Gana 10 mil dólares escribiendo un ensayo sobre “La Naturaleza del Tiempo”

En mi opinión, la naturaleza verdadera del tiempo es el secreto más importante de la Naturaleza que queda aún por desvelar. Parece que no soy el único. El genial John Baez nos recuerda en su blog (“The Nature of Time,” October 13, 2008 ) que el “Foundational Questions Institute” tiene abierto un concurso de ensayos sobre la Naturaleza del Tiempo (fecha tope 1 de diciembre de 2008 ). El premio, unos jugosos 10 mil dólares (para el segundo premio “sólo” 5 mil y algún que otro premio menor). No es mucho, pero tampoco está mal (hay que escribir menos de 10 páginas en inglés). El propio Baez nos confiesa que aunque le fascina el tópico (“it’s a fascinating topic”) no tiene tiempo para escribir un ensayo (“I would write one myself, but I don’t have… time.”). ¿Tienes tiempo? ¿Te atreves?

El Dr. Baez en su entrada nos destaca el ensayo de su amigo Carlo Rovelli, “Forget time” en el que propone que la mecánica fundamental debe estar basada en la relación entre ciertas variables fundamentales, no en la evolución temporal de dichas variables. La descripción fundamental de la física no explicará qué es el tiempo, sencillamente, en dicha descripción el tiempo no existirá, no tendrá cabida. El tiempo será una magnitud derivada (fenomenológica) en dicha teoría fundamental sin tiempo. El ensayo se lee fácil. Su idea proviene de que en la Teoría General de la Relatividad cada curva espacio-temporal tiene su propio tiempo (llamado tiempo propio). Cada observador tiene su propio tiempo y la teoría nos dice cómo debe calcular el de otro observador. Rovelli propone que la Gravedad Cuántica será una teoría sin tiempo global en la línea de la ecuación de Wheeler-De Witt, que carece de tiempo explícito. ¿Cómo surge el tiempo? Es una magnitud estadística, no fundamental. Cuando el número de grados de libertad crece emerge una noción “entrópica” del tiempo. Rovelli le llama “Hipótesis del Tiempo Térmico” (el tiempo es como la temperatura, a nivel microscópico es un concepto sin sentido).

Permitidme destacar algunos ensayos. Ettore Minguzzi, “On the global existence of time,” ataca el problema desde la física clásica relativista general. ¿Se puede definir una “función tiempo” en cada solución de las ecuaciones de Einstein para el campo gravitatorio? No, no es posible (él pone un ejemplo sencillo). Este es un hecho bien conocido, las llamadas “variedades viciosas,” curioso nombre para variedades en los que la noción de causalidad es violada localmente (aunque en las que son “físicas” no es violada globalmente). Usando un teorema de Hawking y Penrose, afirma que bajo condiciones físicas razonables hay dos opciones: no existe una función tiempo luego existe una singularidad, o existe una función tiempo y no existe una singularidad (el universo es geodésicamente completo). El autor no se decanta por ninguna de ellas. En su opinión, al inicio de la Gran Explosión, cuando todas las partículas/campos eran de masa en reposo nula, no existía una noción de tiempo, que surge como “flecha de tiempo cosmológica”.

Claus Kiefer, “Does time exist in quantum gravity?,” sigue la línea de Rovelli y alude a que la gravedad cuántica debe ser descrita por ecuaciones que no involucren el tiempo. Propone que la ecuación de Wheeler-de Witt es una aproximación a la teoría correcta (aún no conocida) y que como en ella no aparece el tiempo de forma explícita, en la teoría correcta tampoco lo hará. Os recuerdo que la Ecuación Ondulatoria de Schrödinger se puede derivar utilizando el formalismo de Hamilton-Jacobi aplicado a la Mecánica Clásica. Similarmente, Asher Peres demostró que la Ecuación de Wheeler-De Witt corresponde a la formulación de Hamilton-Jacobi de las Ecuaciones de Einstein para la gravedad. ¿Cómo surge el tiempo? Igual que la física clásica emerge de la física cuántica, gracias a la decoherencia, la física con tiempo surge de la física sin tiempo. ¿Cómo surge la flecha del tiempo? Tiene origen cosmológico, debido a la expansión del universo.

