Escondido justo bajo
la realidad cotidiana
hay un mundo impresionante,
donde gran parte de lo que percibimos
acerca del universo es erróneo.
El físico y autor de best
sellers Brian Greene te invita
a un viaje que desafía las
reglas de la experiencia humana.
¿Por qué no vemos nunca el desarrollo
de un hecho en sentido inverso?
De acuerdo con las leyes de
la física, esto es posible.
Es un mundo que sale a la luz
cuando exploramos los reinos
más extremos del cosmos,
de los agujeros negros al Big Bang
al mismísimo corazón
de la propia materia.
Voy a tomar lo que toma él.
Aquí, el espacio hierve
de actividad feroz.
Nuestro universo puede
ser uno de muchos,
y el mundo tridimensional
simplemente un espejo.
Pero, ¿cómo sería posible?
¿Cómo íbamos a estar tan
equivocados en algo tan familiar?
¿Nos inquieta?
Totalmente.
No hay ningún principio
incorporado en las
leyes de la naturaleza
que diga que los físicos
teóricos tienen que ser felices.
Es un juego de perspectivas cambiantes
que abre todo un mundo
nuevo de posibilidades.
Acompáñanos...
Observa cualquier estación de tren,
y podrás ver cómo el
tiempo rige nuestra vidas.
Pero el tiempo no es lo que parece.
Puede que no haya ninguna distinción
entre pasado, presente y futuro.
Si el tiempo no es
lo que creemos que es,
¿qué es entonces?
¿Tuvo un principio?
¿Tendrá un final?
¿De dónde vino?
El Tejido del Cosmos 1x02
- La Ilusión del Tiempo -
"Érase una vez".
La frase mágica al principio
de cada buena historia.
¿Pero cuál es la historia del tiempo?
La gente dice que el tiempo
vuela, que el tiempo es oro,
malgastamos el tiempo, matamos el
tiempo, intentamos ahorrar tiempo.
¿Pero qué sabemos en
realidad sobre el tiempo?
Bueno, como este río, el
tiempo parece fluir sin cesar
de un momento al siguiente.
Y el flujo del tiempo parece
ir siempre en una dirección:
Hacia el futuro.
Pero puede que no sea cierto.
Descubrimientos realizados
en el siglo pasado
han mostrado que mucho de lo
que creemos sobre el tiempo
puede no ser más que una ilusión.
Por contra a la experiencia habitual,
tal vez el tiempo no fluya en absoluto.
Nuestro pasado podría
no haber desaparecido.
Nuestro futuro podría existir ya.
Resulta que el propio tiempo
se puede acelerar o desacelerar.
Y eventos que uno cree que se
desarrollan en una sola dirección
pueden también desarrollarse
en la dirección contraria.
¿Pero cómo puede ser esto?
¿Cómo podemos estar tan equivocados
acerca de algo tan familiar?
Y si el tiempo no es lo que
pensamos que es, ¿entonces qué es?
¿Tuvo un principio?
¿Tendrá un final?
¿De dónde procede?
Nos gustaría concebir
el tiempo como una cosa,
pero se resiste totalmente
a eso siendo momentáneo,
permitiendo solamente definiciones
que nos llevan de vuelta a la noción
del tiempo en sí mismo.
El tiempo es algo que todo el
mundo conoce perfectamente
hasta que les pides
que te hablen de ello.
"¿Qué es el tiempo?" es verdaderamente
la pregunta del millón para los físicos.
No hay prácticamente un
solo aspecto del tiempo
que crea que conocemos realmente.
Entonces, ¿cómo desentrañar un misterio
tan profundo y escurridizo
como el tiempo?
Bueno, una forma es midiéndolo.
Y usando relojes de
todas las formas, tamaños
y tipos, hemos medido el tiempo
con precisión cada vez mayor
durante miles de años.
El primer reloj fue uno que solo
hacía tic-tac una vez al día:
La rotación de la Tierra.
Desde la repetición de la rotación
diaria de nuestro planeta
sobre su eje
hasta su órbita anual alrededor del sol,
siempre hemos utilizado el predecible,
y constante movimiento de la
Tierra para medir el tiempo.
Siempre buscamos cosas que
se repitan una y otra vez,
y esa repetición, ese
ciclo constituye un reloj.
Todo el tiempo se transforma
en algún proceso repetitivo.
Al medir el movimientos de la
Tierra con un reloj de sol,
dividimos el día en horas.
La Tierra gira una vez al día,
y marcamos los días
observando la salida y
la posición del sol.
Con el movimiento de un péndulo,
dividimos las horas
en minutos y segundos.
Con la vibración de
un cristal de cuarzo,
alcanzamos una precisión
de milésimas de segundo.
Pero el Instituto Nacional
de Parámetros y Tecnología
de Colorado es el lugar al que debes ir
si realmente quieres saber
lo que es el tiempo.
Esta es la hora oficial de EEUU.
No se puede ser más preciso que esto.
Aquí miden el tiempo
con increíble precisión
usando algo pequeñísimo-
Un átomo de un metal raro llamado cesio.
Los átomos tienen
una frecuencia natural.
Y cualquier cosa que vibra
que puede ofrecer un movimiento
repetitivo, puede ser un reloj.
La frecuencia a la que
vibra el átomo de cesio
es el cronómetro oficial del mundo.
Cuando un átomo de cesio
es bombardeado con energía,
vibra, u oscila, desprendiendo
pulsaciones de luz
de alrededor de nueve mil
millones de veces por segundo.
