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La paradoja de la Flecha del tiempo


Nuestra mente no tiene problemas en distinguir el pasado del presente o del futuro. El concepto de la Flecha del tiempo se refiere a la dirección en que éste transcurre, fluyendo sin interrupción desde el pasado hasta el futuro, pasando por el presente. Una de las características más importantes del tiempo es su irreversibilidad, que impide “avanzar” en el sentido contrario al indicado por esta flecha. Sin embargo, hay quienes creen que esta asimetría, en que el inmutable pasado se distingue claramente del incierto futuro, no es más que una ilusión, propiciada por nuestra incapacidad de percibir algunos fenómenos, y que su dirección se podría revertir.

La expresión “Flecha del tiempo” fue acuñada en el año 1927 por el astrónomo británico Arthur Eddington, quien la usó para distinguir una dirección en el tiempo en un universo relativista de cuatro dimensiones. En 1928, Eddington publicó un libro llamado “The Nature of the Physical World”, en el que utilizó varias veces esa expresión. En el libro, el autor escribió:

Dibujemos una flecha del tiempo arbitrariamente. Si al seguir su curso encontramos más y más elementos aleatorios en el estado del universo, en tal caso la flecha está apuntando al futuro; si, por el contrario, el elemento aleatorio disminuye, la flecha apuntará al pasado. He aquí la única distinción admitida por la física. Esto se sigue necesariamente de nuestra argumentación principal: la introducción de aleatoriedad es la única cosa que no puede ser deshecha. Emplearé la expresión “flecha del tiempo” para describir esta propiedad unidireccional del tiempo que no tiene su par en el espacio.

A pesar de que Eddington se refiere a la dirección del tiempo desde un punto de vista netamente relacionado con la física,  nuestra experiencia diaria no puede escapar a su razonamiento. Supongamos observamos una copa de cristal que cae de una mesa, y al llegar al piso se rompe en mil pedazos que se esparcen por varios metros cuadrados del piso. Nuestra experiencia indica que la “copa entera” pertenece al pasado, y que la dirección en que fluye el tiempo es la contiene en su futuro una copa hecha añicos.

Si alguien filmase ese evento  y nos proyectase la película en sentido inverso, cuando viésemos un montón de trozos de vidrio que salen disparados en la misma dirección, chocan y se funden creando una copa que salta hacia arriba de la mesa, sabríamos de inmediato que algo está mal. Ese tipo de acontecimiento -en general- no tiene lugar en nuestro universo.

Estamos acostumbrados a que el universo, al menos a nivel macroscópico, tenga una tendencia a “desordenarse”. Los físicos llaman a este efecto “entropía”, y puede explicarse con otro ejemplo: si se ponen en contacto dos trozos de metal con distintas temperaturas, luego de un cierto tiempo el trozo caliente se enfriará y el trozo frío se calentará, teniendo al final ambos una misma temperatura.

En pocas palabras, el universo tiende a distribuir la energía uniformemente; es decir, a maximizar la entropía. En este caso, la flecha del tiempo apunta en la dirección de la entropía, por lo que el proceso inverso (un trozo calentándose y otro enfriándose) es muy improbable que tenga lugar de forma espontánea, a pesar de que se conserva la cantidad de energía total.

Nuestra experiencia indica que la “copa entera” ya pertenece al pasado.
Nuestra experiencia indica que la “copa entera” ya pertenece al pasado.

Eddington afirmaba que la Flecha del tiempo es vívidamente reconocida por la conciencia, y exigida por la razón. Para el astrónomo la flecha del tiempo indicaba la dirección del incremento progresivo del elemento aleatorio, y siguiendo un antiguo argumento de la termodinámica, concluía que en lo que respecta a la física, la flecha del tiempo es una propiedad exclusiva de la entropía.

