Uno de los temas filosóficos más antiguos es sin duda la respuesta a la pregunta "¿Qué es el tiempo y de dónde proviene y por qué existe?". Sin embargo, aunque hemos tenido incontables respuestas, al final de cuentas sabíamos que solo la ciencia algún día iba a respondernos no solo qué es, sino de dónde viene. Y ese día, mis queridos amig@s lectores de eliax, ha llegado. Así que abróchense los cinturones que aquí vamos en una asombrosa travesía (en serio recomiendo haber comido bien y tener una mente bien clara antes de leer este artículo de hoy, que es bastante extenso y cubre muchas cosas interesantes)...

Antes de continuar, noten que esta noticia ya ha sido reportada en el grupo oficial de eliax desde hace unos días, pero su trascendencia es tal que quise tomarme el tiempo para asimilarla y tratarla con la importancia que merece, lo que incluye el poder explicársela a ustedes de la forma más sencilla (o "eliaxística") posible acá en el blog.

Y para empezar, es bueno repasar un par de cosas brevemente: Lo primero es que es importante que entiendan que en el gran orden de las cosas, los científicos ya tienen una muy buena idea de cómo funciona el universo, pero lamentablemente lo hacen con dos teorías aparentemente incompatibles, la Teoría de la Relatividad, y la Mecánica Cuántica.

La primera (introducida por Einstein) lidia con explicar todos los fenómenos que van desde la escala tradicional de las cosas (es decir, cosas del tamaño que podemos ver con nuestros ojos), hasta cosas descomunalmente inmensas, como el tamaño de las galaxias, o incluso el tamaño de nuestro Universo mismo.

La segunda, desarrollada por decenas de científicos durante la mayor parte del siglo 20, lidia con cosas extremadamente pequeñas, a escalas "cuánticas", al nivel del átomo y mucho menor (como los quarks de los cuáles se componen los átomos).

Es importante notar que cada una de las teorías por separado es inimaginablemente precisa en hacer predicciones. Por ejemplo, con la Relatividad podemos predecir exactamente el desplazamiento y "estiramiento" del espacio-tiempo en órbita terrestre para así compensar por infinitesimales diferencias de tiempo en satélites, que es lo que nos ha permitido desarrollar el sistema de posicionamiento global (GPS) que es lo que le indica a nuestros celulares inteligentes en un mapa en donde estamos parados en cualquier lugar del planeta.

Por otro lado, la Mecánica Cuántica también nos ha dotado de una capacidad de predicción asombrosa, permitiéndonos crear toda la industria electrónica de la cual gozamos hoy día, desde microprocesadores hasta las pantallas LCD o LED sobre las cuales vemos información digital todos los días.

Pero, siempre ha habido un conflicto entre ambos juegos de ecuaciones: Estas entran en conflicto en el momento que las aplicamos a ambientes extremos en donde tanto las fuerzas que rigen "lo grande" (el dominio de la Relatividad) como las fuerzas que rigen "lo pequeño" (el dominio de lo cuántico) aplican.

Y dos de esos ambientes los conocemos muy bien: El Big Bang (lean aquí sobre cómo sabemos que ocurrió), y los Agujeros Negros.

En ambos de esos ambientes se da el escenario de un punto extremadamente pequeño (como el punto de inicio del Big Bang, o el interior de un Agujero Negro), pero a la misma vez el escenario de unas fuerzas extremadamente extremas y grandes (como la descomunal fuerza de gravedad que tiene un Agujero Negro, que después que atrapa algo, no lo deja escapar).

Y sucede, que si se aplican cualquiera de los dos juegos de ecuaciones en esos ambientes, los resultados son ambiguos y aparentan no tener sentido, resultando en resultados que en muchos casos devuelven "infinidades".

Pero, en los años 1960s un par de científicos de nombre John Wheeler y Bryce DeWitt crearon un conjunto de técnicas y ecuaciones que aparentaban poner "en paz" a ambas ecuaciones bajo el mismo escenario, pero (y este es el gran "pero") esas ecuaciones llamadas las Ecuaciones Wheeler-DeWitt funcionaban de una manera bastante curiosa que desafiaba toda lógica: Funcionaban siempre y cuando no existiera ninguna dependencia (o incluso existencia) del concepto de "tiempo" en las ecuaciones resultantes.

O en otras palabras, esas ecuaciones aparentaban que nos estaban diciendo que no existe contradicción entre la Relatividad y la Mecánica Cuántica, y que el gran "enrollo" de incompatibilidades en realidad surge porque en nuestras mentes acostumbradas desde niños al concepto intuitivo del "tiempo" asumimos que este es un concepto universal e innato del Universo, cuando en realidad aparenta que no. Y ahora (y esta es la gran noticia de hoy y la razón de este kilométrico artículo), un increíble experimento acaba de confirmarlo...

