La definición precisa del tiempo.
Algunas personas creen que el tiempo es como una goma elástica, mientras que otras creen que es discontinuo. Si el tiempo alguna vez tuvo un comienzo, éste se remonta a hace 16 mil millones de años. Echemos un vistazo a qué es la hora y cómo funciona en una escala tan irregular.
El tiempo pasa más lentamente para las personas que viven en el primer piso que para las que viven en el último piso, aunque no es suficiente para que los que están dentro vivan más tiempo. Todo lo que se necesita para rejuvenecer a una persona es viajar alrededor del mundo en un avión normal. Estas son dos increíbles consecuencias del efecto temporal que funciona igual para todas las personas: el tiempo se puede alargar o acortar, dependiendo del espacio, la gravedad y la velocidad. Este artículo llevará a los lectores a explorar el tiempo, una escala que parece muy familiar pero también muy misteriosa.
1. ¿Qué es exactamente el tiempo?
Durante más de 1.000 años, la gente ha estado buscando la respuesta a esta pregunta. Por ejemplo, en la antigua Grecia, la definición de tiempo preocupaba más a los filósofos que a los matemáticos. Después del gran descubrimiento de Galileo, Newton finalmente definió el tiempo como una cantidad matemática. Sin embargo, este gran científico británico creía que el tiempo es un objeto cubierto por una atmósfera misteriosa, porque el tiempo es independiente de cualquier objeto, por encima de todo, y es absoluto. El tiempo está tan cerca de los santos que Dios se asemeja a un reloj.
Einstein creía que el tiempo no es en absoluto un "perro libre" en la naturaleza, sino una medida real. Incluso hoy en día, todavía no podemos definir el tiempo de la misma manera que podemos definir cualquier cosa real. Podemos medir el tiempo, pero no sabemos qué es el tiempo, y colgamos el “tiempo” en la pared o lo llevamos en la muñeca. Según la teoría de la relatividad de Einstein, sabemos que el tiempo se puede alargar o acortar. Ésta es la razón por la que los físicos utilizan el tiempo simplemente para establecer una secuencia de acontecimientos y marcarlos con el tiempo. Por ejemplo, el cumpleaños de una persona o la vida útil de los alimentos.
2. ¿El tiempo fluye como un río o hay una sucesión intermitente?
Lamentablemente no existe ninguna teoría o experimento que pueda confirmar si el tiempo fluye de forma continua o si es como cada fotograma de una película, dando la impresión de continuidad, es decir, hay una sucesión intermitente. El estudio de la continuidad o discontinuidad del tiempo implica también otra cuestión, es decir, si el tiempo tiene principio o no. Todavía no hay una respuesta definitiva a esto. Porque la famosa teoría del Big Bang cree que el tiempo-espacio tiene un comienzo mientras que otros científicos señalan que la escala "temporal" no tiene un comienzo instantáneo, lo cual es innecesario; Esto complica las cosas. Porque según los principios de la mecánica cuántica, los intervalos de tiempo más pequeños que el llamado tiempo de Planck son indetectables. Las unidades de tiempo de Planck son del orden de segundos. Por tanto, es imposible calcular el estado del universo recién nacido en un período de tiempo muy corto. En definitiva, en lo que respecta a las teorías actuales, el primer grito del universo siempre será una incógnita.
Ahora volvemos a la “continuidad” del tiempo. Lo extraño es que puede fluir de forma continua o discontinua, pero el intervalo de tiempo más pequeño y calculable es el mismo que el "tiempo de Planck". En resumen, el tiempo es un cinturón continuo, mientras que los físicos lo tratan como un collar discontinuo y entrelazado.
Hace unos años, el científico David Finkelstein propuso una teoría, pero no obtuvo mucho apoyo en la comunidad científica. El físico postula la existencia de átomos de tiempo. Estos átomos de tiempo pueden exhibir su discontinuidad.
3. ¿El tiempo pasa de la misma manera para todos?
