Paul Davies tiene algo en qué pensar. Trabaja como físico en la Universidad Estatal de Arizona y realiza investigaciones en muchos campos, desde los campos abstractos de física teórica y cosmología hasta la astrobiología, estudiando la vida fuera de la Tierra. Llevamos a cabo una entrevista con Davies, y la conversación naturalmente se centró en el tema del tiempo, uno de sus intereses de larga data.
¿Es el paso del tiempo una realidad o una ilusión?
El paso del tiempo es una ilusión y, francamente, es poco probable que muchos científicos y filósofos estén en desacuerdo con esto. La razón de lo ilusorio es visible, si te detienes y piensas: ¿qué significa "el paso del tiempo"? Cuando decimos que algo fluye como un río, queremos decir que parte de este río en algún momento está en otro lugar en relación con el momento en el pasado. En otras palabras, se mueve en el tiempo. Pero el tiempo no puede moverse en el tiempo, el tiempo es tiempo. Muchas personas comienzan a creer erróneamente que la afirmación de que el tiempo no fluye en realidad dice que no hay tiempo, que no existe. Esto no tiene sentido. El tiempo existe Lo medimos por horas. El reloj no mide el paso del tiempo, mide los intervalos de tiempo. Naturalmente, hay intervalos de tiempo entre varios eventos; Son estos los que miden el reloj.
Entonces, ¿de dónde viene esta impresión de la corriente?
Puedo ofrecerte una analogía. Supongamos que me levanto, me doy la vuelta varias veces y luego me detengo. Tendré la impresión completa de que todo el universo está girando. Sentiré que está girando, aunque, por supuesto, sé que esto no es así. Del mismo modo, siento el paso del tiempo, pero, por supuesto, sé que esto no es así. La explicación de esta ilusión probablemente esté relacionada con algo en su cabeza, y probablemente esté relacionada con la memoria: posponer recuerdos, etc. Así que este es el sentimiento que tenemos, pero no una propiedad del tiempo en sí.
Y una cosa más que la gente asume erróneamente: que la negación del paso del tiempo es la negación de la asimetría del mundo. Por supuesto, los eventos en el mundo ocurren en una secuencia dirigida. Deje caer el huevo al piso y se romperá. No viste los huevos reunirse de nuevo. Los edificios colapsan después de los terremotos, y no salen de los escombros. En la vida cotidiana hay muchos ejemplos de asimetría en el tiempo, esta es una propiedad del mundo. Esto no es una propiedad del tiempo, y se debe buscar una explicación en las primeras etapas de la vida del Universo, y en sus condiciones iniciales. Este es un tema completamente separado y respetuoso.
¿Es el tiempo fundamental para el universo?
El tiempo y el espacio es la plataforma en la que formulamos todas nuestras teorías actuales sobre el Universo, pero existen dudas sobre si son las propiedades originales o derivadas del Universo. Puede ser que las leyes fundamentales del Universo estén formuladas en términos de algún subespacio y sub-tiempo, y el espacio-tiempo se desprende de algo más fundamental.
En la vida cotidiana, obviamente percibimos un mundo tridimensional y un tiempo unidimensional. Pero en el Big Bang, no sabemos exactamente cómo surgió el Universo del Big Bang, pero creemos que la física cuántica puede relacionarse con esto, es posible que este concepto, que llamamos espacio-tiempo clásico, donde todo parece ser bueno determinado entonces no existía. Es posible que no solo el mundo de la materia y la energía, sino también el espacio-tiempo en sí mismo sea el resultado de un estado temprano especial del Universo. No sabemos esto; esta pregunta se está estudiando.
¿Puede el tiempo ser derivado?
Esta dicotomía sobre el hecho de que el espacio-tiempo puede ser un derivado, una propiedad secundaria, que algo proviene de algo más primitivo, de algo que se encuentra en el fondo de la descripción de la naturaleza, existía incluso antes de comenzar mi carrera. John Wheeler estaba seguro de esto y escribió al respecto en la década de 1950, que podría haber algún tipo de pregeometría de la que fluye la geometría, al igual que una gran variedad de cuerpos flexibles están formados por átomos, y las personas trabajan con esta idea.