El extraordinario experimento, realizado por Ekaterina Moreva del Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) en Turín, Italia, por primera vez permite comprobar experimentalmente que el tiempo no es una entidad o ingrediente "básico" de por sí del universo, sino que es una propiedad emergente, que emerge del concepto del entrelazamiento cuántico.

Pero, ¿cómo logran demostrar esto? Pues esa es la parte interesante...

Sucede que para nosotros, el tiempo no es más que una medida relativa a algo. Así que por ejemplo, si utilizamos un reloj (y puede ser un reloj arbitrario con cifras arbitrarias, con tal de que las cifras estén espaciadas equidistantemente unas de otras), y tomamos una medida, y después observamos un evento (digamos, el caer de una manzana de un árbol), concluimos que el tiempo transcurre porque durante todo el proceso de medición las manecillas del reloj cambiaron de lugar, conforme caía la manzana.

Hasta ahí todo bien. A eso se le llama una medida relativa, en relación a otras observaciones dentro del mismo universo.

Pero, ¿cómo saber realmente que el tiempo no es una ilusión, y que este quizás no es realmente otra cosa que percibimos como tiempo?

Pues la única forma aparente de averiguarlo sería literalmente medir el tiempo dentro de nuestro universo desde afuera de nuestro universo, cosa que como muchos se imaginarán es un tanto... imposible (o cercano a imposible).

Por lo que Ekaterina ideó otra forma, muy creativa por cierto, del tipo que uno simplemente puede decir "¿cómo fue que a nadie se le ocurrió eso antes?"...

En vez de milagrosamente sacar a alguien con un aparato fuera de este universo para medir lo que ocurre dentro de este, lo que Ekaterina hizo fue crear un mini-universo dentro del nuestro, y en ese mini-universo pudo medir lo que ocurre adentro, desde adentro, pero también pudo medir lo que ocurría adentro desde afuera.

Pero, ¿a qué nos referimos con que se creó un mini-universo? Pues es ahí en donde entra la creatividad... Para fines de mediciones, no es necesario crear todo un universo igual al nuestro desde cero, sino que es solo necesario crear los elementos que se van a medir, y el sistema para medirlos, y ese fue el gran logro de Ekaterina (que honestamente, debería ser considerado a un premio Nobel por esto).

Lo que Ekaterina hizo entonces fue crear un sistema aislado de fotones con los cuales hizo dos tipos de mediciones: Mediciones internas y externas. Y estas mediciones las hizo gracias al fenómeno llamado "entrelazamiento cuántico", que es un curioso fenómeno de la naturaleza (el cual el mismo Einstein se rehusaba a creer inicialmente, hasta que se comprobó que era cierto en miles de subsecuentes experimentos), que tiene la particularidad de poder "entrelazar" dos partículas independientemente de la localización de estas, en esencia haciendo que al cambiar el estado de una cambie el estado de la otra.

Entonces, al entrelazar el sistema interno con uno externo, se pudieron obtener mediciones de ambos tipos con los eventos internos que sucedían entre fotones, y lo asombroso es que los resultados dejaron anonadados a todo el mundo: Cuando se hacían mediciones internas (es decir, las diferencias relativas entre fotones dentro del mini-universo) surgía una diferencia temporal (de tiempo), pero cuando se medía de manera absoluta todos los tiempos de los relojes internos en relación a un reloj externo, la diferencia era nula, indicando que en el mini-universo el tiempo en realidad no existía, sino que literalmente emergía del entrelazamiento interno entre partículas.

Este resultado indica para empezar que la Relatividad y la Mecánica Cuántica en realidad pueden ser compatibles, con tal de que nos deshagamos de la ilusión del tiempo, pero también nos dice que el tiempo en sí no es una propiedad intrínseca del universo, y que al contrario, es simplemente una propiedad emergente de otras propiedades más básicas y elementales.

Y hasta ahí llega el reporte de la fuente y del documento científico (que enlazo al final). Pero, ¿y qué más significa todo esto, en términos más simples de entender?

Pues para empezar, esto significa que posiblemente pronto vamos a tener que abandonar una de las propiedades de nuestra existencia que más está impregnada en nuestra intuición, la existencia del tiempo como característica fundamente del universo, eso debido a que el tiempo aparenta ser solo una ilusión emergente de nuestro medio ambiente.

Lo segundo es, que esto nos hace ponderar un poco entonces sobre el concepto de Libre Albedrío, puesto que si el tiempo no existe, y es solo una propiedad emergente, entonces esto podría significar que nuestro entorno no cambia acorde nuestras decisiones individuales, sino más bien que nosotros reaccionamos como máquinas en relación a un mecanismo externo.

Ojo, eso no significa que no tengamos libre albedrío, sino más bien que inclina la balanza un poco más hacia que no lo tenemos, pues una salida de esto tiene que ver con el tema de que el tiempo, aun siendo una propiedad emergente, sea indefinido en una dirección gracias a los efectos cuánticos.

