Paul Davis tiene mucho en mente, o mejor dicho, en su mente. Como físico de la Universidad de Arizona, lleva a cabo investigaciones en una amplia variedad de áreas, desde las extensiones abstractas de la física teórica y la cosmología hasta las cuestiones más sustantivas de la astrobiología, el estudio de la vida más allá de la Tierra. Nautilus habló con Davis y, naturalmente, la conversación se centró en el tema del tiempo, que había mantenido su interés investigador durante mucho tiempo. El siguiente es un extracto de esta entrevista, ligeramente editado y abreviado en aras de la claridad.
¿Es real el flujo del tiempo o es solo una ilusión?
El fluir del tiempo es una ilusión y, debo confesar, conozco a pocos científicos y filósofos que estén dispuestos a desafiar esto. La razón de esto se aclara, vale la pena preguntarse qué se entiende por paso del tiempo. Cuando decimos que algo así como un río fluye, significa que en algún momento su partícula estuvo en un lugar diferente al que se encontraba un momento antes. En otras palabras, se mueve en relación con el tiempo. Sin embargo, el tiempo no puede moverse en relación con el tiempo, es el momento. Mucha gente comete el error de pensar que la afirmación de que no hay flujo de tiempo significa que no hay tiempo en sí mismo. Esto no tiene sentido. Por supuesto, el tiempo existe. Lo medimos con un reloj. Los relojes no miden corrientes de tiempo, sino períodos de tiempo. Por supuesto, hay períodos de tiempo entre eventos, estos son exactamente lo que mide el reloj.
norte
Entonces, ¿de dónde viene la sensación de fluir?
Dejame darte un ejemplo. Supongamos que me levanto, giro alrededor de mi eje varias veces y me congelo. En este caso, tendré la convincente sensación de que el mundo entero gira alrededor. Puedo sentirlo girando, aunque, por supuesto, sé que yo mismo estoy girando. De manera similar, siento el fluir del tiempo, aunque sé que no es así. Probablemente, la explicación de esta ilusión está relacionada con algo en nuestra cabeza y la relación con la memoria: la superposición de recuerdos y otras cosas en este espíritu. Por lo tanto, esto es solo una característica de nuestra percepción y no una propiedad del tiempo en sí.
Otra cosa que confunde a la gente es que creen que negar el paso del tiempo significa negar causa y efecto. Por supuesto, los eventos siguen una secuencia dirigida. Si dejas caer un huevo, se rompe. Los huevos no se recogen. Los edificios se derrumban por los terremotos, no crecen de los escombros. En la vida cotidiana, hay muchos ejemplos de asimetría temporal: es una de las propiedades del ser. No es una propiedad del tiempo en sí mismo, y la explicación de su naturaleza se encuentra en las primeras etapas del origen del universo y sus condiciones iniciales. Este es un estudio completamente diferente y bastante digno.
Video promocional:
El tiempo no fluye. Este es un producto de nuestra psicología.
¿Es el tiempo el constituyente principal del universo?
El espacio y el tiempo establecen los límites dentro de los cuales formulamos todas nuestras teorías sobre la estructura del universo, pero algunos se preguntan sobre la probabilidad de que estas propiedades del ser puedan ser secundarias o derivadas. Quizás las leyes originales del universo se forman en un cierto preespacio y tiempo, y el espacio-tiempo es generado por algo más primario.
Por supuesto, en la vida cotidiana percibimos un mundo tridimensional y una dimensión temporal. Sin embargo, con el Big Bang - no entendemos realmente cómo el Big Bang generó el universo, sin embargo, creemos que esto podría estar relacionado con la física cuántica - es posible que el fenómeno que llamamos espacio-tiempo en el sentido habitual, en el que todo parece claro pronunciado, tal vez no lo fue. Por tanto, el producto de las primeras etapas de la existencia del universo puede ser no solo energía y materia, sino incluso el propio espacio-tiempo. Eso no lo sabemos. Esto está siendo investigado.
Entonces, ¿el tiempo puede ser derivado?
La idea de que la dualidad del espacio-tiempo es una cualidad secundaria derivada de algo más simple, algo que se encuentra en el núcleo mismo de nuestro concepto de ser, estaba en el aire incluso antes de que comenzara mi carrera. Esta fue la opinión de John Wheeler, quien escribió al respecto en la década de 1950, que podría haber algún tipo de pregeometría que dio lugar a la geometría de la misma manera que los átomos generan un continuo de cuerpos elásticos, y la gente sigue pensando en ello.