Carl Brannen, “Density operators and time,” nos indica que como cada observador tiene un tiempo propio durante el proceso de colapso de la función de onda cuántica cuando este observador realiza una medida, la ausencia de tiempo intrínseca en mecánica cuántica colapsa en un tiempo concreto. Todos los observadores ponen de acuerdo sus tiempos propios entre sí (usando la relatividad) resultando en que la mecánica cuántica aparenta tener un tiempo común (universal o global). Sin embargo, intrínsecamente la mecánica cuántica no tiene un tiempo bien definido, para ello propone el uso del formalismo de operadores de densidad de probabilidad. La física fundamental es sin tiempo, que es un mero acuerdo (una simplificación) entre los observadores.

La mayoría de los ensayos son muy filosóficos (algunos pésimamente escritos y formateados, ni me he molestado en leerlos, a vista “echan para atrás”). La mayoría tratan sobre el problema de la percepción subjetiva del tiempo, el famoso problema de la conscienca en mecánica cuántica. El hecho de que las experiencias son observadas en secuencia y no simultáneamente por la consciencia del observador produce un fluir del tiempo hacia adelante y una noción de tiempo. Por destacaros un artículo en esta línea, mencionaré el de Daegene Song, “Time, consciousness, and the subjective universe.”

En resumen, interesante iniciativa. Habrá que revisar de vez en cuando la aparición de nuevos ensayos (aunque supongo, como hace Baez, que hasta el último día no veremos los mejores). ¿Escribiré un ensayo para concursar? Me lo estoy pensando. Ya veremos si puedo sacar tiempo para ello.



6 Comentarios

  1. mis ojos vacios miraban el incontenible cielo nocturno sin lograr comprender que me encontraba frente a todo que quiza era dios o que en verdad era nada, en ese instante senti un vacio mental dificil de contener….
    estaba con mi sobrino de 5 años quien me preguntaba por que son tan pequeñas las estrellas y se les puede ver, no supe que contestarle, la noche era fría el pasto estaba húmedo el viento giraba alzando en espiral las chispas de la fogata que hicimos para abrigarnos y el pequeño me dice:
    las chispas son igualesa a las estrellas?
    Le respondí que si solo que las estrellas tardan mucho tiempo en apagarce.
    Y por que?
    por que las estrellas en verdad no son pequeñas son mas grandes que nuestro mundo y estan tan lejos que apenas si las vemos, pero al igual que las chispas del fuego algun día se apagaran….. él me miraba perplejo y me dijo
    en que día?
    pues no sé lo que si te puedo decir pequeño amigo es que todo tiene su tiempo
    – y por que?
    pues pór que todo nesecita cumplir un ciclo y morir como las chispas…
    y cuando ya se mueren que pasa? ….
    pues nada deja de existir y se acaba.
    y a las estrella les duele cuando mueren?
    tal ves si o tal ves no?
    y a ti te te va a doler cuando te mueras?
    creo que si?
    y es feo morirse?
    pues todavía no me muero
    oye y por que estan las estrellas en el cielo?
    para recordarnos que somos tan pequeños y ellas son tan grandes. y que nosotros las podemos ver pero ellas no, asi como una hormigita solitaria, es tan pequeñita que ella nos ve gigantes como una estrella y nosotros apenas si nos damos cuenta de que estan ahi.
    cuanto vive una estrella?
    pues millones de millones de años?
    y yo tambien puedo vivir asi millones de años..
    ja no creo,
    y por que
    por que para vivir tantos millones de años tendrias que ser del porte de una estrella
    asi de grandota?….. y estiara sus brazoa lo mas que puede.
    mucho mas muchisimo mas.
    ahora bien es tiempo de regresar a la casa para que duermas, le tomé de la mano y regresé a mirar por un segundo el infinito, entonces el me dijo yo tengo una estrella en mi mano yo sonreí y le dije haber muestramela entonces dejo volar una pequeña luciernaga que se perdió en la inmensidad de la noche.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 16 octubre, 2008
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