Contamos las pulsaciones
del átomo de cesio.
Y el átomo de cesio ha pulsado
en este momento 9.192.631.770
veces por segundo.
Así, cada vez que
cuentas hasta ese número,
ha pasado un segundo.
Y vas obteniendo segundo tras segundo,
tras segundo, tras segundo.
Es simplemente asombroso.
Mi reloj gana o pierde
un segundo cada dos meses.
Estamos hablando de relojes que
podrían ganar o perder un segundo
cada cien millones de años.
Y este tipo de historia, donde
hacemos una medición del tiempo
y lo sustituimos por algo que
hemos decidido que es más preciso,
ha sido el proceso en
constante reforma de la física
a lo largo de cientos de años.
Pero no importa lo precisos que
se hayan vuelto nuestros relojes,
el tiempo sigue siendo un misterio.
Los relojes pueden decirnos qué hora es,
pero no han sido capaces de decirlos
lo que es el tiempo en sí mismo.
¿Qué es lo que medimos realmente?
Puede que no sepamos qué es el tiempo,
pero la experiencia del paso del tiempo
es una parte fundamental
de nuestras vidas.
Siempre estamos pensando acerca
del tiempo, recordando el pasado
haciendo planes de futuro,
viviendo nuestras vidas mientras
el tiempo hace tic-tac constantemente.
Quiero decir, echa un vistazo
a cualquier estación de tren
y podrás ver cómo el tiempo
gobierna nuestras vidas.
Lo que puede no ser tan obvio
es que el descubrimiento del viaje
en tren jugó un papel fundamental
en uno de los descubrimientos
más fascinantes sobre el tiempo.
Señor, su billete, por favor.
¿Llega el tren a tiempo?
Sí, señor.
Gracias.
En los primeros tiempos
de los viajes en tren,
el tiempo suponía un problema único.
En aquellos tiempos cada ciudad
establecía sus tiempos concretos.
El mediodía era cuando el sol se
encontraba en lo alto del cielo,
ya sabes, más o menos.
Y a la hora en que se
produjera esto en otra ciudad,
bueno, eso importaba poco.
Y para complicar aún más las cosas,
los trenes tenían en cuenta
la hora de la ciudad
donde empezaban el viaje.
Entonces, si yo fuera de Paris a Ginebra,
Estaría según la hora de
Paris todo el viaje,
desde que hubiera empezado.
Pero si fuera en la otra
dirección, de Ginebra a Paris,
seguiría la hora de Ginebra.
Y a medida que hay más
y más líneas de tren,
y más y más horarios
durante ese intercambio,
se convierte todo en
una confusa pesadilla.
La necesidad de sincronizar
relojes en largas distancias
se convirtió en un asunto crucial,
especialmente cuando las ciudades
estaban conectadas por una sola vía.
Y es aquí donde comienza la
historia moderna del tiempo.
A medida que la necesidad
de relojes sincronizados
se volvió más indispensable,
un joven físico llamado Albert Einstein
consiguió un empleo en la oficina
de patentes de Berna, Suiza.
Había un sitio privilegiado
para todos los grandes
inventos del tiempo.
Las patentes mostraban cómo
existían vías nuevas y excitantes
para sincronizar los relojes mediante
el intercambio de señales de telégrafo,
relojes que eran sincronizados
mediante ondas de radio,
todos ellos realizados mediante la
sincronización del tiempo, y lo que era
el tiempo y cómo se medía,
algo que rápidamente le resultó
importante y excitante a Einstein.
Einstein revolucionaría el mundo
con una visión radical sobre
la naturaleza del tiempo.
Estos dispositivos mecánicos generaron
una inspiración que no se esperaba.
Einstein se dio cuenta de que estos
intentos de sincronizar relojes
eran mucho más que
invenciones creativas.
En cambio se dio cuenta de que esto
provocaba una brecha profunda
en nuestra comprensión del tiempo mismo.
La mayoría de la gente ve el tiempo
de una manera muy sencilla y directa.
El tiempo pasa igual para
todos en todas partes.
Es una imagen de sentido común
establecido por el padre de
la ciencia moderna, Isaac Newton.
El tiempo para Isaac Newton era algo que
constituía una propiedad
inmutable del universo.
El tiempo siempre cambia
en el mismo intervalo.
El tiempo simplemente pasa,
y no hay nada que podamos
hacer al respecto.
A pesar de lo sensata que pueda parecer
la visión de Newton sobre el tiempo,
Einstein se dio cuenta
de que no era correcta.
Él descubrió que el tiempo podía
transcurrir a diferentes ritmos.
Por extraño que pueda parecer,
esto significa que el tiempo para
mí puede que no sea el mismo
que para ti.
El descubrimiento de Einstein demolió
la concepción de la realidad de Newton.
Einstein dice que el tiempo
no es solo una etiqueta
para todo el universo;
El tiempo se experimenta
individualmente.
Lo que Einstein nos proporcionó es
una visión muchísimo más amplia
donde cada persona tenía su
propio tiempo individual,
que transcurre según sus propios ritmos.
No existe el tiempo en el
sentido de un tic-tac universal;
Sino tiempos.
Einstein llegó a esta
impactante revelación
al descubrir una conexión oculta
entre el tiempo y el espacio.
Lo que Einstein descubrió es
que existe un nexo profundo
entre el movimiento a través del
espacio y el paso del tiempo.
En líneas generales,
cuanto más tienes de uno,
menos tienes del otro.
