Sobre el tiempo

(En inglés: It’s about time)

Para hablar de viajes en el tiempo, primero deberíamos definir qué es el tiempo. Y esto tiene su aquél. Todo el mundo parece albergar sus propias opiniones sobre el tiempo, desde las filosóficas hasta las psicológicas o las literarias (o las chaladuras). Hay quien incluso asegura que el tiempo no existe, que es todo una ilusión de la mente (me pregunto qué proceso creen que les trajo aquí, mucho antes de que hubiera mentes para delirar con ellas.) Pero no hay mucha gente dispuesta a lidiar con las complejidades físicas del tiempo. El tiempo físico, real, y eso.

Sergei  Krasnikov

El doctor Sergei Krasnikov, investigador del Observatorio Central de Pulkovo, Rusia. Foto: Alexander Friedmann Laboratory for Theoretical Physics.

No te creas, yo tampoco sabía muy bien qué decir sin soltar alguna tontada. Así pues, decidí consultarlo con alguien que pudiera tener un poquito más de idea al respecto. La pobre víctima que se dejó caer inocentemente en mis manos fue el doctor Serguéi Krásnikov de Pulkovo, una de las mayores autoridades vivas en teoría del campo cuántico aplicada a espaciotiempos curvos, Relatividad General y temillas así. Concibió el tubo o metro de Krásnikov para viajar no-convencionalmente por el espaciotiempo, fue uno de los directores científicos del StarLab y muchas cosas más. Un genio de los de verdad, al que le pregunté: “Dr. Krásnikov, ¿qué es el tiempo?” Muy a lo ruso, me contestó:

–¿Qué es la longitud? ¿Qué es la anchura?

Ah, muchas gracias, doc. Muy bien, juguemos. ¿Qué es la longitud y la anchura y la altura? ¿Qué es el espacio?

–De hecho, no hay nada tan misterioso en los conceptos de espacio y tiempo (al menos, mientras nos mantengamos dentro de la física clásica). Quizás sea difícil explicar rigurosamente estos conceptos a un niño de seis años, pero cualquier estudiante de segundo curso es capaz de comprenderlos. Describimos (con éxito) nuestro universo mediante ciertos objetos geométricos: es el espacio de Minkowski en la Relatividad Especial, o el espaciotiempo en la Relatividad General. En la física newtoniana es el producto de un espacio euclídeo tridimensional por una línea real. Y al aplicarlos a esos objetos, palabras como “espacio”, “tiempo” y demás tienen un significado claro y riguroso.

Propiedades de los espaciotiempos n+m-dimensionales

Propiedades de los espaciotiempos n+m-dimensionales. Fuente: Max Tegmark, On the dimensionality of spacetime

Ay. Geometría. Matemáticas. La liamos. A lo mejor el estudiante de segundo del doctor Krásnikov es tan listo como él, pero yo tengo que confesarte algo: las mates se me daban fatal. Las aprobé como pude porque, si no, los muy tarados no me dejaban pasar a tercero, ¿puedes creértelo? ¡Y ahora ni siquiera podemos hablar de esos viajes en el tiempo todo guapos sin que salgan a relucir las Matemáticas! ¡Este universo es TAN injusto!

Vale, vale, vamos a verlo mientras los gafapastas saliváis ante la honda sabiduría del doctor Krásnikov y tal. Lo que el doctor ruso está intentando explicarnos a nosotros los burros es que no hay ningún misterio insondable en el tiempo. Que el tiempo es una dimensión más, ciertamente un poco más difícil de entender para la percepción humana, pero tan normal como la longitud o la anchura.

Básicamente, cuando una borrachera se te ponga filosófica o cosa parecida, podrías contarle a tus colegas que al igual que el espacio va de distancias y ángulos, el tiempo va de cambios, y no te irías mucho. Dado que probablemente al día siguiente no se acordarán de nada, nadie te echará en cara que te faltó rigor al añadir que el tiempo es algo así como la tasa de cambio cósmica. O tasas, tantas como marcos relativistas de referencia, lo que veremos en otro post.

Aristóteles el Estagirita

Aristóteles el Estagirita (384–322 aC) afirmó que el tiempo es la medida del cambio. Imagen: Busto en el Museo del Louvre, París

De hecho, alguien tan poco riguroso como Aristóteles (sí, uno de esos griegos antiguos, imagínate…) osó afirmar que el tiempo es la medida del cambio (Física, libro IV, partes 10-13.) Esta idea aristotélica del tiempo sería superada por el tiempo absoluto de Newton, que a su vez resultó machacado por el espaciotiempo relativista de Einstein. Pero, aún así, al griego no le faltaba alguna razón. Un universo sin tiempo sería un universo sin cambios: estático, congelado en el primer y único paso de su existencia, no para siempre, porque no habría nada a lo que llamar “siempre.” Sin embargo, este universo nuestro cambia constantemente, casi-eternamente. Espero que los empollones ignoréis educadamente esta largada borrachuza incluso si digo que el tiempo define, o es definido, por lo deprisa o despacio que se producen estos cambios.

Albert Einstein, 1947

Albert Einstein (1879-1955) describió el espacio-tiempo que conocemos y utilizamos hoy en día. Foto: Biblioteca del Congreso de los EEUU, 1947.

Como de costumbre, los matemáticos y los físicos teóricos modernos hablan más elegantemente, mucho más rigurosamente y muchísimo más verdaderamente. El tal Minkowski que menciona el Dr. Krásnikov empezó tomando el espacio euclidiano (sí, Euclides era otro de esos griegos, pero describió el espacio tridimensional x-y-z con el que nos sentimos cómodos porque podemos verlo, o eso nos parece.) A continuación le añadió una cuarta dimensión t, o sea el tiempo. Y tras recalcularlo todo, ¡sorpresa!, funcionó. Este espacio cuatridimensional de Minkowski explicaba tan bien cómo es nuestro universo que su alumno, el Gran Despeinado, lo usó para desarrollar su Teoría de la Relatividad Especial. Después llevaría el concepto aún más lejos con la Relatividad General, y tuvimos espaciotiempo.

Puesto que me va tanto hacerme el listillo, creí que quedaría guay apretando un poco más al doctor ruso:

–Bueno, y entonces, ¿qué es el espaciotiempo?

La cara del doctor Krásnikov ni siquiera se alteró al contestar:

–Pienso que es una variedad Hausdorff paracompacta, suavemente conectada, de cuatro dimensiones, provista con una métrica de Lorentz suave orientada en el tiempo.

…y salí corriendo entre lágrimas de desesperación.

Próxima semana: La flecha del tiempo
Next week: The arrow of time

28. January 2014 by tonicanto
Categories: Blog (Sólo Español), Yuri | Tags: , , | 4 comments

Comments (4)

  1. Pingback: Sobre el tiempo

  2. Tienes arte, y el arte, que me gusta entenderlo como magia, es lo que nos impresiona y nos hace evolucionar, aunque sea lenta e inapreciablemente como muchas cosas de la ciencia. Eres único despertando interés por temas tan interesantes. Gracias.

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