La teoría de Einstein sugiere que la respuesta es no. De hecho, como el espacio, el tiempo también es relativo. ¿Qué significa relativo? Es decir, para describir un evento de manera completa y no ambigua, el evento debe ubicarse en un marco de referencia. Por ejemplo, si salgo con alguien al final del camino, entonces el "final" puede ser el comienzo del camino para otra persona. Si agrego "en la plaza detrás del final del camino", entonces esta "fecha del evento" sería exacta. Lo mismo ocurre con las cosas que tienen un elemento de tiempo. Si digo que han pasado 10 años, entonces debo señalar con qué marco de referencia se compara con qué han pasado 10 años. Evidentemente, no hay necesidad de obsesionarse con los detalles de la vida cotidiana.
Pero ¿quién sabe si en el futuro organizaremos viajes interestelares o nos comunicaremos con extraterrestres? Para entonces, el intervalo de tiempo ya no será tan simple y sentirás la relatividad del tiempo.
Un ejemplo famoso puede explicar todo esto. Alpha y Beta son hermanos gemelos de 30 años, ambos astronautas. En el año 2000, Beta comenzó a llevar una nave espacial a una velocidad de 240.000 kilómetros por segundo hacia un planeta a 8 años luz de la Tierra. A esta velocidad, Beta tardaría 10 años en cada sentido. El hecho es que para alcanzar la velocidad promedio deseada, Beta necesita acelerar y luego disminuir la velocidad cuando llega a su destino. Como sus dos marcos de referencia ya no son los mismos, podemos separar el tiempo de alfa y beta simplemente cambiando la dirección del movimiento. Cuando Beta regrese a la Tierra en 2020, verá a Alpha celebrar su 50 cumpleaños (20 años mayor), que será apenas 12 años después para él, que sólo tiene 42 años. Esta no es una prueba de inteligencia. La expansión y contracción del tiempo se ha medido con relojes reales. En 1971, dos físicos, J.C. Hafele de la Universidad de Washington y Richard Keating del Observatorio Naval de Estados Unidos, viajaron alrededor del mundo y midieron cuatro relojes atómicos en el avión. La velocidad de un avión no se puede comparar con la velocidad de la luz (la diferencia es de millones de veces). Pero los científicos pudieron captar la elasticidad del tiempo: al final del viaje, el reloj del avión estaba 59 nanosegundos por detrás del reloj de tierra. Además, la altitud también afecta al paso del tiempo. La teoría de Einstein muestra que debido a la gravedad, el tiempo pasa más lentamente cuanto más cerca del suelo estás. De hecho, el tiempo pasa más lentamente en un sótano que en el último piso de un edificio. Alguien una vez calculó que en la vida de una persona, si vive en el primer piso, puede vivir un microsegundo más. Por supuesto, esto es demasiado insignificante para la longevidad.
4. Si el tiempo es una escala, ¿por qué no podemos avanzar y retroceder como en el espacio?
Viajar tanto al futuro como al pasado es ciencia ficción. Como demostró el matemático austriaco Kurt Godel en 1949, viajar al pasado no está prohibido por las leyes de la física, pero las condiciones son muy especiales: el universo debe poder girar (esto no puede suceder en la realidad), y el buscador del tiempo debe moverse a una velocidad superior al 71% de la velocidad de la luz. En definitiva, la receta está ahí, pero no hay ingredientes. Como cree el físico Stephen Hawking, esta puede ser una forma de que la naturaleza se proteja, y evitar los viajes en el tiempo evitaría posibles paradojas, como encontrarse con uno mismo o cambiar la historia.
5. ¿Es realmente un agujero negro una máquina del tiempo?
Una de las posibilidades que ofrecen los agujeros negros es caer en ellos tras atravesar un túnel espacio-temporal y reaparecer en el pasado. ¿Qué es un túnel? Hay todo tipo de hipótesis, desde la antigravedad hasta los mundos antípodas y el reemplazo cósmico. Aunque hay muchas suposiciones, ninguna de ellas es factible. Basta pensar en la fuerza gravitacional superfuerte de un agujero negro: el tiempo es como una goma elástica que acaba estirándose y no hay esperanza de salir con vida. El tiempo es un tema permanente y la gente todavía está explorando y probando otros métodos.
Referencia: Revista Mundo Ciencia