El tiempo
Análisis de los libros:
1.-TIME
TRAVEL A HISTORY / James Gleick, Pantheon, 2016.
2.-"AHORA" / LA FÍSICA DEL TIEMPO/
Richard A. Muller, Pasado & Presente, 2016.
¿Qué es el tiempo? Para quienes se dedican a la
física, el tiempo es una cantidad en nuestras ecuaciones.
Se trata de la variable que usamos para representar
una de las cuatro dimensiones de la variedad del espacio tiempo, término
acuñado por el matemático Hermann Minkowski después de que las teorías de la
relatividad de Albert Einstein comenzaran a mostrar que el tiempo y el espacio
eran intercambiables. Y, sin embargo, podemos movernos libremente hacia delante
y hacia atrás en el espacio, pero no en el tiempo.
Comienza con La máquina del tiempo, de H. G. Wells,
libro al que vuelve a menudo y que precede en más de una década a la teoría
especial de la relatividad de Einstein, formulada en 1905. La obra nos ofrece
un agradable recorrido por la cuarta dimensión y la elegante maquinaria
victoriana de Wells; los autores de la «edad de oro» de la ciencia ficción,
como Isaac Asimov, quienes sentaron las bases para los tratamientos modernos de
los viajes en el tiempo; y la serie Doctor Who. Gleick explora también las
propuestas más intelectuales de escritores como David Foster Wallace y Jorge
Luis Borges, que imaginaba el tiempo como un «jardín de senderos que se
bifurcan», o el cineasta Chris Marker, cuyo corto de ciencia ficción Lajetée
(1962) inspiró la película de cine negro sobre viajes en el tiempo Doce monos
(1995).
No puede decirse que Gleick tenga reparos en hacer
alarde de sus conocimientos; de hecho, introduce abundante información, sobre
todo en las discusiones sobre física. La teoría general de la relatividad de
Einstein, formulada en 1915, parece permitir la existencia de «curvas
temporales cerradas»: caminos que empiezan en un lugar y momento dados y acaban
exactamente en el mismo lugar y el mismo momento [véase «Una breve historia de
los viajes en el tiempo», por
Tim Folger; Investigación y Ciencia, noviembre de
2015].
Por desgracia, puede que crear un espacio tiempo
con curvas de este tipo (es decir, una máquina del tiempo) sea imposible. Esta
idea queda plasmada en la «conjetura de la protección de la cronología» de
Stephen Hawking, según la cual el universo conspiraría para evitar la
construcción de cualquier máquina del tiempo, pues ello requeriría disponer de
estados de la materia imposibles físicamente, o podría generar un agujero negro
alrededor de la máquina, lo que impediría acceder a ella. Pero incluso el paso
del tiempo tal y como lo percibimos normalmente, en un solo sentido, resulta
misterioso.
La mayoría de las ecuaciones microscópicas de la
física poseen una simetría fundamental: no pueden distinguir si el tiempo
avanza o retrocede matemáticamente, permanecen idénticas si sustituimos t por
-1). Sin embargo, no es así como experimentamos el tiempo. Nos movemos
inexorablemente del pasado al futuro; recordamos el pasado y no tenemos
conocimiento directo del futuro [véase «La flecha del tiempo», por Paul Davies;
Investigación y Ciencia, noviembre de 2002]. Una excepción a la simetría por
inversión temporal es la termodinámica, cuya segunda ley establece que la
entropía siempre aumenta con el tiempo.
El astrónomo Arthur Eddington opinaba que este
hecho es, por sí solo, responsable de la «flecha del tiempo». El problema
radica en que la segunda ley no habla realmente de física, sino de probabilidad
y, por tanto, de conocimiento. Cuanto más elevada sea la entropía de un
sistema, menos sabremos sobre sus detalles y más difícil resultará obtener
trabajo útil.
La simetría temporal se rompe también en mecánica
cuántica. Esta describe los sistemas físicos por medio de su función de onda y
solo nos da probabilidades, no resultados seguros. Cuando efectuamos una
medición cuántica, en ocasiones decimos que la función de onda «colapsa», un
proceso que solo tiene lugar en un sentido. Pero también esto tiene que ver con
el conocimiento según algunas formas modernas de entender la mecánica cuántica,
como la interpretación de los muchos mundos, o la idea de que todos los
resultados posibles se dan en alguna parte de un «multiverso». Cuando
realizamos una medición, obtenemos información sobre el sistema.
El físico Richard Muller también parece preocupado
por este enigma, y su libro "Ahora" intenta proponer una solución. La
obra comienza con una introducción divulgativa de la física necesaria: las
teorías de la relatividad y la mecánica cuántica y los papeles que desempeñan
la cosmología y la física de partículas en nuestro universo, como el bosón de
Higgs y su campo capaz de conferir masa. Su introducción a la física moderna
probablemente resulte demasiado técnica para la mayoría de los lectores legos,
a pesar de que relega la mayor parte de las matemáticas más complejas a un
conjunto de apéndices.
Por desgracia, tras dejar de lado la física, Muller
se adentra en la filosofía, y lo hace con una discusión cuyo nivel apenas
supera el de las cafeterías de la universidad. Por ejemplo, da por supuesto que
el libre albedrío es incompatible con el determinismo: una idea que ha sido
desmontada desde el punto de vista filosófico por, entre otros, Daniel Dennett,
en su libro La conciencia explicada (Paidós Ibérica, 1995) o, el año pasado,
por el físico Sean Carroll en su obra The big picture (Dutton). Sin embargo,
Muller opta por la idea, manifiestamente no científica, de un alma no física
con poderes causales sobre la función de onda cuántica.
Lo anterior resulta extravagante, pero no deja de
ser una nota al margen. La tesis principal de Muller es que la expansión del
universo «está creando continuamente no solo nuevo espacio, sino también nuevo
tiempo». Puede que como titular resulte muy llamativo, pero los cosmólogos
dudan de si su punto de partida (la idea de crear nuevo espacio) tiene sentido.
TYas escribir el libro, Muller ha desarrollado sus ideas de una manera más
matemática y las ha aplicado a las observaciones de ondas gravitacionales
efectuadas el año pasado. Es loable que haya propuesto una idea que tal vez
pueda ponerse a prueba. Muy pocos libros de física divulgativos o profesionales
se molestan en hacer argumentaciones, sino que suelen limitarse a resumir el
estado de la cuestión. Sin embargo, no comulgo con los argumentos de Muller:
con independencia de si el «ahora» representa o no un problema, sus ideas no
aportan una solución, al menos desde mi punto de vista.
Tanto Gleick como Muller quieren que nos percatemos
de que el tiempo es algo fundamental para nuestra experiencia: que tener un
ahora es, de hecho, lo que nos permite tener una experiencia. Incluso aunque
viajar al pasado sea una fantasía, la física del tiempo engloba casi todo lo
que estudiamos los físicos. Comprender la manera en que fluye el tiempo tal vez
nos brinde una imagen más completa de nuestro cambiante universo.
—Andrew Jaffe
Colegio Imperial de Londres
Artículo original publicado en Nature 537,
página 616,29 de septiembre de 2016.
Traducido con el permiso
de Macmillan Publishers Ltd. © 2017
