¿Porqué el tiempo siempre va hacia adelante?

Pasado, presente y futuro, tres partes del tiempo que se leen tan simples pero que han originado explicaciones paradójicas muy complicadas. ¿Qué pensarías si alguien te afirma que el futuro puede afectar al pasado? Pues algunos científicos y filósofos lo creen posible con base en la mecánica cuántica y en los orígenes del universo.

Para nosotros, el tiempo parece ser que solo va hacia adelante, es decir, parece tener una dirección, pues no vamos a observar una gota de agua en el suelo regresando a la llave o un helado casi derretido pasando a una consistencia más sólida en épocas de calor. Pero hay algo que debemos considerar: esta forma de línea de tiempo solo ocurre cuando hablamos de cosas que integran muchísimos átomos. A nivel subatómico, toda ley del movimiento no hace distinción del tiempo.

Veámoslo desde otra perspectiva y desde otra dimensión. Cuando se miran cosas a nivel subatómico, no precisamente se puede notar que el tiempo tome una dirección hacia adelante, sin embargo, la decoherencia cuántica nos muestra que sí hay un proceso unidireccional dentro de la mecánica cuántica.

La decoherencia cuántica se encarga de explicar porqué los objetos de tamaño o escala cotidiana no muestran el mismo comportamiento ondulatorio que las partículas sub-atómicas como los electrones. ¿Pero por qué? ¿Porque unas cuántas partículas cuánticas se pueden coordinar e interrelacionar, pero cuando existen muchas partículas o átomos (como en todos los objetos que utilizamos), se pierde esta coordinación?.

Gracias a los físicos como Newton que nos explicaron con sencillez y elegancia el funcionamiento del universo, conocemos el efecto de la gravedad, sobre la caída libre, la aceleración y la velocidad de un cuerpo. Pero las leyes fundamentales de la física creadas por Newton no distinguen entre el pasado y el futuro, por lo que no estaría del todo descabellado decir que si un plato se puede romper, un plato podría “desromperse”, aunque se lea absurdo.

Para la física, cualquier evento o acción de nuestra vida cotidiana podría pasar a la inversa, como hacer que un plato de cerámica roto vuelva a ser útil nuevamente. ¿Pero porqué no pasa esto todo el tiempo?

Desde entonces, prácticamente todas las teorías físicas creadas simplemente no consideran si el tiempo va para adelante o para atrás, es algo que se da por sentado.

Dicen que para las cuestiones difíciles es importante partir de lo más simple, y en este caso, se requiere volver a los datos sobre el nacimiento del universo y a los átomos.

El primero en abordar el tema fue el científico austríaco Ludwig Boltzmann con su teoría de la entropía. Boltzmann causó mucha polémica con sus explicaciones al incluir átomos como parte de la naturaleza de la física, pero se esforzó en demostrar y convencer a los demás que ambas cosas estaban profundamente relacionadas, a pesar de que la gran mayoría de científicos de la época rechazaban todas sus teorías.

Boltzmann nos habla de la entropía como una magnitud termodinámica que siempre va a una misma dirección pero que siempre aumenta, y esto hace que los átomos estén más y más desordenados. Un clásico ejemplo de entropía es el de una gota de crema en una taza de café. Al caer, la crema tiene más posibilidades de extenderse para crear formas artísticas que quedarse en el mismo lugar y no expandirse.

Por lo tanto, de acuerdo con Boltzmann la entropía siempre va en aumento lo que parece estar de acuerdo con una línea de tiempo irreversible. Si la entropía del universo en general va en aumento, entonces esto confirma que nunca podremos ver un evento en reversa. Un evento futuro es diferente del pasado simplemente por el aumento de entropía.

Existe entropía baja y entropía alta. La primera es ordenada y es poco probable que ocurra en nuestro entorno, a diferencia de la segunda que hace que hace que los objetos sean desordenados, algo que podemos encontrar con mucha facilidad. Esto tiene relación con el tiempo porque como se mencionó, la entropía siempre aumenta y en el universo los objetos se mueven de baja a alta, razón por la que conocemos un solo sentido y dirección de las cosas. Por ello hacemos una marcada diferencia entre el pasado y el futuro.

Siguiendo con las ideas de Boltzmann, se dice que la entropía aumenta a medida que se dirige hacia el futuro, pero los átomos siempre obedecerán las leyes de la física que no hacen distinción alguna entre el pasado y el futuro.

En algún momento de la vida, en algún punto del pasado, supuestamente el universo se mantenía dentro de un estado de baja entropía, pero es donde viene una gran interrogante. Hay quienes dudan de que el Big Bang haya sido un evento de baja entropía con todo el movimiento molecular que se suscitó, pero la teoría sugiere que antes de la gran explosión, el universo primitivo tenía baja entropía.

Lo que es un hecho es que el tiempo no es una ilusión. El tiempo existe y todo avanza, pero las teorías sobre su inicio son aún dudosas. Los científicos Lee Smolin y Marina Cortés, señalan que el universo está compuesto por una serie de acontecimientos únicos e irrepetibles, de manera que una acción influye en las siguientes acciones, dando paso a la construcción del tiempo.

Si algún día se llegara a comprobar que antes o después del Big Bang, el cosmos era de entropía baja, entonces toda cuestión sobre este tema se habrá esclarecido.

Fuentes:

http://www.bbc.com/earth/story/20160708-the-past-is-not-set-in-stone-so-we-may-be-able-to-change-it