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¿Y si el tiempo no existiera y fuera una simple ilusión? La física Natalia Ares, de la Universidad de Oxford, publica en la revista científica New Scientist que este fenómeno es un gran enigma, ya que, hasta la fecha, ninguna rama de la física ha podido explicarlo. Por su parte, Marcus Huber, de la Universidad Técnica de Viena y colaborador de Natalia Ares, sostiene que un reloj es «cualquier entidad capaz de generar un suceso irreversible que pueda ser registrado». Precisamente, esta «irreversibilidad» podría ser el factor que dirige la historia, relacionando el tiempo con el desorden y el calor que se producen constantemente en el mundo físico.
Una de las corrientes más innovadoras de este teoría señala que los agujeros negros podrían funcionar como los «cronómetros definitivos del universo» gracias a sus propiedades únicas. Son sistemas casi aislados y extremadamente energéticos y, como mostró Stephen Hawking, se pueden entrelazar con el exterior gracias a la radiación que emiten. Para la física Paola Verrucchi, del Consejo Nacional de Investigación de Italia, la clave podría estar en la medición; sostiene que una partícula cuántica puede estar en múltiples estados hasta que la medimos.
¿El tiempo es una ilusión?
En la física clásica, el tiempo se consideraba una dimensión uniforme, absoluta y universal. Sin embargo, la teoría de la relatividad de Albert Einstein lo cambió todo; sostiene que, en función de la intensidad del campo gravitatorio o de la velocidad del observador, el tiempo puede transcurrir más lento o más rápido. Por lo tanto, el «ahora» ya no es el mismo para todos. Más adelante, la mecánica cuántica introdujo nuevas variable; en esta rama de la física el tiempo no aparece como una propiedad fundamental del sistema, sino como un parámetro matemático externo. Esto genera una paradoja: las leyes funcionan, pero no explican por qué sentimos que el tiempo avanza.
A esto se suma la termodinámica, que ofrece la única pista clara acerca de la dirección del tiempo. La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía (una medida del desorden) tiende a crecer en sistemas cerrados. Esta tendencia explica el motivo por el que determinados procesos sólo ocurren en un sentido; por ejemplo, el humo se dispersa, pero no se concentra espontáneamente.
«La entropía es una medida de todas las configuraciones posibles (o microestados) de un sistema. La entropía suele describirse como el grado de desorden de un sistema. Los sistemas ordenados tienen menos configuraciones disponibles, por lo que su entropía es menor. Es importante destacar que la entropía es una función de estado, como la temperatura o la presión, y no una función de trayectoria, como el calor o el trabajo. Esto significa que, cuando un sistema cambia de entropía, el cambio sólo depende de las entropías de los estados inicial y final, y no de la secuencia («trayectoria») seguida entre los estados», explica Chem Talk.
La teoría del universo atemporal
En 1983, los físicos Don Page y William Wootters definieron el universo como un «sistema cuántico global que no evoluciona en el tiempo. Es decir, el universo sería fundamentalmente estático». El aparente flujo temporal surgiría cuando el sistema se divide en dos partes: un «reloj interno» y el resto del universo. Gracias al fenómeno del entrelazamiento cuántico, las correlaciones entre ambas partes crearían la ilusión de cambio.
Los agujeros negros como posibles relojes cósmicos
«Los agujeros negros se encuentran entre los objetos cósmicos más misteriosos: han sido muy estudiados, pero no del todo comprendidos. Estos objetos no son realmente agujeros. Son enormes concentraciones de materia compactada en un espacio muy pequeño. Un agujero negro es tan denso que la gravedad justo debajo de su superficie, denominada el horizonte de sucesos, es lo suficientemente fuerte como para que nada, ni siquiera la luz, pueda escapar. El horizonte de sucesos no es una superficie como la de la Tierra o incluso la del Sol. Es un límite que contiene toda la materia que compone el agujero negro», detalla la NASA.
Una de las propuestas más llamativas de la investigación reciente es la posibilidad de que los agujeros negros desempeñen un papel clave en la estructura temporal del universo. Algunos físicos plantean que podrían funcionar como sistemas naturales de entrelazamiento entre el interior y el exterior del universo observable. Si esto fuera así, podrían actuar como relojes cósmicos fundamentales.
Examinando las características de un reloj Page-Wootters ideal, Verruchi identificó tres características necesarias: suficiente energía para rastrear la dinámica del sistema, aislamiento del ruido externo y capacidad de entrelazarse con lo que mide. Los agujeros negros cumplen los tres criterios.
Los próximos experimentos en física cuántica y estudios sobre sistemas gravitatorios extremos podrían aportar nuevas pistas acerca de si el tiempo es realmente una ilusión. Resolver el problema del tiempo tendría implicaciones tecnológicas, y comprender su naturaleza podría ayudar a avanzar en la búsqueda de una teoría unificada del universo.
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