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¿Y si el paso del tiempo no fuera más que una ilusión?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en ¡El Tiempo! ¿Qué será?    ~    Comentarios Comments (6)

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ABC – Ciencia

Los investigadores creen que la unidad mínima de tiempo posible puede superar al tiempo de Planck

       Los investigadores creen que la unidad mínima de tiempo posible puede superar al tiempo de Planck

JOSÉ MANUEL NIEVES  Madrid – 02/02/2016

 

 

 

 

¿Hasta dónde es posible subdividir el tiempo? O, dicho de otro modo, ¿cuál es la unidad mínima de tiempo que permite la Naturaleza? La respuesta tiene profundas implicaciones tanto para la Ciencia como para la Filosofía, y un equipo internacional de investigadores acaba de demostrar que la unidad mínima de tiempo posible va mucho más allá de lo que se pensaba. El trabajo acaba de publicarse en The European Physical Journal.

Pero veamos. Aunque a simple vista puede parecer posible dividir el tiempo en intervalos cada vez más pequeños, incluso hasta el infinito, la Física nos dice que que no es así, y que el menor intervalo temporal físicamente representativo posible es el llamado tiempo de Planck, que equivale a 10-43 segundos, es decir, a la diez septillonésima parte de un segundo. Este es, pues, en intervalo temporal más breve en el que las leyes de la Física pueden seguir usándose para estudiar la Naturaleza del Universo. El límite implica que dos eventos cualesquiera no pueden estar separados por un intervalo temporal inferior a éste.

O por lo menos esto es lo que se pensaba hasta ahora. Pero Mir Faizal, de las Universidades de Waterloo y Lethbridge en Canadá, Mohammed M. Khali, de la Universidad de Alejandría en Egipto y Saurya Das, también de la Universidad de Lethbridge, proponen, en efecto, que el menor intervalo de tiempo posible podría superar, incluso en varios órdenes de magnitud, al tiempo de Planck. Además, los físicos han demostrado que la mera existencia de este nuevo “tiempo mínimo” puede alterar las ecuaciones básicas de la Mecánica Cuántica. Y dado que la Mecánica Cuántica describe los sistemas físicos a una escala muy pequeña (la de las partículas subatómicas), el resultado sería un cambio profundo en la descripción de la realidad tal y como la conocemos.

“Podría ser -explica Faizal- que la escala mínima de tiempo posible en el Universo vaya mucho más allá del tiempo de Planck. Y esto, además, puede ser probado experimentalmente”.


t_P =
\sqrt{\frac{\hbar G}{c^5}}
\; \approx \quad
5,39106(32) \cdot 10^{-44}

Pero volvamos, por ahora, al tiempo de Planck, que de por sí es tan corto que nadie, en ningún laboratorio del mundo, ha conseguido aún examinarlo directamente. Y es que en Ciencia, y más en las ciencias básicas, la práctica va siempre muy por detrás de la teoría. Las mediciones más precisas, en efecto, apenas han logrado resultados con intervalos de cerca 10−17 de segundos, muy lejos de los 10-43 del tiempo de Planck, y lograr avanzar una sola escala más de magnitud puede suponer décadas de esfuerzo, investigación y desarrollo tecnológico.

Sin embargo, a nivel teórico nada impide considerar el tiempo de Planck como algo muy real, una magnitud que funciona muy bien en varios campos de estudio, como la gravedad cuántica o la teoría de cuerdas. Y resulta que todas esas teorías sugieren que no es posible medir una longitud menor que la longitud de Planck, y por extensión un tiempo más breve que el tiempo de Planck. El tiempo de Planck se define como el tiempo que tarda un fotón, en el vacío, en recorrer la longitud de Planck a la velocidad de la luz.

La estructura del tiempo

 

Pasa el Tiempo y todo evoluciona

 

Motivados por una serie de estudios teóricos recientes, los investigadores decidieron profundizar más en la cuestión de la estructura del tiempo, en particular en la largamente debatida cuestión de si el tiempo es “discreto” o “continuo”. La diferencia entre ambas posibilidades es enorme. Si el tiempo fuera “discreto”, significaría que estaríamos ante una sucesión de momentos “fijos” e inmóviles, como si se tratara de los fotogramas de una película. En este caso, nuestra percepción del devenir del tiempo sería solo una ilusión, provocada por el paso de los fotogramas uno detrás de otro.

Por el contrario, si el tiempo fuera “continuo”, significaría que entre dos puntos cualquiera de la línea temporal sería posible colocar un número infinito de otros puntos temporales. En este caso, el tiempo no constaría de “fotogramas fijos”, sino que fluiría continuamente.

“En nuestro estudio -asegura Faizal- proponemos que el tiempo es discreto, e incluso hemos sugerido varias formas de demostrarlo experimentalmente”.

Uno de los experimentos propuestos por el equipo de científicos consiste en medir las emisiones espontáneas de un átomo de hidrógeno. Las ecuaciones de la Mecánica Cuántica modificadas con las nuevas ideas de los científicos predicen, en efecto, una sutil diferencia en la tasa de emisiones espontáneas con respecto a las ecuaciones sin modificar. Y los efectos observados en esas mediciones pueden ser observados en las tasas de desintegración de esas partículas y de los núcleos inestables.

