Ciencia

La Flecha del Tiempo (I)

Dí­ariamente experimentamos que el pasado es diferente al futuro y sin embargo la mayorí­a de leyes fundamentales de la fí­sica no permiten tal distinción.

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28-07-2009
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Las leyes de Newton, la mecánica cuántica, el electromagnetismo y la relatividad general de Einstein son exactamente las mismas en un universo el que el tiempo fluyese en la dirección contraria. El hecho de que nosotros tengamos la impresión de que exista una diferencia entre el pasado y el futuro, ¿sólo una ilusión subjetiva? Diferentes hechos objetivos de la fí­sica indican que sí­ que existe una flecha del tiempo y que probablemente tengan algo en común que permita explicar la existente asimetrí­a del tiempo.
 La Flecha del Tiempo (I)
Las leyes de Newton, la mecánica cuántica, el electromagnetismo y la relatividad general de Einstein son exactamente las mismas en un universo el que el tiempo fluyese en la dirección contraria. El hecho de que nosotros tengamos la impresión de que exista una diferencia entre el pasado y el futuro, ¿sólo una ilusión subjetiva? Diferentes hechos objetivos de la fí­sica indican que sí­ que existe una flecha del tiempo y que probablemente tengan algo en común que permita explicar la existente asimetrí­a del tiempo.
Sí que existen leyes que distinguen la dirección en la que fluye el tiempo como por ejemplo la segunda ley de la termodinámica que afirma que la entropía, que puede interpretarse como una medida del desorden (distribución aleatoria de un sistema), de cualquier sistema aislado (termodinámicamente) tiende a incrementarse. Como consecuencia, si dejamos caer una taza de café, ésta se romperá, pero si recogemos los cristales y los lanzamos junto con café al aire es bastante improbable que nos encontremos una taza entera y llena de café.
 
Otra ley macroscópica, que establece una asimetría del tiempo es la expansión del Universo, ya que se puede observar que las galaxias se alejan unas de otras y las observaciones indican que esto ocurre desde hace mucho tiempo. En general si hay asimetría significa que la “película“ que vemos de un proceso no es la misma que si la vemos “rebobinando“ . Dicho de otra forma, se dice que un proceso es “invariante bajo inversión temporal“ si la probabilidad de que ocurra tal proceso en una u otra “dirección del tiempo“ es la misma.
 
También existen procesos microscópicos que apuntan hacia esta asimetría. Existe una partícula llamada Kaon (su versión neutra) que presenta un comportamiento que viola esta invariancia ante inversión temporal. Aunque sea un efecto pequeño y sólo se pueda medir de forma indirecta es significante, porque implica que la asimetría del tiempo no es sólo un efecto macroscópico y la naturaleza probablemente nos esté diciendo que estamos ante algo más general.
 
La investigación de agujeros negros conlleva a preguntarse cuál sería el proceso “inverso temporal“ . A este objeto se le llama agujero blanco y al contrario del agujero negro, en vez de absorber materia, la expulsa y ningún objeto puede permanecer en él de forma indefinida. Sin embargo es un objeto que crea tantas paradojas que en principio no se cree que existan este tipo de agujeros en la naturaleza.
 
Hemos visto pues que existen diferentes indicios de que a la naturaleza no le de lo mismo la dirección del tiempo, pero ¿estos hechos tienen algo en común? ¿Existe un principio subyacente o una explicación más general que la suma de estos hechos? Esto será el objeto del próximo artículo.
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