Sabemos que un evento ha tenido lugar porque tenemos información (recuerdos, evidencias físicas, pruebas) de que efectivamente ocurrió. El pasado “está ahí” porque -de alguna manera- la información de que determinada “cosa” tuvo lugar existe y podemos acceder a ella. Los trozos de cristal desparramados en el piso nos sirven de “prueba” de que la copa que estaba sobre la mesa se ha caído. Pero ¿es posible que la Flecha del tiempo funcione en dirección opuesta?

Imaginemos un gran recipiente transparente, dividido por un tabique vertical. En uno de los lados ponemos 1000 litros de agua coloreada con una tintura azul, y del otro 1000 litros de agua pintada de rojo. Luego, quitamos el tabique. Los movimientos aleatorios de las moléculas que componen los 2000 litros de liquido harán que, en un tiempo más o menos largo, el recipiente se encuentre lleno agua del mismo uniforme color. En este caso, la Flecha del tiempo avanza desde el “orden”, con los colores separados, hacia el “desorden”, con los colores mezclados.

La probabilidad de que una secuencia como esa ocurra al revés, y que a partir de la mezcla obtengamos la separación de colores original, es tan baja que el tiempo necesario para que ocurra excede -por varios ordenes de magnitud- la edad del Universo. No hay dudas que -al menos hasta donde podemos medir y percibir- el universo macroscópico posee una Flecha del tiempo que apunta hacia el futuro.

Sin embargo, puede que haya eventos que se rigen por una Flecha del tiempo que apuntan en dirección opuesta pero que – simplemente- no seamos capaces de percibirlos. El físico Lorenzo Maccone ha publicado en estos días, en Physical Review Letters, un artículo en el que propone que la entropía puede -además de aumentar- disminuir. “Lamentablemente, cuando eso ocurre no quedan detrás una serie de evidencias de que el hecho haya tenido lugar, por lo que al carecer de la información necesaria no podemos percibirlo”, explica Maccone. Si Maccone está en lo cierto, la Segunda Ley de la Termodinámica La cantidad de entropía de cualquier sistema aislado termodinámicamente tiende a incrementarse con el tiempo«) pasa a ser una simple tautología: los físicos no pueden estudiar los procesos en que la entropía decrece por la información que los evidencia se encuentra en nuestro futuro.

¿Es posible que la Flecha del tiempo funcione en dirección opuesta?
¿Es posible que la Flecha del tiempo funcione en dirección opuesta?

La teoría de este físico plantea una serie de cuestiones interesantes. La más atractivas de todas es que, si existe una Flecha del tiempo que apunte en el sentido contrario, podríamos idear alguna forma de “subirnos” en ella y revertir los efectos que tiene el paso del tiempo en la dirección “tradicional”. Lamentablemente, no todos los especialistas coinciden con el punto de vista de Maccone, y los que lo hacen no están del todo seguros que pueda invertirse el sentido de la Flecha del tiempo solo para una “porción” del Universo (por caso, la copa del ejemplo anterior) sino que Universo completo debería “poner reversa”. Si construyésemos una máquina semejante, algo que parece muy poco probable, la inversión de la Flecha del tiempo nos pasaría completamente desapercibida.

No sabemos, por ahora, si Maccone tiene o no razón. El paso del tiempo y lo que esto significa es una de las grandes incógnitas de la ciencia, y a menudo causa el desvelo de no pocos filósofos. Al contrario de lo que ocurre con las dimensiones espaciales, que pueden ser recorridas en uno u otro sentido, el tiempo parece -al menos por ahora- que solo puede transitarse en una dirección: la dictada por la Flecha del tiempo.

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Escrito por Ariel Palazzesi

Comentarios

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  1. No hay reloj que de vuelta hacia atrás.

