Pregunta simple sobre la relatividad especial

Question

Me preguntaba si dos eventos $a$ y $b$ están separadas en el tiempo significa que una ocurre antes que la otra. Sin embargo, ¿garantiza esto que $a$ siempre ocurre antes de $b$ o $b$ siempre ocurre antes de $a$ en cada marco de referencia inercial o no es una invariante?

Answer 1

En el espaciotiempo plano (Minkowski), podemos elegir un orientación temporal que fija consistentemente la distinción entre futuro y pasado para todos los intervalos de tiempo, y este ordenamiento es invariable. (Todavía no es invariante para los intervalos espaciales).

Para algunas otras métricas del espaciotiempo, la presencia de curvas cerradas en el tiempo significa que esta distinción no puede hacerse de forma consistente para todos los intervalos temporales, ¡porque algunos intervalos temporales hacen un bucle sobre sí mismos! Esto ocurre, por ejemplo, detrás del horizonte de sucesos de un agujero negro giratorio (Kerr):

Curvas cerradas de semejanza temporal en la métrica de Kerr

Creo que es justo decir que tales situaciones se consideran generalmente como no físicas, un artefacto de empujar la relatividad general más allá del dominio donde se sabe que es válida, donde los efectos cuánticos se vuelven importantes. Pero hasta que no entendamos mejor cómo conciliar la relatividad general con la física cuántica, estas afirmaciones siguen siendo especulativas.