Basándose en sus análisis de las emisiones espontáneas del hidrógeno, los investigadores pudieron estimar que el mínimo intervalo de tiempo posible está varias órdenes de magnitud por encima del tiempo de Planck. Faizal y sus colegas sugieren, además, que los cambios que han propuesto en las ecuaciones básicas de la Mecánica Cuántica podrían modificar nuestro concepto mismo de tiempo, así como su definición. Y explican que la estructura temporal podría considerarse similar a una estructura cristalina, que consiste en segmentos discretos que se repiten de forma regular.

En términos más filosóficos, el argumento de que la estructura temporal es “discreta” sugiere que nuestra percepción del tiempo como algo que fluye constantemente no sería más que una ilusión.

“El Universo físico -explica Faizal- es en realidad como una película de imágenes en movimiento, en la que una serie de fotogramas fijos proyectados sucesivamente en una pantalla crean la ilusión de estar ante imágenes que se mueven. Por lo tanto, si este punto de vista se toma en serio, entonces nuestra percepción consciente de la realidad física basada en el movimiento continuo se convierte en una ilusión producida por una estructura matemática discreta subyacente”.

“La propuesta -continúa el investigador- convierte en una realidad la física platónica en la naturaleza”, en referencia al argumento de Platón de que existe una verdadera realidad que es independiente de nuestros sentidos. “Sin embargo, y a diferencia de las teorías del idealismo platónico, nuestra propuesta puede ser probada experimentalmente, y no solo argumentada filosóficamente”.

Noticias Prensa

 

  1. 1
    Fandila Soria
    el 9 de julio del 2016 a las 18:38

    Si la evolución material se produce a saltos cuánticos, es decir no existe el continuo, qué ocurriría con el tiempo, esa dimensión que nos parece tan etérea que casi no podemos encuadrar con las otras dimensiones.
     
    Como dijo Einstein: “se considera que el espacio es un continuum infinitamente divisible”. Mejor se dijera que el espacio es un continuum infinitamente dividido (Cuantos físicos). Es esto lo que le confiere su cualidad de no vacío.
    La evolución material solo puede serlo según cuantos, ya sean de energía o de masa (Y ambas son energía).
    Si el tiempo es una medida de la acción material, es decir de la evolución expansiva, concentradora o simplemente el paso de u unos “cuantos” menores a otros mayores o viceversa, ello ha de ocurrir con el concurso de otros menores aún, que según Planck ocurre como mínimo en esa longitud que él propone, la Lp, y que como es lógico también se corresponde con un volumen.
    Es sabido que al principio, durante y después del Big-Bang, todo ocurrió extremadamente deprisa. La rapidez de evolución fue elevadísima. Un tiempo extremadamente breve, que luego aumentaría con la expansión hasta nuestros “niveles normales” del presente.
    No cabe duda que el tiempo tras el Big-Bang, por empezar desde ahí sería el menor intervalo y no el de Planck, que éste definió sin tener en cuenta lo que sería de la materia mucho antes del fotón, o más allá del fotón dimensionalmente, para ser exactos.
    Cuando “la singularidad primigenia” “echa a andar”, y según las teorías clásicas, el tiempo comienza de cero o según un cuanto mínimo de él. Particularmente no creo que el tiempo surgiera en ningún momento pues el big-Bang hubo de  tener sus antecedentes.
    Como sea, será este tiempo el mínimo a considerar, aunque “no aplicable” a nuestra materia normal directamente.
    Como decimos al principio del comentario, el espacio, el vacío, es un continuum infinitamente divisible y por tanto las dimensiones big-bánicas han de darse de una manera u otra.
    El Tp y la Lp van por otros derroteros, y serían “como de más andar por casa”. Las constantes que los definen no pueden ser aplicables a todo tiempo y dimensión.
     
    Saludos amigos.
     
     

    Responder
  2. 2
    emilio silvera
    el 9 de julio del 2016 a las 19:12

    Si hablamos del Tiempo, como decía Santo Tomás de Aquino, “sé lo que es, sin embargo, no puedo explicarlo”. Para nosotros, pobres ignorantes, damos por bueno que nació con el Big Bang y, desde entonces, su inexorable transcurrir ha sido testigo de todas las cosas pasadas, presentes, y también, de las futuras. Hablamos del Espacio-Tiempo porque ambos han quedado unidos (como nos dijo Minkouski después de conocer la Teoría de la Relatividad Especial de su alumno, Einstein), y el espacio sigue su expansión mientras su hermano, el Tiempo, sigue transcurriendo y, nosotros, lo único que podemos hacer sobre todos estos complejos temas, es formular conjeturas que podrían ser… O No.
    ¡Es mucho, lo que no sabemos!

    Responder
  3. 3
    nelson
    el 10 de julio del 2016 a las 2:04

    Hola muchachada.
    Que una argumentación idealista de tal envergadura pueda ser probada experimentalmente, en lugar de una diferencia parece una mas que extraordinaria y confirmatoria coincidencia.