Para ver como funciona demos un paseo.
Ahora mismo me dirijo hacia el
norte a 100 kilómetros por hora.
Esto significa que todo mi
movimiento es en dirección norte.
Pero tomemos ahora un camino diferente
rumbo al noroeste.
Sigo yendo a 100 kilómetros por hora,
pero no estoy avanzando
hacia el norte tanto
como estaba haciendo hace un minuto.
Y esto se debe a que mi
movimiento en dirección norte
ha sido modificado, o compartido,
con mi movimiento hacia el oeste.
Einstein se dio cuenta de que el
tiempo y el espacio están relacionados
de una forma muy similar a la
que tienen en norte y el oeste.
Y con este sorprendente planteamiento,
Einstein desechó la
idea de sentido común
acerca de que el tiempo
avanza igual para todos.
A esto me refiero.
Ese chico de ahí diría que no
me estoy moviendo en absoluto.
Pero sí lo hago.
Puede que no me mueva
a través del espacio,
pero sí a través del tiempo.
Lo que quiero decir es que, después
de todo, mi reloj sigue avanzando
y avanzando.
Y cuanto más tiempo esté parado...
osea, sin moverme a
través del espacio...
Einstein diría que todo mi
movimiento es a través del tiempo.
Pero mira lo que ocurre si
camino hacia ese chico.
Lo hemos exagerado, pero debido
a que ahora me estoy moviendo,
él interpretará que mi reloj
está avanzando más despacio.
Esto se debe a que desde su perspectiva,
algunos de mis movimientos previos
a través del tiempo se desviaron
de mi movimiento en el espacio.
Y no es solo mi reloj.
Si exageramos el efecto de verdad,
él percibiría todo mis
movimientos, mi voz,
todo lo que a mí se refiere,
avanzando más lentamente.
Y ahora que he dejado de moverme,
el paso del tiempo en nuestros
relojes se vuelve a sincronizar.
Esta era la clave de
la visión de Einstein:
Que el movimiento a través del
espacio afecta al paso del tiempo.
Es desconcertante que tú
y yo no estemos de acuerdo
en la medición del tiempo.
El tiempo no es ajeno
a nosotros, ¿verdad?
¿Por qué entonces mi medición del
tiempo depende de cómo me muevo,
o de cómo te mueves?
Todo esto no tiene sentido.
El tiempo en sí mismo corre más despacio
para la persona que se mueve.
Es increíble.
Nadie antes que Einstein
se había imaginado
que esto pudiera ocurrir.
Únicamente Einstein.
Entonces, ¿por qué no vemos
esto en la vida cotidiana?
Bueno, como en la Tierra nos
movemos a velocidades tan bajas,
el impacto del espacio en el tiempo
es tan pequeño que ni lo percibimos.
Pero el efecto es real y puede medirse.
Para ello todo lo que se necesita
es un par de relojes atómicos
y un avión reactor.
Este experimento fue
llevado a cabo en 1971
cuando los científicos hicieron
volar un reloj alrededor del mundo
y luego lo compararon con otro
que había permanecido en tierra.
Como predijo Einstein, los dos
relojes no se pusieron de acuerdo.
Diferían tan solo en unos pocos cientos
de miles de millonésimas de segundo,
pero era una prueba palpable
del efecto del movimiento
sobre el paso del tiempo.
La teoría de Einstein
ha sido probada una
y otra y otra vez.
Y todas encuentran los mismos resultados.
Constituye el fundamento
de la forma en la que entendemos
el funcionamiento de la naturaleza.
Estos efectos, que
solían ser considerados
bastante confusos e insignificantes,
son una provocación a
la tecnología de hoy día.
Con el descubrimiento
de este inesperado nexo
entre el tiempo y el espacio,
Einstein se dio cuenta de que ambos
no podían seguir siendo considerados
como conceptos separados.
Al contrario, el tiempo y
el espacio se han fusionado
en lo que se ha dado
en llamar "espacio-tiempo."
Einstein unificó las ideas
del tiempo y del espacio
en esta esctructura tetradimensional
llamada "espacio-tiempo."
Y esta fusión del tiempo y el
espacio llevaría a Einstein
a la conclusión más asombrosa de todas:
La clara diferencia que
vemos entre el pasado,
presente y futuro puede
que solo sea una ilusión.
En nuestro día a día
experimentamos el tiempo
como un fluir continuo.
Pero también podría ser
útil pensar que el tiempo
es una serie de fotogramas o momentos,
y todo lo que ocurre
puede pensarse como si
un momento sucediera
a otro momento
y a otro.
Y si imaginamos todos esos
momentos, o fotogramas, seguidos...
cada momento aquí en la Tierra,
cada momento de la Tierra
orbitando alrededor del Sol,
y cada momento a lo largo
de todo el universo...
veríamos cada suceso que
alguna vez hubiera ocurrido
u ocurrirá.
Cada localización en el espacio, y
todos los movimientos en el tiempo,
desde el nacimiento del
universo en el Big Bang
hace aproximadamente catorce
mil millones de años
a la formación de la
estrellas de la Vía Láctea,
o la creación de la tierra hace
unos 4.500 millones de años,
el tiempo de los dinosaurios,
hasta llegar a los sucesos que
ocurren hoy en día en la Tierra,
como yo trabajando en mi oficina.
Pensar en el espacio-
tiempo de esta manera
llevó a Einstein a cambiar por
completo nuestra percepción cotidiana
del pasado, presente y futuro.
