El tiempo es algo extraño. Estamos acostumbrados a contar relojes, pero el Universo no tiene ningún tipo de reloj principal y dial, lo que significa que podemos experimentar el tiempo de diferentes formas, dependiendo de cómo nos movamos o cómo nos afecte la gravedad. Los físicos han tratado de combinar las dos grandes teorías de la física para concluir que no solo el tiempo no es universalmente consistente, sino que cualquier reloj que usemos para medirlo difumina el flujo del tiempo en el espacio que los rodea.
Primero, no significa que su reloj de pared lo ayudará a envejecer más rápido. Estamos hablando de relojes en experimentos de alta precisión, como relojes atómicos. Un grupo de físicos de la Universidad de Viena y la Academia de Ciencias de Austria sacó conclusiones de la mecánica cuántica y la relatividad general para afirmar que aumentar la precisión de un reloj en el mismo espacio también aumenta la distorsión del tiempo.
Detengámonos un segundo y tratemos de expresar en palabras sencillas lo que los físicos saben en este momento.
La mecánica cuántica describe el universo con extrema precisión en la escala más pequeña, donde todo entra en el reino de las partículas subatómicas y las fuerzas que actúan en las distancias más cortas. A pesar de su precisión y utilidad, la mecánica cuántica nos permite hacer predicciones que contradicen nuestra experiencia diaria.
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Una de esas predicciones es el principio de incertidumbre de Heisenberg, que establece que cuando conoce un parámetro con alta precisión, la medición del segundo parámetro se vuelve menos precisa. Por ejemplo, cuanto más refines la posición de un objeto en el tiempo y el espacio, menos seguro estarás de su impulso.
Y no es que alguien sea más inteligente o que tenga un mejor equipo, el universo básicamente funciona así, es fundamental. Los electrones no chocan con los protones debido al equilibrio de "incertidumbre" de posición y momento.
Otra forma de verlo es que para determinar la posición de un objeto con la mayor precisión, debemos contar con una cantidad inimaginable de energía. Cuando se aplica a nuestro reloj hipotético, dividir el segundo en fracciones en nuestro reloj significa que sabemos cada vez menos sobre la energía del reloj. Y aquí es donde entra en juego la relatividad general, otra teoría probada en física, solo que usa más el tiempo para explicar cómo los objetos masivos se afectan entre sí a distancia.
Gracias al trabajo de Einstein, entendemos que existe una equivalencia entre masa y energía, expresada por la fórmula E = mc2. La energía es igual a la masa multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz. También sabemos que el tiempo y el espacio están conectados, y este espacio-tiempo no es solo una caja vacía: la masa y, por lo tanto, la energía pueden doblar el espacio-tiempo.
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Es por eso que vemos efectos interesantes como las lentes gravitacionales, cuando objetos masivos como estrellas y agujeros negros, con su masa, curvan el camino de la luz. Y también significa que la masa puede conducir a la dilatación del tiempo gravitacional, cuando el tiempo fluye más cerca, más cerca de la fuente de gravedad.
Desafortunadamente, aunque estas teorías están bien respaldadas por experimentos, difícilmente se llevan bien. Por lo tanto, los físicos están tratando de crear una nueva teoría que se ajuste a ambas teorías y sea correcta. Al hacerlo, continuamos explorando cómo estas teorías describen los mismos fenómenos como el tiempo. Como, de hecho, en este artículo.
Los físicos han planteado la hipótesis de que el acto de medir el tiempo con alta precisión requiere un gasto cada vez mayor de energía, lo que reduce automáticamente la precisión de las mediciones en el área inmediata de cualquier dispositivo de seguimiento del tiempo.
“Nuestros hallazgos sugieren que debemos repensar nuestras ideas sobre la naturaleza del tiempo cuando se tienen en cuenta tanto la relatividad general como la mecánica cuántica”, dice el investigador Esteban Castro.
¿Qué impacto tiene esto en nosotros a diario? Como suele ser el caso de la física teórica, especialmente ninguna.
Si bien la mecánica cuántica se aplica técnicamente a cosas "grandes", no se preocupe si su cronómetro marca una fracción de segundo; un agujero negro no se abrirá en su muñeca. Todas las conclusiones anteriores solo serán relevantes para relojes en experimentos de alta precisión, mucho más avanzados que los que se están desarrollando actualmente.
Pero cuanto mejor comprendamos cómo funcionan los relojes y el tiempo en particular, al menos en teoría, mejor comprendemos el universo que nos rodea. Quizás algún día comprendamos la naturaleza del tiempo mismo. El trabajo de los científicos fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
ILYA KHEL