    Minutos que se burlan de mi
    Minutos como furia de mar
    Minutos pasajeros de un tren que no va a ningún lugar
    Minutos como lluvia de sal
    Minutos como fuego en la piel
    Minutos forasteros que vienen y se van sin decir
    Minutos que me duelen sin ti
    minutos que no pagan pensión
    Minutos que al morir formaran el batallón de ayer
    minutos que se roban la luz
    Minutos que me oxidan la fe
    Minutos inquilinos del tiempo mientras puedan durar
    Minutos que disfrutan morir
    Minutos que no tienen lugar
    Minutos que se estrellan en mi….son Kamikases de Dios.

    • Me ha gustado el artículo y mucho.

      Tengo que reconocer que leo esta revista virtual desde hace ya bastante tiempo y os doy mi más sincera enhorabuena pero creo que algún que otro artículo más de esta índole no estaría de más.

      ¡Creatividad al poder! 🙂

      Un saludo,

      Atte.

      Un lector empedernido 😛

    • Aclaro que lo dije como una curiosidad. XD
      En cuanto al artículo, muy bueno. Lei sobre ese mismo tema (y lo aconsejo) en el libro "La teoría del Todo" de Hawking.

    • Exacto!
      Es una forma de "invertir la flecha del tiempo", al menos para ver como estaba nuestro disco duro hace algun tiempo 🙂

      Saludos!

      • Hola a todos,

        Es interesante la paradoja de la flecha del tiempo, y me hace recordar la teoría de la relatividad de A. Einstein, en la que parece destacarse el hecho de que sólo el ser humano que habita en la Tierra es conciente del tiempo, y en el que dos hermanos gemelos (uno de los cuales viaja al espacio) no tendrán la misma apariencia física después de 20 años. Seguro la recuerdan.

        Creo más bien que Einstein tenía razón al pensar que el paso del tiempo es relativo, que algunos elementos en el universo permanecen inertes ante la dirección de la flecha.

        Otra cosa que me viene a la mente, es la forma en que medimos el tiempo. Mientras que para un bebé de 3 años de edad, pasar 6 años en un colegio le parecerá eterno (por tener que vivir el doble de lo que ya ha vivido), para sus padres y abuelos seis años les parecerá un suspiro.

        En fin, gracias por el artículo Ariel, despertó mi apetito :).

    • paradoja??? donde esta la paradoja? un tio dice que puede darse la vuelta y ya es una paradoja,,,,,pues yo digo que no se le puede dar la vuelta …ala toma una paradoja de paradoja…..

      mira que me gusta neoteo pero tiene algunos articulos que te dejan igual que como estas pero con 5 minutos menos de vida

      • el como inviertes el tiempo de tu vida solo es cosa tuya compadre. ademas de que "desperdicies" 5 minutos de tu vida leyendo algo sobre fisica a desperdiciar 5 minutos jalandole el cuello al ganso en un blog porno, pos mejor la primera opcion no? digo algo habras aprendido, por muy minimo que sea.

  2. Bueno creo que estas notas los fines de semana son especiales. Ya compiten con los enlaces recomendados ( jaja max)

    el tema del tiempo es algo alucinante.
    Heidegger y Proust lo han analizado hasta el hartazgo.

    A los que estudian fisica cuántica les parece un misterio que no podamos tener el mismo acceso epistemológico al futuro como si lo tenemos al pasado.

    Personalmente creo que, tomando las "pruebas" que nos indican que algo ha sucedido o no (elemento aleatorio), pueden "ser interpretadas" de diferentes maneras de acuerdo a sucesos futuros. Principalmente en lo relativo a hechos de tipo psicológicos o interpersonales.
    Muchas veces un suceso modifica asombrosamente nuestra concepción del pasado.

    ¿Acaso no será que nosotros le terminamos de dar entidad a los sucesos según nuestros sucesos contiguos? Digo, me parece asombroso esto de que el "elemento aleatorio disminuya" pero no dice que el elemento aleatorio es nulo a partir de este segundo para atrás. Es una diferencia importante.
    El otro día me robaron la bicicleta por ejemplo, maldigo a quien lo halla hecho, pero en cuanto me di cuenta, empece a rastrar por todos lados a ver si lo veía al tipo. No lo encontre. Si lo hubiera encontrado, no había modificado el pasado en cierto modo?
    Es decir, hubo un tiempo en el cual "el robo de la bicicleta" no estaba totalmente concretizado.