Para sentir algo de esto,
tienes que pensar
en el sencillo y simple
concepto del "Ahora".
Para mí, una lista de cosas
que considero que deberían estar
ocurriendo justo ahora podrían incluir
el tic tac del mediodía
en el reloj de mi oficina,
mi gato saltando desde
el alféizar de mi ventana,
cosas que ocurren en sitios lejanos,
como una paloma en Venecia alzando
el vuelo en este preciso momento,
un meteorito golpeando justo ahora
la luna...
y la explosión de una estrecha
a lo lejos que alcance el universo.
Éstos y otros eventos que pienso
que están ocurriendo
en el mismo momento en el tiempo,
pero en sitios diferentes de
nuestro universo,
hacen que instintivamente piense
en el "Ahora".
Puedes imaginártelas como en una
rebanada en el espacio-tiempo.
Llámemoslo "Rebanada Ahora".
El sentido común diría que tú y yo
y todos los demás
estaríamos de acuerdo en lo que ocurre,
en lo que existe, ahora mismo,
un momento detrás de otro.
Todos estaríamos de acuerdo
en lo que subyace a un
determinado "ahora".
Pero Einstein mostró que,
extrañamente, cuanto tienes
en cuenta el movimiento,
la visión de sentido común
del mundo se desmorona.
Para entender esto, pensemos en el
espacio-tiempo como una hogaza de pan.
Einstein se dio cuenta de que al
igual que hay diferentes maneras
de trocear una hogaza
de pan en rebanadas,
también hay maneras distintas
de cortar el espacio-tiempo
en "rebanadas" individuales de "ahoras".
Es decir, debido a que el movimiento
afecta al paso del tiempo,
alguien que se mueva tendrá
un concepto diferente
de lo que ocurre ahora mismo,
y entonces cortarán la rebanada en
diferentes "rebanadas del ahora".
Sus rebanadas estarán
en un ángulo distinto.
Esa persona que se está moviendo...
inclinará el cuchillo,
y cortará esas rebanadas
en un ángulo diferente.
No serán paralelas a
mis rebanadas de tiempo.
Para hacerse una idea del extraño
efecto que esto puede tener,
imaginemos un alienígena aquí,
en una galaxia a diez mil millones
de años luz de la Tierra.
Y de camino a la Tierra,
el chico en la gasolinera.
Ahora, si vosotros dos estáis
ahí parados...
sin moveros en relación
el uno con el otro...
sus relojes harían tic tac
a la misma velocidad
y así compartirían las
rebanadas del ahora,
que se corta directamente
en la barra de pan.
Pero mira lo que pasa si el
alienígena da un salto en su bicicleta
y se aleja de la Tierra.
Ya que el movimiento ralentiza
el paso del tiempo,
sus relojes no harían tic tac
al mismo tiempo a la misma velocidad.
Y si sus relojes no están
compenetrados,
sus rebanadas del ahora no estarían
compenetradas tampoco.
Las rebanadas del ahora del alienígena
cortan el pan de forma distinta.
Está inclinado hacia el pasado.
Ya que el alienígena va
en bicicleta a paso lento,
su rebanada está inclinada hacia el
pasado en solo una minúscula proporción.
Pero a través de diez
mil millones de años luz,
ese minúsculo ángulo resulta que
posee una enorme diferencia temporal.
Entonces lo que el alien encontraría
en su "rebanada de ahora" inclinada...
que lo que él considera que está
ocurriendo ahora en la Tierra...
ya no incluye a nuestro
amigo en la gasolinera
o incluso cuarenta años antes,
cuando nuestro amigo era un bebé.
Sorprendentemente, la "rebanada
de ahora" del alien ha retrocedido
a través de 200 años de
historia de la Tierra
e incluye ahora sucesos
que consideramos parte del
pasado remoto, como...
Beethoven acabando su quinta sinfonía.
Incluso a una velocidad
relativamente lenta,
podemos alcanzar enormes desacuerdos
en nuestro etiquetado del ahora,
que ocurre al mismo tiempo,
si se nos separa considerablemente
en el espacio.
Y por si esto no es bastante raro,
la dirección en la que te mueves
también produce diferencias.
Mira lo que ocurre
cuando el alien se gira
y se dirige hacia la Tierra.
La nueva "rebanada del ahora" del
alien se inclina ahora hacia el futuro,
y esto incluye sucesos que
no ocurrirán en la Tierra
hasta pasados doscientos años,
tal vez la tatara-tatara
nieta de nuestro amigo
teletransportándose desde
París hasta Nueva York.
Una vez sabemos que tu presente puede
ser lo que yo considere como pasado,
o que tu presente puedo
considerarlo como futuro,
y que tu presente es igual
de válido que el mío,
entonces entendemos que
el pasado debe ser real.
El futuro tiene que ser real.
Y podrían ser tu presente.
Esto significa que el pasado
y presente son reales por igual.
Ambos existen.
Si crees en las leyes de la física,
hay tanta realidad en
el futuro y el pasado
como la hay en el momento presente.
El pasado no se ha ido,
y el futuro no es inexistente.
El pasado, el futuro
y el presente existen
exactamente de la misma forma.
Al igual que pensamos que todo
el espacio está "ahí fuera",
deberíamos pensar que también
todo el tiempo está "ahí fuera".
Todo lo que ha sucedido, o sucederá.
Todo eso existe.
