¿Es Inmutable el Tiempo?
Nuestro sentido común nos dice que no tenemos control sobre el tiempo, y nuestras culturas están llenas de dichos como "el tiempo pasa", lo que sugiere que el flujo inevitable de tiempo es independiente de todos los demás aspectos de nuestra existencia.
Nuestra experiencia con la realidad mecánica refuerza la noción del tiempo como una variable independiente. Por ejemplo, si tiramos una pelota, sigue una trayectoria bien definida y determinada, gobernada por la aceleración de la gravedad y las condiciones iniciales. Una vez que se especifican las condiciones iniciales, se puede calcular con precisión la posición de la bola en cualquier tiempo t.
 | Cuando vemos la pelota en movimiento, la seguimos con el progreso del tiempo y percibimos claramente la dirección del tiempo, pero las ecuaciones en si mismas podrían funcionar con el tiempo corriendo hacia atrás, como si la estuviéramos viendo con un video corriendo hacia atrás. Las matemáticas de la mecánica de Newton, no nos dice la dirección del tiempo. |
En un sistema de partículas, donde pudiésemos ver dos fotografias del sistema, podríamos deducir cual de las dos ocurrió primero, basándonos en los conceptos enmarcados en la segunda ley de la termodinámica, en la que nos señala que los sistemas tienden a proceder desde estados de baja entropía a mas alta entropía. Es decir, que cuando el tiempo no esté presente, la entropía nos puede proporcionar una "flecha del tiempo", para indicar que fué primero. Aún así, la imagen obtenida es consistente con el progreso uniforme del tiempo de manera independiente del entorno.
La primera indicación de que el tiempo no es independiente de todo lo demas en el universo, vino del desarrollo de las ideas de la relatividad especial de Einstein, con la idea de la dilatación del tiempo: el tiempo transcurre mas lentamente en un marco de referencia que se mueve a alta velocidad respecto a nosotros. Luego, en su desarrollo de la teoría general de la relatividad, vino la idea adicional de que el tiempo es afectado por el campo gravitacional, y por consiguiente transcurre mas lentamente en presencia de grandes masas gravitacionales.
Si bien el sentido común de la imagen del tiempo como inmutable, se aplica a la inmensa mayoría de nuestras experiencias, la imagen que surge de la relatividad es que el universo se describe más exactamente como un continuo espacio-tiempo, donde se puede mezclar o transformar las coordenadas del espacio y el tiempo. La transformación a otro marco de referencia, puede alterar tambien un intervalo de tiempo medido. esto se ve claramente en el experimento del muón y tambien se puede experimentar rutinariamente en el rango de partículas inestables en los aceleradores.
Cerca de un agujero negro ocurren alteraciones mas profundas de nuestro sentido común del tiempo, en donde el ritmo de avance de tiempo tiende a cero cuando se acerca el horizonte de sucesos. Esto tambien puede conducir a modelar el big bang como el comienzo del espacio y el tiempo.
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