¿Crees que no puedes entrar al mismo río dos veces? La física moderna piensa lo contrario
Todos escuchamos el dicho: "no se puede entrar al mismo río dos veces" [en el original no hay tiempo como el presente, es decir, "no hay otro momento como ahora" / aprox. transl.]. En un sentido amplio, esto significa que es necesario "aprovechar el momento", o terminar de participar en la procrastinación. Desde un punto de vista psicológico, esto tiene sentido. La gente siente el "paso del tiempo", y el momento actual tiene una cualidad especial. Si se descartan la hipnosis y los sueños, no hay forma de experimentar directamente el pasado o el futuro de la misma manera que experimentamos el presente. ¿Pero es cierto el dicho? ¿La física moderna está de acuerdo en que no se puede ingresar al mismo río dos veces?
Nuestra mejor teoría del espacio y el tiempo de hoy es la teoría de la relatividad. Antes de la revolución de Einstein, que ocurrió hace más de cien años, la física consideraba el tiempo como un "parámetro externo", una característica independiente y fundamental de la realidad, que no se ve afectada por ningún otro factor del universo. Ya sea que el curso del tiempo sea real o aparente (este debate filosófico es terriblemente antiguo, fue incluso antes de Einstein, y sus teorías no permiten esta discusión), ahora sabemos que los intervalos de tiempo no son externos, y no están definidos de la misma manera en todas partes. El tiempo es un componente interno del sistema físico, una dimensión entrelazada con tres espaciales. Juntos, forman "espacio-tiempo", y están influenciados por varios factores, incluida la velocidad (en relación con otros observadores o sistemas) y las fuerzas gravitacionales. Dado que la teoría de la relatividad postula la constancia de la velocidad de la luz para todos los observadores (incluso moviéndose uno con respecto al otro), el espacio-tiempo en sí mismo debe deformarse, y el concepto de intervalo de tiempo se vuelve flexible.
Como resultado, no existe un concepto universal del momento actual que se aplique por igual a todos los observadores. Lo que me parece real puede ser en el futuro de otra persona y en el pasado de la tercera. La simultaneidad es relativa. Digamos que su cónyuge se fue de viaje de negocios y está del otro lado del mundo. Justo en el momento en que piensas en cómo la extrañaste, ella presiona el botón "enviar" en el cliente de correo en una carta con palabras sobre cómo te extrañó. Romántico, ¿no es así? Pero aunque estos dos eventos ocurren simultáneamente desde su punto de vista, para un alienígena que vuela en una nave espacial que orbita la órbita de la Tierra, el orden de tiempo puede diferir. Si la nave vuela hacia su cónyuge, el alienígena verá el envío de un correo electrónico antes de que se le ocurra un pensamiento triste. Si el barco vuela lejos de su cónyuge, su carta será enviada después de eso. Por lo tanto, debido a la teoría de la relatividad, en el momento actual no hay nada especial o único. De hecho, hay tantas cosas que son similares a lo que está sucediendo en este momento: otros observadores llamarán a su presente su futuro o pasado.
Y eso no es todo. Aunque la relatividad general está muy bien respaldada por los experimentos, esta no es una teoría completa del universo. No incluye las lecciones aprendidas de otro pilar de la física del siglo XX: la mecánica cuántica. Y estas dos teorías son realmente incompatibles entre sí en su forma actual. Estudiando, por ejemplo, los agujeros negros o los orígenes del Universo, los físicos necesitan describir objetos muy masivos (que la relatividad general hace bien), empaquetados en un espacio muy pequeño (perteneciente al alcance de la mecánica cuántica). Tales escenarios requieren un replanteamiento de la física, y se espera que algún día conduzcan al descubrimiento de la teoría cuántica de la gravedad. Una de las dificultades de tal búsqueda es que en estas dos teorías, el tiempo se trata de manera diferente. La mecánica cuántica canónica utiliza un enfoque anterior del tiempo como un parámetro externo que el Universo no afecta. Pero sabemos que el tiempo no se puede ver de esta manera, ya que GR nos dice que la gravedad afecta el tiempo, y la física cuántica no lo explica. Por lo tanto, es probable que la nueva teoría de la gravedad cuántica cambie nuevamente nuestra visión del tiempo, como lo hizo Einstein hace cien años. Una revolución en la física del siglo XXI puede suceder muy pronto.
Y aunque las diferentes versiones de la gravedad cuántica tienen diferentes teorías sobre la naturaleza del tiempo, quizás una de las perspectivas más interesantes es la
teoría de la dinámica
de la forma. La dinámica de las formas generalmente abandona el tiempo y trata de explicar el efecto de la gravedad a través de la evolución de las formas espaciales, cada una de las cuales cuenta una historia causal de la aparición del Universo. La teoría nos brinda innumerables momentos reales, "ahora". Cada uno de estos momentos es similar a una fotografía de un álbum que contiene registros históricos de cómo llegamos al estado actual, capturados en fotografías separadas.
Los partidarios de la dinámica de formas llaman a estas "cápsulas" de tiempo instantáneas e intemporales y afirman que nuestro cerebro las une, lo que lleva a la aparición de la ilusión del paso del tiempo. Piense en cómo percibimos el movimiento de un gato saltando: nuestros ojos perciben instantáneas instantáneas de un gato ubicado en diferentes puntos del aire, y el cerebro las une para crear la ilusión de movimiento. La dinámica de la forma sugiere que un proceso similar es responsable de la percepción del tiempo mismo.
Con respecto a nuestro aforismo, la dinámica de la forma está de acuerdo con la teoría de la relatividad: no se puede decir que es imposible ingresar al mismo río dos veces. Si la dinámica de la forma es correcta, entonces el Universo consta de una gran cantidad de momentos "ahora", y no hay un paso constante del tiempo en absoluto.
Pero la dinámica de la forma está lejos de ser el único enfoque para la gravedad cuántica. ¿Cuál es el destino del tiempo, por ejemplo, en la teoría de cuerdas? Resulta que aquí no puedes hablar sobre la singularidad del momento actual. La teoría de cuerdas afirma que las partículas puntuales fundamentales en física se modelan mejor como objetos extendidos unidimensionales que pueden tomar la forma de un bucle o segmento de "cuerdas". La plataforma de la teoría de cuerdas requiere la adopción de dimensiones espaciales adicionales (al menos diez, dependiendo de la variedad de teoría), cerradas sobre sí mismas para que no sean visibles en el mundo tridimensional familiar. La analogía con una manguera de jardín puede ayudar aquí: si la miras desde la distancia, por ejemplo, desde una ventana en el segundo piso, la manguera que se encuentra en el patio parece ser unidimensional, tener solo una longitud. Pero si lo aborda, comprenderá que también tiene una segunda propiedad, el ancho.
Así como las dimensiones espaciales surgen de la teoría de cuerdas, el tiempo surge de un elemento inoportuno en una versión adecuada de esta teoría. En este sentido, el tiempo no es un concepto fundamental en la teoría de cuerdas, y no podemos decir que el presente es único porque no hay tiempo en absoluto.
Y ahora discúlpeme, todavía tengo que rehacer un montón de todo, y necesito captar el momento presente, ¿existe realmente o no?