Desde Leonardo da Vinci
dando la última pincelada a la Mona Lisa
a la firma de la Declaración
de la Independencia,
o tu primer día en la escuela,
o los sucesos que desde nuestra
prespectiva aún no han ocurrido,
como los primeros seres humanos
aterrizando sobre Marte.
Con este atrevido planteamiento,
Einstein echó por tierra uno
de los conceptos más básicos
de cómo experimentamos el tiempo.
"La distinción entre el pasado,
el presente y el futuro,"
dijo una vez, "es tan solo una
ilusión, que sin embargo persiste."
Pero si cada momento
del tiempo ya existe,
entonces ¿cómo explicamos esa
sensación tan vívida de que el tiempo,
al igual que este río, parece avanzar
incesantemente hacia delante?
Tal vez hayamos sido engañados,
y el tiempo no fluye.
Tal vez el río del tiempo
es más como un río helado
donde cada momento permanece atrapado
para siempre en su lugar.
El más vívido ejemplo
acerca de cómo es el mundo
tiene que ver con este flujo temporal.
La física es radicalmente violenta
con esta experiencia
diaria acerca del tiempo.
Nuestra experiencia del tiempo
está constantemente en el presente.
Y todo lo que podemos
captar es ese instante.
No hay nada en las leyes de la física
que escoja un presente
por encima de otro.
Y se debe a nuestros puntos
de vista subjetivos
que sintamos que las
cosas están cambiando.
De la misma manera que una película
entera existe en celuloide,
puede que todo el tiempo ya exista.
La diferencia es que en las películas
un proyector plasma o selecciona
cada fotograma a medida que pasa.
Pero según las leyes de la física
no hay evidencias de que
exista algo como un proyector
que seleccione un momento u otro.
Puede que nuestros cerebros creen
esta impresión, pero en realidad,
todo lo que experimentamos
como el fluir del tiempo
puede no ser más que una ilusión.
Pero si el tiempo, como este
río congelado, no fluye,
y todo el tiempo está "ahí fuera",
¿es posible viajar hacia el
futuro o hacia el pasado?
Vuelo 4 saliendo hacia el año 2060.
Y si pudiéramos viajar en el tiempo,
¿sería como lo que todos nos imaginamos?
"Propulsarte en el tiempo hacia un
mundo que todavía no existe"
"¡Los Viajeros del Tiempo!"
"Supongamos que algo va mal
con la máquina otra vez"
"Activa el intercambiador, Jed!"
"¿Podríamos ir a cualquier sitio
que queramos en cualquier momento?"
"Vamos a intentar viajar en el tiempo".
Nadie fuera de Hollywood
ha conseguido fabricar una máquina
de tiempo que funcionase, todavía.
Pero sorprendentemente los viajes
en el tiempo podrían ser posibles.
Embarcando en el vuelo 24
hacia Black Hole A Star.
Una forma de viajar en el tiempo
es usando una extraña
cualidad de la gravedad.
La fuerza familiar que mantiene
nuestros pies pegados a la tierra
puede que tenga un profundo
impacto sobre el tiempo.
Hola. Hola.
Hasta luego, señor.
De acuerdo, mucho después.
Entonces, ¿cómo se usaría la gravedad
para hacer una máquina del tiempo?
Las teorías de Einstein nos muestran
que la gravedad, como el movimiento,
pueden afectar al tiempo.
Es como si la gravedad pudiera tirar
del tiempo, ralentizando su avance.
Y cuanto más fuerte tire la gravedad,
más se ralentiza el tiempo.
Aquí en la Tierra, el efecto es
demasiado pequeño para notarlo,
pero aún así es muy real.
Comparado con alguien que vive
en lo alto de un rascacielos,
alguien que viva en los pisos bajos
experimenta el transcurso del
tiempo un poco más despacio
porque la gravedad es
un poquito más fuerte
cuanto más cerca del suelo.
Pero si pudieras viajar
a un agujero negro,
el efecto de la gravedad
sobre el tiempo sería enorme.
Formados cuando grandes
estrellas se colapsaron,
los agujeros negros tienen un
enorme poder gravitacional,
millones o miles de millones
más fuerte que el de la tierra.
Y si alguien te viera viajar
cerca de un agujero negro,
verían que el tiempo para ti
se ralentizaría dramáticamente.
Cerca de ese agujero negro
tu amigo en la lejanía
te vería moverte muy
despacio, hablar despacio,
envejecer biológicamente muy despacio.
Para ellos pasan años, mientras
que para ti podrían ser minutos.
De modo que dependiendo del tamaño del
agujero negro y de lo cerca que esté,
si permanezco una o
dos horas en órbita...
habrían transcurrido aproximadamente
50 años en la Tierra.
Habría viajado al futuro de la Tierra.
Hola, señor.
Hola.
Mucho tiempo, no visto.
El viaje en el tiempo
se convierte en ti.
Gracias.
Una especie de fuente de juventud.
Así que cuando regrese, me
encontraré en el futuro.
Todos los demás habrán
envejecido 50 años,
pero yo habré envejecido
tan solo un par de horas.
Pues bien, el viaje en el tiempo
hacia el futuro es una cosa.
¿Pero qué pasa con el viaje
en el tiempo hacia el pasado?
Pues también podría ser posible,
usando algo predicho por
las ecuaciones de Einstein
y conocido como agujeros de gusano.
Si los agujeros de gusano existen,
serían una especie de atajos
en el espacio-tiempo,
túneles que podrían unir
no solo un lugar con otro,
sino también un momento con otro.