    Creatividad al poder!

  3. Imagina que viajas al pasado, irónicamente, ese es el futuro.
    Personalmente creo que no se viaja por el tiempo… uno salta de una realidad alternativa a otra.
    Es decir, si yo viajo al pasado, en realidad no estoy viajando al pasado, estoy viajando al futuro, solo que es una realidad alternativa que se ve como el pasado…

  4. wow muy interesante, felicidades por el articulo me intrigo mucho sobre todo por el hecho de que entonces si quisiéramos viajar al pasado esto no solo afectaría en nuestro mundo si no en el universo entero.

  5. Creo que el señor Maccone ha leido mucha ciencia ficción. No se puede proponer una teoría sin tener una mínima evidencia de que pueda ser cierta dicha teoría. Este señor dice que él cree que la entropía puede disminuir y que no lo puede demostrar porque este evento no deja evidencias… :s Tendría más credibilidad si dijera, por ejemplo, que "en sistemas microscopicos la entropía bajo condiciones tiende a disminuir, a diferencia de los sistemas macroscópicos. Hay evidencia que afirma que esto puede ser posible y se está investigando este fenómeno, blablabla"

    Creo que a esto se le llama pseudociencia. Ejemplo: Yo afirmó que las sirenas pueden ser más que un mito, pero no las podemos ver porque lógicamente viven en el fondo de los oceanos y los oceanos son inmensos y hasta ahora inexplorables, además de que posiblemente sean muy tímidas estas criaturas. Pero hay una muy alta probabilidad de que existan dados los relatos de antiguas civilizaciones.

    • de hecho la termodinamica no dice nada sobre los sistemas microscopicos, asi que no tendria sentido aplicar sus leyes a la cuantica, por ejemplo

      eso si, siempre aplicando fisica estadistica de los sistemas microscopicos tiene que llegarse a resultados coherentes con la termodinamica (y si alguien consigue lo contrario que revise los calculos…)

  6. si mal no entiendo la entropia hace q por ejemplo al mezclar dos componentes intenten formar algo homogeneo y unirse. pero como sabran hay muchos casos donde esto no pasa digamos el agua y el aceita. y como esto debe haber muchas mas cosas

    • la entropia es una magnitud fisica, no es necesariamente algo que te dice que las cosas se mezclan

      quizas un ejemplo mejor para entenderla es coger un bote de perfume, lo abres en una habitacion y esperas hasta que todo el perfume de difunde por el cuarto y el frasco queda vacio, el suceso contrario no sucede, es decir, una habitacion perfumada no deja de estarlo para llenar espontaneamente un botecito

  7. por cierto, me parece que los que tratan el universo como un sistema termodinamico se equivocan

    un sistema termodinamico se define con respecto al universo, el universo no cumple esta condicion

  8. Me quedé así 0_0 mi humilde mente no comprende estas cosas al menos cuando se da un ejemplo y es allí donde empiezo a procesar jeje y pues me parece interesante, muy interesante.

  9. Wow
    que articulo tan interesante :O
    habra que preguntarle al monito de Braid cómo hacer que la flecha del tiempo apunte en dirección contraria xd

  10. Aunque el perfume regresara al recipiente inicial, nadie podría hacer que nunca hubiera salido de él. Cada cosa que sucede en el Universo constituye un hecho irreversible, es decir, nadie puede hacer que lo sucedido no haya ocurrido.

  11. Pues yo creo que si alguien viajara al pasado no pasaría nada porque como as viajado al pasado no sabrias que as viajado al pasado, pues tus pensamientos y tu, en teoría, también a revertido al pasado así que no se podría hacer nada. Y porcierto, WOW! Que pedazo de Artículo!

