La paradoja del viaje en el tiempo, o paradoja del abuelo, es una paradoja probablemente acuñada por primera vez por el escritor francés de ciencia ficción René Barjavel en su novela Le Voyager Imprudent (El viajero imprudente), de 1942. El concepto ya había sido mencionado previamente por el escritor estadounidense Mark Twain en su novela póstuma El forastero misterioso (publicada en 1916), que a pesar de no pertenecer al género de ciencia ficción, el argumento llega a centrarse por momentos en la infinidad de vidas alternas que podrían ser posibles de no ser por una simple acción o inacción. Se parte del supuesto de que una persona realiza un viaje a través del tiempo y mata al padre biológico de su padre/madre biológico (abuelo del viajero), antes de que este conozca a la abuela del viajero y puedan concebir. Entonces, el padre/madre del viajero (y por extensión, ese viajero) nunca habrá sido concebido, de tal manera que no habrá podido viajar en el tiempo; al no viajar al pasado, su abuelo entonces no es asesinado, por lo que el hipotético viajero sí es concebido; entonces sí puede viajar al pasado y asesinar a su abuelo, pero no sería concebido, y así indefinidamente.
La anterior paradoja no tiene solución ya que el transcurso del tiempo es lineal y no existen líneas alternativas de tiempo. Se ha especulado que esto haría colapsar la realidad al punto donde el viajero asesina a su abuelo. Otra especulación es la de múltiples líneas de tiempo y universos, pero eso sería mezclar la paradoja con otras teorías que no están conectadas con el viaje temporal. Una variante de la paradoja del abuelo es la paradoja de Hitler o la paradoja del asesinato de Hitler, un tropo bastante frecuente en la ciencia ficción, en el que el protagonista viaja en el tiempo para asesinar a Adolf Hitler antes de que este provoque la Segunda Guerra Mundial. Esto no impide necesariamente el mismo viaje en el tiempo pero dicho asesinato, al conseguir evitar la Segunda Guerra Mundial, elimina precisamente el motivo para dicho viaje y también elimina el conocimiento de la utilidad de dicho viaje. De no haber existido la Segunda Guerra Mundial, entonces no habría motivo para viajar al pasado para matar a Hitler. Además, las consecuencias de la existencia de Hitler son tan grandes y globales que, para cualquier persona nacida después de la guerra, es probable que su nacimiento haya sido influenciado de alguna manera por sus efectos, y, por lo tanto, la paradoja del abuelo se aplicaría directamente de alguna manera.
En última instancia, lo que intenta representar la paradoja del abuelo es la imposibilidad de viajar al pasado, dado que absolutamente toda acción realizada en el pasado, incluso el simple hecho de estar el viajero en un determinado sitio aún sin hacer nada más que quedarse ahí estático, alteraría el estado del mundo en el futuro y potencialmente podría suponer la imposibilidad del viajero de llegar a haber realizado el viaje en cuestión. Pero no por ello se han dejado de plantear teorías de todo tipo, con base a las cuales sí que sería posible de una u otra manera poder viajar al pasado o a lo que se le podría denominar como una versión o copia del mismo.
Análisis Por mucho que se pretenda resolver una paradoja, es imposible por definición. Incluso especular con líneas alternativas de tiempo no es una solución, ya que como lo expresa la comunidad científica no sería viajar en el tiempo sino entre diferentes dimensiones, que no es lo mismo.
Una paradoja es algo físicamente inexplicable, como qué hay más allá del horizonte de eventos de un agujero negro.
Hipótesis en la ciencia ficción En la serie televisiva de ciencia ficción Star Trek, la paradoja del viaje en el tiempo se ha llamado también «paradoja de Pogo» por una frase del personaje de historietas llamado Pogo (Walt Kelly, 1971): «Hemos conocido al enemigo y éste es... nosotros».
Solución de los universos paralelos Si el viajero del tiempo llega al pasado, y mata a su abuelo, lo hará en un universo paralelo en el que nunca será concebido. Es decir, seguirá existiendo en su universo original, pero no existirá en el universo que se originó al matar a su abuelo. Por lo tanto, al ser verídica dicha afirmación, nunca podrá retornar a su universo original, ya que eso origina cambios en cada universo que existiese. Aunque hay posibilidad de que la paradoja ahora esté en ese universo paralelo.
Utilizan esta premisa la historia de Alfred Bester, The men who murdered Mohammed (Los hombres que asesinaron a Mahoma), y la de John Boyd, La última astronave de la Tierra. También se usa en la novela de James P. Hogan, Thrice Upon a Time, y en la novela de Michael Crichton, Rescate en el tiempo (adaptada a la gran pantalla con el título original de la obra, Timeline, en 2003).
Solución de las líneas temporales relativas Es posible que el universo no tenga una línea temporal absoluta, que permanece inalterada una vez que los sucesos ocurren, o desde un punto de vista determinista, desde el comienzo del tiempo. En su lugar, cada partícula tendría su propia línea temporal y, por ello, los humanos también la tendrían. Esto puede considerarse similar a la teoría de la relatividad, excepto que afecta a la historia de una partícula en lugar de a su velocidad.
Las fuerzas físicas afectan a las partículas físicas. Si todas las partículas físicas de un ser humano viajaran atrás en el tiempo, esa persona podría matar a su propio abuelo (ninguna fuerza física se lo impediría). Como resultado, no obtendría nada físico, porque no hay fuerzas físicas que puedan entender lo que ha pasado, y esta nueva línea temporal se desarrollaría simplemente porque el universo no tiene ningún mecanismo para deshacerla. El yo futuro de esa persona no necesita nacer para cumplir el destino de volver atrás en el tiempo, porque no hay líneas temporales «absolutas» que deban cumplirse. Si esa persona fuese capaz de encontrar y observar las versiones actuales de sus partículas futuras, estas seguirían también leyes físicas y, por tanto, no se convertirán en su yo futuro (porque uno de sus padres no estará allí para procrearlo).