Un agujero de gusano conectaría
una parte del espacio-tiempo con otra
que se sitúa antes en el tiempo,
como una suerte de sistema
subterráneo a través del tiempo.
Digamos que quiero viajar
hacia atrás en el tiempo
y encontrarme a mí mismo
al principio de este programa.
Si un agujero de gusano
conectase un punto y otro,
todo lo que necesitaría
sería atravesarlo.
Vaya, me alegro de verte otra vez.
Gracias, encantado de estar de vuelta.
Bueno, eso sería bastante raro,
pero el problema real con los
viajes en el tiempo hacia el pasado
es que las cosas pronto se
volverían muy confusas.
Es decir, imagina que yo fuera
a cambiar algo de mi pasado,
como evitar que mis
padres se conocieran.
¿Quiere esto decir que yo nunca nacería?
Si viajas al pasado no
puedes modificar cosas
del pasado que sabemos que son ciertas
porque ya han ocurrido.
De modo que si retrocedes
y matas a quien creías
que era tu abuelo,
debió haber sido otro tío
que pensabas que era tu abuelo,
y todo debería de alguna
manera convertirse
en algo perfectamente consistente,
incluso de esta manera retorcida.
Y si puedes viajar al pasado,
¿por qué no hemos recibido
la visita de turistas del futuro?
Piensa en ello.
No hemos visto ningún
intrépido viajero del tiempo
aparecer y desaparecer
de nuestro mundo...
o al menos la mayoría de la
gente no cree que hayamos...
así que posiblemente sea seguro asumir
que los viajes en el tiempo al pasado
no son posibles, o al menos no aún.
Pero como las matemáticas no
lo han descartado aún,
tampoco podemos descartar completamente
la posibilidad de viajar al pasado.
Así que no está del todo claro
que pueda ser una realidad física,
pero al menos en principio
parece no estar prohibido.
Mi hipótesis es que es imposible,
pero es llamativo que todavía
no hayamos sido capaces
de demostrar esto rigurosamente
Mientras que parece probable
que viajar al pasado
está fuera de nuestro alcance,
¿qué hay del hecho, tan común
en nuestra experiencia diaria,
de que el tiempo en si mismo parece
moverse solo en una dirección...
hacia el futuro?
Lo llamamos la flecha del tiempo.
La flecha del tiempo
es probablemente el aspecto más evidente
acerca de el universo en que vivimos
y que no entendemos del todo.
El por qué vivimos en un universo
que tiene una dirección del tiempo
es un misterio.
Esto no sucede con el espacio.
En el espacio puedo ir
de Nueva York a Chicago
y después cambiar de idea e
ir de Chicago a Nueva York.
De forma que hay un aspecto
unidireccional del tiempo
que no entendemos a nivel fundamental.
¿Por qué no va hacia atrás?
Es más, ¿qué significa...
que el tiempo avance hacia delante
desde el pasado hacia el futuro?
¿Qué podemos decir entonces acerca de
dónde viene la flecha del tiempo?
¿Por qué solo vemos los acontecimientos
desarrollarse en un sentido?
¿Por qué no podemos verlos
suceder en el orden inverso?
Bueno, esto tiene que deberse
a las leyes de la física.
Es decir, seguramente las leyes
no permiten que algo así suceda.
Pues bien, sí que lo hacen.
Las leyes de la física
son las ecuaciones matemáticas
que usamos para describirlo todo,
desde el comportamiento de los átomos
hasta las espirales de las galaxias.
Han sido concebidas y confirmadas
a lo largo de siglos de
observación y experimentación.
Pero sorprendentemente no hay
nada en las leyes de la física
que diga que los sucesos tengan que
desarrollarse según la la secuencia
que llamamos "avanzar en el tiempo".
De acuerdo con estas ecuaciones,
los sucesos bien podrían
desarrollarse en el orden inverso.
La mayoría de las ecuaciones que usamos
para describir lo que vemos del
universo a nuestro alrededor
no tiene una flecha del
tiempo asociada a ellas.
Son ecuaciones que
funcionan igual de bien
avanzando o retrocediendo en el tiempo.
No hay contradicción entre la física,
que parece fundamentalmente reversible,
y gran parte de nuestra vida,
que parece irreversible.
A pesar de que esto va en contra
de nuestra experiencia cotidiana,
las leyes de la física explican
que cosas tan estrafalarias
como estas son posibles.
Pero, ¿cómo puede esto ser así?
Pues bien, la respuesta no es tan
inverosímil como podrías pensar.
Aquí está la razón.
Todos sabemos lo que ocurrirá
si dejo caer esta copa de vino.
Ahora, la idea de que este desastre
pudiera revertirse de algún modo
y formar de nuevo una sólida copa
llena de vino parece absurda.
Pero de acuerdo con las leyes
de la física, puede suceder.
Todo lo que he de hacer es
revertir las velocidades de todo.
Cada fragmento de la copa
cada gota de vino,
cada molécula y átomo del
líquido, copa, mesa y aire.
Solo revertir sus velocidades
y... ¡listo!
Así que si a las leyes de la física
no les preocupa si las copas
se destrozan o recomponen,
¿por qué nunca las vemos recomponerse?
¿Cómo podemos cuadrar
las leyes de la física
con nuestra experienca cotidiana?
Debe faltar algo en
nuestros conocimientos.
¿Pero qué?
¿Qué es responsable
de la flecha del tiempo?
Como muchos buenos misterios,
este nos lleva a un cementerio
en nuestra búsqueda de pistas.
