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Nada no mundo é mais fácil do que viajar no tempo. Espere cinco minutos, e você terá se movido tão longe para o futuro. É até possível chegar lá mais rápido; de acordo com a relatividade especial, observadores em aceleração experimentam a passagem de menos tempo entre dois eventos do que observadores em queda livre.
A verdadeira excitação surge, no entanto, com a possibilidade de viajar para trás no tempo, um marco da ficção científica. Vale a pena perguntar se tal jornada é consistente com as leis da física. No espaço-tempo absoluto da mecânica newtoniana, a resposta é um "não" definitivo. O tempo newtoniano marcha incansavelmente para a frente.
Na relatividade especial, no entanto, a noção de tempo é um pouco mais flexível; relógios transportados por diferentes caminhos podem medir diferentes intervalos de tempo decorridos. Mesmo em tais circunstâncias, no entanto, os viajantes ainda estão se movendo localmente mais lentamente do que a luz, e consequentemente movendo-se inevitavelmente para o futuro.
A relatividade geral preserva esse recurso — movimento local em velocidades abaixo da da luz — à medida que os observadores se movem ao longo de caminhos temporizadores. A curvatura do espaço-tempo, no entanto, introduz a possibilidade de deformar a geometria global para permitir o que são chamados de "curvas temporais fechadas", caminhos que se cruzam no passado. É simples encontrar soluções para as equações de Einstein que contenham curvas temporitas fechadas. Como um exemplo simples, pegue o espaço vazio de Minkowski e identifique todos os pontos espaciais no momento t1 com os pontos correspondentes no momento t 2, para produzir um espaço-tempo cilíndrico no qual as partículas em repouso se movem em loops temporânicos.
A noção de curvas temporizares fechadas no mundo real é difícil de conciliar com nossa compreensão intuitiva da causalidade. Talvez se possa encontrar soluções globais para a relatividade geral incorporando curvas temporândeas fechadas. Estas, na verdade, seriam máquinas do tempo. Mas pode ser impossível construir tal sistema em uma região local do espaço. Os teoremas nessa linha foram provados por Frank Tipler na década de 1970. Tipler assumiu que a densidade de energia nunca foi negativa e mostrou que curvas fechadas nunca poderiam surgir em uma região local sem também criar uma singularidade. Isso foi reconfortante, pois poderíamos esperar que tanto a singularidade quanto as curvas temporais fechadas estivessem escondidas atrás de um horizonte de eventos (embora isso não fosse parte da prova).
O interesse em viagens no tempo foi revigorado há pouco mais de uma década pela descoberta de novos tempos espaciais contendo curvas fechadas do tempo: uma solução de buraco de minhoca descoberta por Michael Morris, Kip Thorne e Ulvi Yurtsever, e uma solução com duas cordas cósmicas paralelas descobertas por J. Richard Gott. O espaço-tempo do buraco de minhoca requer densidades de energia negativas, enquanto as curvas temporândeas fechadas no espaço-tempo da corda cósmica não se originam em uma região local. Ambas as soluções são, portanto, consistentes com os resultados de Tipler, e esses modelos estimularam pesquisas sobre a possibilidade de viajar no tempo em condições mais gerais.