Esta teoría es similar a la teoría de los universos paralelos, excepto que ocurre en un solo universo. Cabe aclarar que está ganando adeptos entre los científicos, sobre todo quienes afirman que los diferentes estados cuánticos posibles existen simultáneamente y que al examinarlos y colapsar la función de ondas, lo que se logra es escoger en qué universo quedarse. En otras palabras, el gato de Schrödinger está vivo en un universo y muerto en otro. Esta paradoja se evidencia en la película Coherence, donde sus protagonistas, mientras pasa un cometa cerca de la Tierra, quedan atrapados en una caja de Schrödinger en tiempo real, donde millones de realidades alternas que coexisten mutuamente confluyen. Así, los personajes van cambiando aleatoriamente de realidad en realidad, sin poder regresar a la suya original, enfrentándose a los "peligrosos y misteriosos visitantes" (otras versiones de sí mismos).
La teoría de Albert Einstein ofrece una explicación más sencilla: la energía siempre se convertirá en otra cosa, nunca desaparecerá. Si un individuo viaja en el tiempo y evita su propio nacimiento, no tiene por qué desaparecer o "desvanecerse"; seguirá existiendo, pero quizás con alguna diferencia. Tal vez, él mismo sea el único que tiene consciencia de su existencia, y todos los demás jamás se habrían enterado que existió.
Solución del retroceso cuántico Se ha postulado que algunas partículas poseen la cualidad natural de "retroceder en el tiempo", lo que a un nivel cuántico significa que, si ocurre un proceso físico determinado, de manera aleatoria este puede revertirse y devolver a la(s) partícula(s) involucrada(s) al estado anterior. Dado que no se conoce aún cuándo sucederá y el porqué de hacerlo, es un proceso que no puede repetirse en una situación controlada. Esto equivale a decir que si se quemase un papel, luego y sin motivo aparente el humo y las cenizas se volviesen a unir para formar el mismo papel.
Se llegó a postular que de poder controlarse este fenómeno podría construirse una máquina que pudiese retroceder todos los procesos físicos que allí ocurran en un determinado tiempo y, luego, construir otra aún más avanzada que revirtiera los procesos ocurridos fuera de ella, manteniendo estable el interior. Así, los ocupantes que estuviesen dentro verían retroceder el tiempo a su alrededor, pero solo en el sentido histórico. El resto del universo, aquellos objetos que se encontrasen fuera del alcance de la máquina, seguirían su curso sin alterarse.
Cabe mencionar que en un experimento del CERN se creyó documentar un cierto número de partículas que dieron un ligero salto temporal en su acelerador de partículas, para luego descubrir que no fue más que un fallo en la recogida de datos. Sería casi imposible que alguien tuviera los materiales para hacer eso, pero si hubiera alguien que sí, se tardaría años o siglos en construir una pero la persona no sabría en qué año está, no puede solo de coincidencia aparecer en el año correcto y como sabría quién es, si no sabe en donde está en ese preciso momento.
Solución del acceso restringido Otra solución, de la que puede tomarse como ejemplo el principio de autoconsistencia de Novikov, sostiene que si una persona viajase hacia atrás en el tiempo, las leyes naturales prohibirían cualquier acción que diese como resultado que su viaje en el tiempo no sucediese. Esta teoría puede llevar a dudas sobre la existencia del libre albedrío (El cual, en este modelo, puede ser una ilusión). También asume que la causalidad debe ser constante. Esto es, que nada puede suceder si no se tiene una causa, mientras que otras teorías mantienen que un evento puede mantenerse a pesar de que sus causas iniciales desaparezcan. Es también posible que la acción pretendida por el viajero se complete, pero nunca con el suficiente éxito como para resultar en una cancelación. En la película de 2002 La máquina del tiempo, basada en la novela homónima de H. G. Wells, se inventa que los actos que ocurren en el universo son inevitables y suceden en todas sus líneas temporales. Así, la mujer del protagonista muere de muchas maneras diferentes en cada uno de los viajes al pasado de este. La explicación es que, de haber evitado su muerte, nunca habría tenido un motivo para construir una máquina del tiempo, por lo que no la podría salvar, y entonces construiría la máquina para salvarla, pero al salvarla no la habría construido, etcétera, por lo que su mujer debe morir para no crear una paradoja similar a la del abuelo.
Creación de nuevo futuro Es posible también que a partir del momento en que se logra viajar al pasado, en realidad se esté creando una línea alterna, en donde el viajero no altera el pasado, sino el futuro de un universo paralelo, desde donde no puede alterar absolutamente nada del universo de donde provino.
Ésta es la trama principal de la película Back to the Future Part II. Marty McFly, el protagonista, viaja al futuro al año 2015 concretamente, y adquiere un almanaque deportivo con los resultados de los últimos cincuenta años. Acto seguido, el antagonista, Biff Tannen (del futuro), se encuentra con él por casualidad. Tras saber de la existencia de una máquina del tiempo, logra robarla junto con el almanaque, huyendo al pasado para entregárselo a sí mismo de joven. Cuando McFly vuelve a su época descubre que la vida ha cambiado, resultado de un futuro alternativo: Biff se había hecho rico y se casó con la madre de Marty.