Explico eso a continuación...

Una de las más grandes observaciones que hizo Einstein, y que es explicada en todo texto o institución en donde se enseñe el tema de la Relatividad, es que el tiempo en sí deberíamos considerarlo más como otra dimensión genérica al igual que las otras tres dimensiones que experimentamos. De ahí que tanto Einstein, como todos los científicos hoy día, se refieran a que vivimos en una universo de 4 dimensiones y no de 3. Es decir, otra forma de ver el tiempo es como una dimensión más.

Un ejemplo clásico de esto es el ejemplo de una película de cine, compuesta por miles de fotogramas... Si en esta película filmamos a una persona corriendo, y después revelamos esa película y la ponemos sobre una mesa, nos daremos cuenta de algo curioso: El tiempo se convierte en espacio, ya que en esa película el espacio físico que ocurre entre un fotograma y otro es lo que la persona que fue filmada describe como "tiempo", pero lo que nosotros vemos sobre la mesa es el "espacio" entre un fotograma y otro (que podemos medir en pulgadas, centímetros, etc).

Es decir, la persona dentro de la película tiene la ilusión de que existe algo llamado "tiempo", pero nosotros que vivimos fuera de la película nos damos cuenta de que el tiempo no existe para esa persona, y lo que existe es una serie de fotogramas en donde cada fotograma mide unos cuantos centímetros de largo, y lo único que sucede es que pasamos de un fotograma a otro en un entorno espacial (es decir, de distancia física sobre la mesa en donde pusimos la película).

Similarmente, podemos imaginarnos que el universo en realidad no es más que una cantidad inimaginablemente grande de cintas de películas, una al lado de la otra, en donde cada cinta de película podría ser una partícula del universo (o una persona, o una tormenta, lo que sea), y en donde todas las cintas de película inician en un mismo lugar (digamos, un Big Bang).

El universo entonces sería simplemente una larga superficie plana con cantidades inimaginables de fotogramas, pero todos uno al lado del otro, en una configuración totalmente espacial, y los únicos que experimentarían una sensación de "tiempo" serían los habitantes de tales fotogramas (nota, esto es un ejemplo para fines didácticos, el universo cuatridimensional es un poco más complejo de imaginar que uno plano con cintas de película, pero el concepto es el mismo).

Noten que asombrosamente, ya sabemos desde hace mucho tiempo cuánto "mide" cada uno de esos fotogramas, y qué tan pequeño pueden ser, gracias al concepto del "Tiempo Planck", del cuál les hablé acá mismo en eliax hace 4 años, que es la menor escala posible de tiempo en el universo. Así mismo también existe la "Distancia Planck", que es la distancia más corta posible en nuestro universo.

Pero, he aquí en donde todavía quizás podamos salvar el concepto de "Libre Albedrío": Queda pendiente aun un tema bastante crucial, que podemos expresar en la siguiente pregunta: ¿Están todos esos fotogramas ya pre-establecidos "sobre la mesa", o esos fotogramas se forman acorde ocurren efectos cuánticos aleatorios?

La respuesta, resulta que no es tan sencilla, pues incluso en el caso de que la respuesta definitiva sea "todo está predeterminado", nosotros aun continuaríamos sintiendo la sensación de que hacemos los que nos da la gana, y la razón la expliqué en este otro artículo acá mismo en eliax de hace un par de años atrás.

Sin embargo, mientras tanto, podemos decir que hemos dado un paso monumental en el entendimiento de nuestra existencia, pues este resultado experimental parece incluso decirnos que hacer preguntas del índole "¿qué existía antes del universo?" quizás no tengan sentido, debido a que el concepto mismo del tiempo es una propiedad emergente del universo mismo, y nuestras mentes han sido tan indoctrinadas por medios evolutivos a pensar en términos de tiempo que se nos hace virtualmente imposible visualizar por medios tradicionales que cosas tan extrañas como la inexistencia del tiempo, existan...

Noten que de paso (y ya esto es altamente especulativo) esto agrega más leña al fuego a una teoría personal mía que comparto en algunas de mis charlas, de que toda la existencia no es más que un "1" (uno), en donde todo suma a ese "uno", y que son las fluctuaciones que componen a ese "uno" (que pueden interpretar como una secuencia de valores que añaden a uno, similar a esto que da origen a un universo) lo que da existencia a patrones complejos que en muchos casos evolucionan internamente hasta llegar a cosas tan complejas como seres conscientes de su existencia, que no es más que otra forma de decir que ese "uno" se torna auto-consciente y se cuestiona su propia existencia.

Como una vez escribí, nosotros y el universo, somos uno, literalmente...

documento científico oficial

fuente

autor: josé elías