El problema es que no tenemos ningún experimento posible en esta área. Puede encontrar todo tipo de modelos matemáticos, pero verificarlos parece una aventura bastante desesperada. Creo que esto se debe al hecho de que la mayoría de la gente cree que si hay un subespacio y sub-tiempo incomprensible, entonces cualquier desviación de nuestra idea del espacio-tiempo continuo puede manifestarse solo en lo que se llama. La “escala de Planck”, que es 20 órdenes de magnitud más pequeña que el núcleo atómico, y nuestros mejores instrumentos actualmente son capaces de explorar escalas solo en muchos órdenes de magnitud más grandes. Es muy difícil imaginar cómo podemos alcanzar la escala de Planck de forma controlada.
Si hay varios universos, ¿están sincronizados sus relojes?
Comparar el paso del tiempo por diferentes observadores en diferentes lugares es un asunto delicado incluso dentro de nuestro Universo. La velocidad del reloj, por ejemplo, cerca de la superficie de un agujero negro, será muy diferente de la velocidad en la Tierra. Entonces, en el Universo no hay un tiempo común.
Pero si tenemos un multiverso, entonces para verificar si los tiempos correctos de los universos difieren entre sí, sería posible solo si existiera la posibilidad de transmitir señales de un universo a otro. Depende del modelo multiverso. Hay muchos modelos, pero en el que los cosmólogos suelen hablar, cuando aparecen burbujas de universos en una determinada superestructura, no hay una forma directa de comparar el reloj en dos burbujas diferentes.
¿Qué opinas de sus nuevos avances más interesantes en la comprensión del tiempo?
Me atrae particularmente el trabajo de la percepción del tiempo, porque creo que esta área avanzará rápidamente en el futuro cercano. Por ejemplo, hay experimentos bien conocidos en los que las personas parecen tomar decisiones libres en ciertos momentos, y luego resulta que la decisión se tomó un poco antes, pero su propia percepción del tiempo y sus acciones fueron editadas de alguna manera por el cerebro. Cuando observamos el mundo, vemos un desarrollo constante y suave de los acontecimientos, pero de hecho, los sentidos simplemente bombardean el cerebro, lo que lo une todo. Él integra esto y proporciona una presentación consistente. Por lo tanto, todavía tenemos la sensación de que tenemos el control y que todo se combina con todo. Pero, de hecho, esta es toda la presentación, recreada después de los eventos.
Lo que es especialmente sorprendente es que las personas reaccionan mucho más rápido que los pensamientos. Simplemente puede seguir el trabajo de un pianista o tenista para ver que la aparente conciencia de sus acciones: "la pelota vuela desde aquí, mejor me muevo allí y la golpeo", no puede ser. Simplemente no hay tiempo suficiente para que la señal llegue al cerebro, luego a través del sistema motor y viceversa. Y todavía se crea la impresión completa de que observan el mundo en tiempo real y controlan todo. Me parece que esto es muy sorprendente.
¿Hay algo nuevo sobre el tiempo en física fundamental? Si, no realmente. Hay nuevas ideas Creo que los problemas fundamentales no han desaparecido. Ya hemos discutido uno: ¿es el tiempo una propiedad secundaria o fundamental? Sí, y sobre el origen de la flecha del tiempo, la asimetría del mundo en el tiempo, todavía hay debate. Sabemos que esto debe rastrearse hasta el Big Bang, pero hay varios problemas en el camino que aún no hemos resuelto. Pero todas estas son preguntas teóricas y filosóficas desde el punto de vista de medir el tiempo y su naturaleza.
Por supuesto, siempre esperamos que nuestros compañeros experimentadores mejoren las mediciones de tiempo. En algún momento, aprenderán a hacerlo tan bien que seguramente veremos la aparición de todo tipo de efectos inusuales. Hay un problema fundamental abrumador: aunque las leyes de la física son en su mayoría simétricas en el tiempo, hay un conjunto de procesos asociados con una interacción débil, en el que hay un ligero colapso fundamental de esta simetría para girar el tiempo en una dirección diferente. Pero este efecto juega un papel importante. Creo que todavía hay espacio para cavar en esta dirección. Entonces, en física de partículas, todavía puede realizar experimentos que pueden revelar esta asimetría a un cambio en la dirección del tiempo existente en interacciones débiles, y mostrar cómo todo esto encaja con la flecha del tiempo.