  12. Los sucesos que interpretamos como presente pasan a ser del pasado cuando ya estamos en el presente (finalizada la interpretación y descripción) pero que éste (presente) lo pensábamos como futuro antes de ser interpretado, pero aún no definido concretamente. Es decir toda acción genera conocimiento. Como opina josemp21: “Cada cosa que sucede en el Universo constituye un hecho irreversible, es decir, nadie puede hacer que lo sucedido no haya ocurrido”. Es decir ya pasó, ya lo sé, ya lo percibí. ¿Pero es posible saber el futuro al menos en algo? Yo lo interpreto de esta manera: Toda organización (Empresa, iglesia, escuela, ONG, fábrica, Municipio, etc.) tiene un plan ya estructurado para su desarrollo. Las acciones de los individuos que la conforman giran en ese plan. La otra parte de estos individuos es la acción y reacción con sus semejantes en su relación social. Si supiéramos en estos momentos eso de cada uno de los individuos que conforman nuestro espacio, al momento de salir a realizar una acción en la calle sabremos que nos espera. Es decir, el señor que va a trabajar a esa hora a su empresa pasa en un taxi por donde pasas tú en ese momento, mientras una señora se dirige a la misa de hoy, los niños salen de la escuela, un policía esta vigilando, el comerciante vendiendo, una pareja de novios que se dirigen al cine, alguien espera a un familiar, una chica hablando por móvil, etc. Si supiéramos la acción concreta de cada individuo al menos supiéramos que nos espera. Tendríamos que ser omnipresentes para saber todo ello (Bueno en el plan de desarrollo de una organización eso si se puede saber y cuales son las actividades que realizarán este año y así de las otras, pero difícil recordarlo y tenerlas presentes o estar pendiente de ellas) Pero ello no bastaría. También nuestras acciones emocionales influyen en los demás, con las de ellos en nosotros. Entonces tendríamos que ser omnipresente y omniconsciente para que cuando salgamos a la calle saber que nos espera y cual va a ser la reacción en nuestras relaciones sociales. Dos virtudes que solo Dios lo tiene. Por eso a veces se dice “solo Dios sabe cuando y cómo vas a dejar de existir”. Bueno esa es mi opinión sobre este tema muy interesante.

  13. offtopic: "Es que yo aparezco cada vez que se invoca mi nombre… y algo tengo que decir XP"

    Vamos a hacer el experimento tonto 😛
    ¡¡¡ Max Ferzzola !!!

  14. Muy buena nota, espero que le sigan metiendo a la física teorica.

    En lo personal soy de los que consideran que el tiempo es una construccion de la percepción humana, en realidad el universo es un todo multidimensional y nosotros evaluamos solo lo que percibimos, imagenes, sonidos, el tiempo son mecanismos nuestros que hemos construidos en la evolucion para comprender y manejarnos a traves de lo que percibimos del universo…

    Pero bueno, explicar más ya se pone muy confuso, saludos a todos!

  15. Todo es relativo. Nosotros no podríamos ver si el tiempo va para atrás, puesto que no lo percibiríamos, ya que nosotros volveríamos atrás con el.
    Pero, relativamente se que este artículo es extremadamente interesante.
    También coincido con el tipo que dijo que esto pseudociencia hasta que se demuestre lo contrario.
    Saludos.

  16. el tiempo no tiene reversa solo con la mente podemos imaginar volver en el tiempo y arreglar todo de nuevo y puede parecer muy real pero solo existe en tu mente.

    Algunas veces podemos ir mas rapido o mas lento pero simpre avanzamos en una sola dirección.

    Ahora el tiempo es infinito o llegara un momento en que se detenga en ese momento como sera el universo nada se moveria nada cambiaria de estado o no existirai universo como en un principio entonces si no hay universo no hay tiempo? si nada cambia tendria razon de ser ?

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