En Viena, cerca de las últimas moradas
de Beethoven, Brahms,
Schubert y Strauss,
está la tumba del físico austríaco
del siglo XIX Ludwig Boltzmann.
Grabada en la parte superior
hay una elegante S=klogW.
Es la formulación matemática
de un poderoso concepto
conocido como entropía.
La entropía es la
medida de algo llamado
desorden, o aleatoriedad.
Y es una idea importante
porque existe una tendencia
de todo en el universo a
pasar del orden al desorden.
Aquí hay un modo de captar la idea.
Coge mi libro.
Sus 569 páginas.
Están muy ordenadas,
con la primera página
seguida por la segunda,
seguida por la tercera
y así sucesivamente.
Pero ahora rompamos las páginas
y dejemos trabajar a la entropía.
Como se puede ver, las
paginas se desordenan mucho.
Y la razón es sencilla:
Hay solo un modo de que caigan en orden,
pero un gran número de
modos de caer desordenadas,
y por lo tanto es mucho más probable
que caigan totalmente desordenadas.
Y eso es lo que experimentamos.
Las cosas pasan del orden al desorden.
En este caso, de un
libro ordenado y pulcro
a páginas que están esparcidas al azar.
Dondequiera que miramos,
vemos ejemplos de entropía o desorden,
aumentando con el paso del tiempo.
Un huevo se rompe y salpica.
Los cubitos de hielo pierden su forma
ordenada cuando se funden en el agua.
El humo ondulante se vuelve
cada vez más desordenado.
Los estados ordenados
pasan a ser desordenados,
y esa parece ser, quizás,
la dirección de una flecha del tiempo.
Vemos algunos grados de desorden.
Una medida del desorden
tiende a aumentar
en una dirección del tiempo.
Y eso, para Boltzmann, empieza
a crear un arco de tiempo.
Así que esta es la respuesta.
Quizá la flecha del tiempo proviene
de la tendencia de la naturaleza
a desarrollarse siempre
hacia un mayor desorden.
Esro parece realmente un avance,
pero este razonamiento tiene
solo un pequeño problema:
Ya que las leyes de la física
no distinguen entre
el futuro y el pasado,
la entropía no debe aumentar
solo hacia el futuro
sino tambien hacia el pasado.
Y eso no tiene sentido.
Es como decir que la
entropía debería aumentar
en cualquier dirección que miremos.
Miraríamos hacia atrás en el
tiempo y debería aumentar,
miraríamos hacia adelante en el
tiempo y debería aumentar.
Lo que significaría que las
páginas de mi libro en el pasado
estarían desordenadas y luego se unirían
para formar el libro pulcro
y ordenado en mis manos.
¿Y cuándo fue la última vez
que viste ocurrir algo semejante?
¿Cómo podría nuestra experiencia
cotidiana estar tan en desacuerdo
con las leyes de la física?
Debe haber una pieza que
falta en este enigma cósmico.
Si estamos seguros de que el pasado
tuvo que estar más ordenado
y que todo tiende al desorden
como nos dicen las
ecuaciones de la entropía,
¿hay otra cosa además de
las leyes de la física
que pueda explicar esto?
Bueno, piensa en golpear
una pelota de béisbol.
Las leyes de la física pueden
ayudarte a predecir dónde caerá.
Pero no solo necesitas esas leyes.
Pasa la película hacia atrás
y podrás ver que necesitas
también unas condiciones iniciales
como la fuerza con que
se golpeó la pelota.
Del mismo modo, si
las leyes de la física
no pueden darnos una explicación
para la flecha del tiempo,
quizá tenemos que mirar más lejos
a las condiciones
iniciales del universo.
Lo que lleva nuestra atención
de vuelta al Big Bang.
Si la historia del universo
fuese como una película
y la pasases a la inversa,
verías como el orden aumenta
cuanto más retrocedes en el tiempo.
Gradualmente, el universo actual,
con billones de galaxias
amontonadas aquí y allá,
volvería a convertirse
en nubes de polvo y gas
cuando todo se contrae.
Así que esas nubes de gas y polvo
se acercan unas a otras más y más
hasta que si llegas lo
bastante lejos en el pasado,
se comprimen en un volumen
cada vez más pequeño.
Ya hemos llegado al lugar donde la
corriente acaba por detenerse.
Si esto representa todo el espacio
en cada instante del tiempo,
entonces podemos ver que no
hay más espacio ni tiempo
antes de este único momento.
Así que la fuente definitiva
de orden, de baja entropía,
debe ser el mismísimo
principio, el Big Bang.
El Big Bang está en un estado
sumamente ordenado.
Probablemente es el evento más ordenado
de toda la física.
Y así, todo lo que vino después
ha sido un aumento del desorden.
Lo que nos da el Big Bang
es una razón de por qué el
universo parece distinto
cuando miramos hacia atrás en el tiempo
que cuando miramos hacia adelante.
Además, cuando volvemos
a épocas tempranas,
el universo no debería
parecer muy distinto de hoy,
aunque sumamente ordenado.
¿Por qué la entropía era baja?
No lo sabemos.
Pero al menos sabemos
que hubo un momento
cuando el universo empezó
en que la entropía era baja.
Así que nuestra mejor
interpretación es que el Big Bang
es lo que puso en marcha
la flecha del tiempo.
Podemos imaginar esto
como un reloj de cuerda.
