Aunque en teoría el tiempo se puede dividir en intervalos infinitamente pequeños, el intervalo de tiempo más pequeño físicamente significativo es el tiempo de Planck, que es aproximadamente igual a 10-43 segundos. Este límite final significa que los dos eventos no pueden estar separados por un tiempo menor que este intervalo. Pero ahora, en un nuevo trabajo, los físicos han llegado a la conclusión de que el intervalo de tiempo físicamente significativo más corto puede ser de hecho varios órdenes de magnitud más largo que el tiempo de Planck. Además, los físicos han demostrado que la existencia de un tiempo tan mínimo cambia las ecuaciones básicas de la mecánica cuántica, y dado que la mecánica cuántica describe todos los sistemas físicos en la escala más pequeña, también cambia la descripción de todos los sistemas mecánicos cuánticos.
Los científicos Mir Faisal de la Universidad de Waterloo y la Universidad de Lethbridge en Canadá, Mohammed Khalil de la Universidad de Alejandría en Egipto y Sauria Das de la Universidad de Lethbridge han publicado un artículo titulado "Cristales de tiempo a partir de la incertidumbre mínima del tiempo" en la revista europea Physical Journal C.
"Puede ser que en el Universo la escala de tiempo mínima sea en realidad mucho más larga que el tiempo de Planck, y esto se puede verificar experimentalmente", dijo Faisal a Phys.org.
El tiempo de Planck es tan corto que ningún experimento ha estado lo suficientemente cerca como para probarlo directamente; las pruebas más precisas pueden acceder a un intervalo de tiempo del orden de 10 a 17 segundos.
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Sin embargo, existe un fuerte apoyo teórico para la existencia del tiempo de Planck en varios enfoques de la gravedad cuántica, como la teoría de cuerdas, la gravedad cuántica de bucles y la gravedad cuántica perturbativa. Casi todos estos enfoques asumen que es imposible medir una longitud menor que la longitud de Planck y, en un sentido amplio, el tiempo también es más corto que el tiempo de Planck, ya que el tiempo de Planck se define como el tiempo que tarda la luz en viajar una unidad de la longitud de Planck en el vacío.
Ceñidos con los últimos estudios teóricos, los científicos analizaron la cuestión de la estructura del tiempo, en particular, abordaron la vieja pregunta: ¿es el tiempo discreto o continuo?
"En nuestro trabajo, asumimos que el tiempo es de naturaleza discreta, y también sugerimos formas de probar experimentalmente esta suposición", dice Faisal.
Una posible prueba consiste en medir la tasa de emisión espontánea de un átomo de hidrógeno. La ecuación mecánica cuántica mejorada predice una tasa de emisión espontánea ligeramente diferente a la predicha por la ecuación convencional, dentro de un rango de incertidumbre. Los efectos propuestos también se pueden observar en la tasa de desintegración de partículas y núcleos inestables.
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Con base en su análisis teórico de la emisión espontánea de hidrógeno, los científicos estiman que el intervalo de tiempo mínimo debería ser varios órdenes de magnitud más largo que el tiempo de Planck, pero no más de un cierto valor establecido por experimentos previos. Otros experimentos pueden reducir este límite del tiempo mínimo o determinar su valor exacto.
Los científicos también especulan que los cambios propuestos a las ecuaciones básicas de la mecánica cuántica podrían cambiar la definición misma de tiempo. Explican que la estructura del tiempo puede verse como cristalina, que consta de segmentos discretos que se repiten regularmente.
En un nivel más filosófico, el argumento del tiempo discreto significa que nuestra percepción del tiempo como algo que fluye constantemente es solo una ilusión.
“El universo físico es realmente como una imagen en una película, con una serie de imágenes fijas que crean la ilusión de imágenes en movimiento”, dice Faisal. "Entonces, si tomamos este punto de vista en serio, nuestra percepción consciente de la realidad física, basada en el movimiento continuo, se convertirá en una ilusión producida por la estructura matemática discreta subyacente al tiempo".
“Esta propuesta hace que la realidad física sea de naturaleza platónica”, dice, señalando el argumento de Platón de que la verdadera realidad existe independientemente de nuestros sentidos. "Sin embargo, a diferencia de otras teorías del idealismo platónico, nuestra propuesta puede ser probada experimentalmente y puede atribuirse no sólo a la filosofía".
