La flecha del tiempo


Por petición de Bach, un breve comentario sobre la(s) flecha(s) del tiempo.

La cuestión es si la evolución de los sistemas es simétrica en el tiempo (si se comportan igual hacia el futuro que hacia el pasado). Todos sabemos que, si vemos un vídeo proyectado al revés, es decir, desde el final hacia el principio, ocurrirán cosas anómalas que nos harán reconocer que la dirección de la proyección está equivocada: objetos que caen al suelo o se rompen; la forma de sentarse y levantarse, la de andar, y muchas otras. Por otra parte, si el vídeo muestra sólo un péndulo, la cosa se complica, y haría falta mucho tiempo para comprobar si la fricción va acortando el recorrido del péndulo, única manera de distinguir si la dirección de la proyección es la habitual.

Esta breve reflexión nos muestra que hay procesos claramente irreversibles (como un vaso que se rompe) y procesos cuasi-reversibles (como la oscilación de un péndulo). El interés de esta cuestión se incrementa notablemente cuando advertimos que casi todas las ecuaciones de la física son simétricas respecto del tiempo (lo que significaría que todos los procesos son reversibles, y que la dirección temporal hacia el futuro no es cualitativamente diferente de la dirección temporal hacia el pasado, contradiciendo nuestra experiencia cotidiana).

Esta paradoja, conocida hace siglos, fue el mayor estímulo para el desarrollo de la Termodinámica, que se preocupa precisamente de las transferencias de energía en procesos irreversibles. Gracias a la Termodinámica, sabemos que la dirección temporal hacia el futuro es aquélla en la que aumenta la entropía. Por tanto, la Segunda Ley de la Termodinámica (“la entropía total de un sistema aislado siempre aumenta”) proporciona la “flecha del tiempo” más fiable, sólida y objetiva conocida.

También existen otras “flechas del tiempo”:

1. Flecha cosmológica: el tiempo avanza en la dirección en que el Universo se expande.

2. Flecha cuántica: el tiempo avanza en el mismo sentido en el que se produce el “colapso de la función de onda”, que transforma una evolución determinista de estados superpuestos en la manifestación de uno solo de esos estados según una distribución de probabilidad.

3. Flecha “causal”: las causas preceden a los efectos. Sin embargo, como mostró Hume, la asociación causal podría ser sólo una (muy convincente) ilusión debida a la proximidad temporal entre la “causa” y el “efecto”.

Espero que haya quedado claro que la naturaleza esencial del tiempo y el modo en que lo percibimos siguen siendo profundamente enigmáticos, a pesar de los éxitos impresionantes obtenidos utilizando la magnitud física temporal para realizar predicciones.

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