Al igual que la energía almacenada
de un reloj con la cuerda a tope
se libera cuando se desenrrolla,
el universo ha estado
desenrrollándose desde el Big Bang,
desordenándose cada vez más.
Nuestro universo empezó en un
estado excepcionalmente ordenado,
y esa es la razón definitiva
para el hecho de que el tiempo
parezca tener una dirección.
Aún no sabemos por qué
nuestro universo empezó
en un estado sumamente ordenado,
pero el hecho de que lo hiciese
significa que cada vez
que se rompe una copa,
en realidad está continuando
algo puesto en marcha
hace miles de millones de años.
La copa se rompe, pero no se reconstruye
porque está siguiendo el rumbo natural
del orden al desorden que
empezó con el Big Bang.
Solo nos movemos desde
el pasado hacia el futuro.
Y todo lo que vemos a nuestro
alrededor, todos los cambios.
desde la formación de las
estrellas hasta nuestras vidas,
son todos pequeños epifenómenos,
surferos cabalgando en la cola
de desorganización
creciente en el universo
que define la diferencia
entre el pasado y el futuro.
Así que el Big Bang
pudo haber impreso
la flecha del tiempo
en nuestro universo,
y todo lo sucedido desde entonces
podría ser solo el viaje
hacia el gran desorden
que empezó con ese evento
hace 13.700 millones de años.
Pero si el tiempo tuvo un comienzo
y el desorden siempre va en aumento,
¿entonces qué significa que
el tiempo tendrá un final?
¿Cómo será el universo
en un lejanísimo futuro?
Recientes descubrimientos arrojan
nueva luz sobre esta cuestión.
La fuerza explosiva del Big Bang
lanzó al espacio hacia afuera
y como resultado, el universo aún
está expandiéndose en la actualidad.
Hasta hace poco,
la mayoría de la gente creía que
la expansión estaba desacelerando.
Es decir, pensamos en el
espacio, lleno de galaxias
como si fuese un coche
viajando por una autopista.
Estás escuchando a WUNI, los
sonidos estelares del cosmos.
Si el conductor quita
el pie del acelerador.
el coche desacelera gradualmente.
Del mismo modo, el universo
se estaba expandiéndo
pero cada vez más lentamente.
Pero sorprendentemente, los
astrónomos descubrieron
que la expansión del universo
no está desacelerando.
Está acelerando.
Es como si alguien no quitase
el pie del aclerador.
sino que lo apretase a fondo,
provocando una aceleración brutal.
Y eso está haciendo la
expansión del universo
acelerándose más y más.
Nuestra expansión continuará
acelerándose en el futuro,
no desacelerando.
Esto va contra todo
lo que estábamos acostumbrados a pensar.
Y tiene algunas implicaciones
muy extrañas para el futuro.
Debido a que la expansión de
nuestro universo está acelerando,
en el lejano futuro, después
de unos 100.000 millones de años,
el resto de galaxias lejanas
habrán desaparecido de nuestra vista.
Parecerá como si nuestra galaxia
estuviese en mitad de la nada.
Un sorprendente resultado es
que nuestros descendientes
sufrirán una terrble pérdida.
La luz de las galaxias distantes tiene
que viajar tan lejos para alcanzarnos
que cuando las miramos,
en realidad estamos mirando
hacia atrás en el tiempo.
Así que en el lejano futuro,
cuando estas distantes
galaxias ya no sean visibles
los astrónomos descubrirán que
el pasado, en términos cósmicos,
es inalcanzable.
Y en cuanto al final del tiempo,
una teoría sugiere que, eventualmente,
los agujeros negros dominarán el cosmos.
Luego, también se evaporarán,
no dejando nada salvo
partículas aleatorias
moviéndose por el espacio.
En un lejanísimo futuro en
el que todo se ha descompuesto
y todo es una especie
de balsa de aceite,
no hay cambios.
Y sin cambios, no hay en
realidad una noción clara
del paso del tiempo.
Si no suceden acontecimientos,
es difícil imaginar siquiera
que haya tiempo.
Ni siquiera puedes decir qué
dirección del tiempo es hacia adelante
y cuál hacia atrás.
En un sentido muy real,
el propio tiempo perderá
su significado algún día.
Hace 350 años,
Isaac Newton, que fue
uno de los primeros
en reflexionar de modo
científico sobre el tiempo,
escribió que no necesitaba definirlo
porque es algo "bien
conocido para todos".
Pero al tratar de cuadrar
nuestra experiencia del tiempo con
la auténtica naturaleza del tiempo,
hemos sido forzados a cambiar
algunas de nuestras creencias
más profundamente arraigadas.
Ahora sabemos que en cada evento
que va del orden al desorden,
hay un enlace al propio Big Bang,
dándonos la flecha del tiempo.
La noción de sentido común de que un
tiempo verdadero gobierna el universo
ha dado paso a una imagen en
la que el tiempo es diferente
para todos y cada uno de nosotros.
Y el flujo del tiempo,
que nos parece tan real
como el flujo de un río,
puede no ser nada más que una ilusión.
Pasado, presente y futuro pueden
existir en pie de igualdad.
Nuestra experiencia cotidiana del tiempo
siempre ejercerá una
poderosa influencia.
Continuaremos imaginando
que el tiempo es universal,
que el pasado ha desaparecido, que
el futuro aún está por llegar.
Pero debido a nuestros
descubrimientos científicos,
podemos mirar más allá de
la experiencia cotidiana
y reconocer que somos parte de una
realidad más rica y más extraña.
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