    Por otra parte, leí alguna vez que si la longitud de Planck midiera un metro, un átomo tendría el tamaño de todo el Universo observable (o algo así). Teniendo en cuenta que en esas diminutas (?) dimensiones las relaciones entre tamaños y distancias son inmensas y que en “esos mundos” las leyes físicas (cuánticas) son absolutamente distintas de las que rigen “nuestro universo” cotidiano (euclídeas, newtonianas)………. ¿No se podrían considerar como universos distintos?
    A los defensores de los universos múltiples les podría entusiasmar la idea de tantos universos como el Número de Kerr solo con viajar “hacia atras/adentro” en el espacio-tiempo. Con la ventaja de unificar las distintas interpretaciones de la palabra  “Universo”, ya que toda esa multiplicidad de universos cabrían, como supongo, en un único Universo al cual pertenecemos.
     
    Saludos cordiales para todas. 

    Responder
  4. 4
    nelson
    el 10 de julio del 2016 a las 2:08

    Mis disculpas. Creí teclear tod@s…
    Más saludos  

    Responder
  5. 5
    emilio silvera
    el 10 de julio del 2016 a las 5:56

    ¡Hola, amigo Nelson!
    Lo cierto es que, tal como lo planteas resulta de lo más racional, porque al final del entendimiento, ¿qué es lo que podemos considerar pequeño o grande, lo que podamos comparar con nosotros mismos? Las cosas serán grandes o pequeñas según el contexto en el que las podamos considerar y, seguramente, no habría ni grande ni pequeño sino sólo cosas, ya que, en el ámbito propio, todo tiene su valor y su medida aunque comparado con el nuestro unos nos puedan parecer muy pequeños y otros muy grandes.
    No creas que vas demasiado alejado de la “verdad” cuando dices:

    “A los defensores de los universos múltiples les podría entusiasmar la idea de tantos universos como el Número de Kerr solo con viajar “hacia atras/adentro” en el espacio-tiempo. Con la ventaja de unificar las distintas interpretaciones de la palabra  ”Universo”, ya que toda esa multiplicidad de universos cabrían, como supongo, en un único Universo al cual pertenecemos.”

    La Longitud de Planck se aleja de las medidas clásicas y entra en el ámbito cuántico, ese otro “mundo” tan alejado de éste nuestro donde las cosas que allí ocurren nos parecen cosa de magia, sucesos imposibles de entrelazamientos y saltos cuánticos, sucesos que en nuestro macromundo nunca podrán pasar, y, sin embargo, todo ello transcurre en un mismo Universo y en un espaciotiempo en el que lo greande y lo pequeño conviven en regiones “separadas” pero “juntas”, simplemente que, para nosotros, una está a la vista y la otra desaparece de ella por la infinitud que para nosotros representa allí donde aparece el efecto de la Gravedad cuántica y, tenemos que acudir a las unidades naturales construidas a partir de las tres constantes fundamentales que representan c, h y G, es decir, la velocidad de la luz, la constante de Planck y la constante gravitacional. Así, la Longitud de Planck es equivalente a la distancia que recorre un fotón, viajando a la velocidad de la luz, en el Tiempo de Planck.
     

    Se creía que la fórmula nos indica el intervalo temporal más pequeño que puede ser medido. sin embargo, las imágenes de campo profundo tomadas por el telescopio espacial Hubble en 2003 han arrojado dudas sobre esta teoría. La predicción era que las imágenes de objetos situados a muy largas distancias deberían ser borrosas. Esto se debería a que la estructura discontinua del espacio-tiempo a la escala de Planck distorsionaría la trayectoria de los fotones, del mismo modo que la atmósfera terrestre distorsiona las imágenes de los objetos situados fuera de ella. No obstante, dichas imágenes son más nítidas de lo esperado, lo que ha sido interpretado como una indicación de que el tiempo de Planck no es el intervalo más corto del Universo.
    Siempre nos ocurre lo mismo, la realidad es que sabemos mucho menos de lo que creemos que sabemos y, a cada paso que damos, lo descubrimos, debemos ser más humildes y reconocer nuestra inmensa ignorancia y nuestra infinita egolatría que nos lleva a comentar sobre temas que desconocemos proque, si tenemos que ser sinceros… ¿Qué es el Tiempo? ¿Que es la masa? ¿Qué es la energía? ¿Qués es el vacío? conceptos como esos que no hemos llegado a comprender y que contienen secretos que no hemos podido desvelar y, sin embargo, hablamos de ellos como si de una cosa familiar se tratara.
    ¡Cómo somos!
     
     
     
     

    Responder
  6. 6
    Fandila Soria
    el 10 de julio del 2016 a las 10:34

    Realmente el Tp o la Lp siguen vigentes como ocurre la gravedad de Newton, solo en dimensiones menores estos conceptos son distintos. Y es que el salto dimensional hacia la materia normal no es cualquier cosa, y que la naturaleza material lo tendría bien delicado para que fuese, el cambio es bastante profundo.

    Responder

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