jueves, 19 de junio de 2014

El tiempo, ¿una ilusión?

Albert Einstein, 1947
Los físicos tienen tendencia a negar la existencia real del tiempo irreversible y a veces lo consideran una ilusión, un fenómeno psicológico, una apariencia. En una carta de pésame que escribió Einstein en 1955, dijo: ...la distinción entre pasado, presente y futuro es sólo una ilusión, aunque persistente. Curiosa manera de consolar a quien ha perdido a un ser querido. Sus razones para decirlo fueron estas:

·         Si en las ecuaciones de la gravitación universal de Newton se cambia el signo de la variable que representa el tiempo, las ecuaciones no cambian. Si viésemos la película de un proceso gravitatorio, la teoría predice que no seríamos capaces de detectar si la proyección está al derecho o al revés.
·         Lo mismo ocurre con las ecuaciones de Maxwell, que describen el comportamiento de las ondas electromagnéticas.
·         Lo mismo ocurre con las ecuaciones de Einstein, que sustituyen a las de Newton para describir la gravedad.
·         Lo mismo ocurre con la ecuación de Schrödinger, base de la mecánica cuántica.

El problema es que las ecuaciones mencionadas no constituyen toda la física. El segundo principio de la termodinámica implica la existencia de una flecha del tiempo. Y como dijo en 1928 el inventor de este término (Eddington), si tu teoría se opone al segundo principio... le espera el colapso en la más profunda humillación.

Toda teoría física es una abstracción en la que siempre se simplifica, se eliminan partes de la realidad. Si la irreversibilidad del tiempo es una de esas simplificaciones, no es de extrañar que el resultado final sea reversible. En los hechos reales, en cambio, no hay abstracción que valga. Hay que aplicarles a la vez todas las teorías de la física. También el segundo principio de la termodinámica. Si lo hacemos, la supuesta simetría temporal desaparece.

  • Una de las primeras aplicaciones de la teoría de Newton describe la caída de una manzana. Si se
    Newton y su manzana
    proyecta una película que muestra en el suelo varios pedazos de manzana, que de pronto se ponen en movimiento y se reúnen en una sola pieza de fruta, que después sube hacia arriba hasta quedar sujeta a un árbol, ¿tendríamos dificultad para saber si está proyectada al derecho o al revés? El hecho de que no la tengamos es consecuencia del segundo principio de la termodinámica.
  • Esto se aplica también a los movimientos de los cuerpos celestes. Imaginemos una grabación de la órbita de Mercurio en la que se pueda ver el sol. Estudiando el movimiento de las manchas solares podríamos deducir si la película está proyectada al derecho o al revés. Las manchas solares son consecuencia de fenómenos termodinámicos.
  • La desintegración radiactiva es otro ejemplo de un proceso reversible en teoría, pero irreversible en la práctica, hasta el punto de que la proporción de uranio-238 y plomo-206 en una roca nos proporciona un método fiable para calcular su edad. La cadena de desintegraciones del uranio al plomo es muchísimo más probable que la cadena inversa, aunque las teorías físicas digan que podría ser reversible.
  • Diga lo que diga la ecuación de Schrödinger, la mecánica cuántica, en la interpretación de Copenhague, exige la irreversibilidad del tiempo. Si un fotón impacta contra un electrón con cierta energía, el electrón queda en dos estados de espín superpuestos. Si se mide el espín, la superposición cuántica colapsa en un valor positivo o negativo. Este proceso implica una dirección del tiempo: primero viene el impacto del fotón, luego el electrón en dos estados superpuestos, finalmente una medida y un colapso cuántico. El proceso inverso no puede darse.

En todos estos ejemplos, en cuanto se hace intervenir toda la física sin excluir la termodinámica, la supuesta reversibilidad del tiempo desaparece.

Parece que los físicos tienen tendencia a poner sus teorías por encima de la realidad, haciendo lo contrario de lo que exige el método científico. Ni siquiera grandes hombres como Einstein estuvieron exentos de ello.

Otro día hablaremos de la causalidad.
Manuel Alfonseca

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