El problema es que no podemos observar esto. No importa cuántos modelos matemáticos adecuados se le ocurran, probarlos parece inútil. La mayoría de la gente cree que si hay algo así en el trasfondo del espacio y el tiempo, algo que difiere de nuestra idea de espacio y tiempo secuenciales, este algo se manifiesta solo en la llamada escala de Planck, veinte órdenes de magnitud menor que el tamaño del núcleo atómico., mientras que nuestros instrumentos de observación más precisos son capaces de observar sólo muchos órdenes de magnitud mayor. Es muy difícil imaginar cómo podemos estudiar algo en la escala de Planck bajo condiciones controladas.
norte
Si hay muchos universos, ¿siguen el mismo reloj?
La relación comparativa de tiempo entre diferentes observadores en diferentes lugares es un fenómeno complejo incluso dentro del mismo universo. La velocidad de un reloj, digamos, en la superficie de un agujero negro, diferirá notablemente de la velocidad de un reloj aquí en la Tierra. Entonces, incluso en nuestro universo no hay un tiempo común.
Sin embargo, ahora tenemos muchos universos, cada uno de los cuales tiene su propio tiempo adjunto en algún sentido; puede compararlos solo si hay una manera de enviar un mensaje entre ellos. Todo depende del modelo de multiverso que elijas. Hay muchos de ellos, pero en el que más hablan los cosmólogos, la multitud de burbujas que aparecen en una superestructura en crecimiento, no hay forma de comparar directamente la velocidad de los relojes en diferentes burbujas.
¿Cuál de los cambios recientes en la comprensión del tiempo le parece más interesante?
Me interesan especialmente los estudios de laboratorio de percepción del tiempo, ya que, en mi opinión, es aquí donde se pueden producir rápidos avances en los próximos años. Por ejemplo, hay experimentos bien conocidos en los que en un determinado momento las personas supuestamente tomaron una cierta libertad de elección, pero resultó que, de hecho, esta elección se hizo un poco antes, pero su propia percepción del tiempo y sus acciones dentro de un transcurso del tiempo cambiaron después de este evento. Cuando observamos el mundo, nos parece que estamos viendo una narrativa secuencial e integral, pero de hecho, la información sensorial de varios órganos de percepción se vierte en nuestro cerebro, que une. Lo construye y lo presenta como una narrativa coherente, creando una sensación de autoconciencia. Por lo tanto, nos parece que somos dueños de nosotros mismos,y todo va bien y sin problemas. Sin embargo, en realidad, la mayor parte de lo que percibimos es una narrativa recreada después de los hechos ocurridos.
Esto es especialmente notable en situaciones en las que las personas reaccionan mucho más rápido que la velocidad del pensamiento. Basta recordar a los pianistas o tenistas para comprender que no pueden tomar una decisión consciente: “Esta pelota se mueve aquí; Debería ir allí y luchar contra él . Durante este tiempo, la señal no tendrá tiempo de llegar al cerebro y luego al sistema motor. Sin embargo, conservan este sentido convincente de que perciben el mundo en tiempo real y tienen el control de sí mismos. Lo encuentro todo muy emocionante.
¿Ha habido avances en el estudio del tiempo en el campo de la física fundamental? Creo que no. Aparecieron nuevas ideas. Las preguntas fundamentales siguen ahí; ya hemos tocado uno de ellos: ¿es el tiempo una propiedad primaria o derivada? El origen del eje del tiempo, que es una asimetría del tiempo, sigue siendo algo controvertido. Sabemos que debería ser monitoreado hasta el Big Bang, pero todavía hay una serie de preguntas diferentes al respecto a las que no hemos encontrado una respuesta definitiva. Sin embargo, todos estos son problemas filosóficos y teóricos bastante ilusorios que algo que arroja luz sobre la dimensión del tiempo o su naturaleza.
Además, vemos a nuestros colegas de física experimental trabajar para mejorar la medición del tiempo. En algún momento, será tan preciso que probablemente revelará resultados interesantes. Todavía existe un problema fundamental: aunque la mayoría de las leyes de la física son simétricas con respecto al tiempo, hay una serie de procesos asociados con interacciones nucleares débiles en las que se supone que ocurre una violación fundamental de esta simetría. Aparentemente, esto juega un papel clave en el panorama general de la vida. Creo que hay potencial para la investigación aquí. Entonces, en física de partículas todavía es posible realizar experimentos que nos darán nuevos conocimientos sobre esta asimetría temporal con interacción débil y un lugar cercano al eje del tiempo.
John Steele
