"El espacio y el tiempo son tan fundamentales que podemos hablar de ellos, pero sin llegar a identificar con la máxima precisión qué son en realidad. Podríamos asimilar el espacio a una especie de conjunto de fichas de dominó, de manera que podemos pegar unas a otras en un plano y después colocar otro plano encima construido de la misma manera. Obviamente el espacio realmente no es así, pero este símil puede ayudarnos a entender de alguna forma su naturaleza".
"En cualquier caso, lo primero que podemos hacer es intentar entender la relación que existe entre el espacio y el tiempo. Si tenemos un espacio plano y en él hay dos hormigas podemos dibujarlas en un cierto instante del tiempo, y luego en un instante posterior podemos dibujar un plano encima con las mismas dos hormigas, pero colocadas en posiciones diferentes. De esta forma podríamos construir una especie de sándwich en el que el espacio discurre en la dirección horizontal de mi dibujo, y el tiempo en la vertical".
"No obstante, lo que acabamos de hacer es más que un simple dibujo. Desde finales del siglo XIX y culminando con el trabajo de Einstein de 1905 (la teoría especial de la relatividad), sabemos que hay algo muy curioso que relaciona el espacio y el tiempo: existe una velocidad máxima. No puedes viajar a una velocidad superior a la de la luz". El prestigioso físico de partículas español Álvaro de Rújula me explicó de esta forma tan didáctica cuál es la relación existente entre el espacio y el tiempo, pero la idea más interesante que se desprende de sus palabras es que, en realidad, los físicos no saben con precisión qué son estos conceptos.
La reconciliación de la relatividad general y la mecánica cuántica nos iluminará
Los físicos teóricos coquetean con la idea de unificar la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica desde hace algo más de un siglo. Prácticamente desde el mismo instante en el que ambas ramas de la física vieron la luz a principios del siglo XX. Muy a grandes rasgos la relatividad general describe los fenómenos gravitatorios como el resultado de la interacción de los objetos con masa y el continuo espacio-tiempo. Sin embargo, la mecánica cuántica estudia el comportamiento de la naturaleza en la escala de las partículas subatómicas.
La relatividad general describe los fenómenos gravitatorios como el resultado de la interacción de los objetos con masa y el continuo espacio-tiempo
Reconciliar la descripción de lo muy grande y lo muy pequeño no es nada fácil. De hecho, si no fuese tan difícil los físicos teóricos probablemente ya habrían conseguido su propósito. Al fin y al cabo muchos de ellos llevan décadas intentándolo. En cualquier caso, la mayor parte de ellos está de acuerdo en que cuando se afiance una teoría del todo que sea capaz de demostrar su solidez es probable que consigan entender la naturaleza del tiempo con mucha más profundidad que ahora. Sea como sea las teorías de la relatividad especial (1905) y de la relatividad general (1915) de Albert Einstein revelan dos características fundamentales acerca del tiempo.
La primera consiste en que depende de la velocidad del observador. Si dos observadores, uno inmóvil y otro en movimiento, observan un mismo fenómeno, como, por ejemplo, la caída de un relámpago, no lo percibirán de forma simultánea. La segunda característica del tiempo es que depende de la intensidad del campo gravitatorio al que está sometido. El tiempo no transcurre con el mismo ritmo en nuestros pies y nuestra cabeza cuando estamos erguidos. Transcurre con más lentitud en nuestros pies debido a que el campo gravitatorio terrestre es más intenso en aquellos puntos que están más cercanos al centro de gravedad de nuestro planeta.
Estas dos características del tiempo han sido comprobadas experimentalmente en innumerables ocasiones. Aun así, como explica el físico español Alberto Casas en el estupendo artículo que ha publicado en 'The Conversation', actualmente lo más razonable es aceptar que el paso del tiempo es probablemente una ilusión. Una alucinación colectiva. Nuestra percepción nos invita a observarlo como una sucesión de eventos que discurre de una forma inmutable y en un solo sentido. Hacia delante. Sin embargo, las leyes de la física no respaldan esta observación. No defienden que el tiempo transcurra desde el pasado hacia el futuro. Crucemos los dedos para que algún día tengamos una teoría del todo que nos ayude a entender este concepto un poco mejor.
Imagen | Jordan Benton
Más información | The Conversation
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