El físico que afirma que el tiempo transcurre en dos direcciones (y cómo esta idea cambia la visión del universo)

Por: Carlos Serrano | 

Vía: BBC News Mundo | 

La historia del comienzo del universo es bastante conocida, pero, quizás, no ocurrió exactamente como nos la han contado.

Según la teoría del Big Bang, hace 13.800 millones de años un punto más pequeño que un átomo produjo una gran explosión.

A partir de ahí, se creó toda la materia que compone nuestro universo, que aún hoy sigue expandiéndose.

Y también fue justo en ese momento que comenzó a correr el tiempo, que desde entonces también avanza imparable. Tic, toc, tic, toc…

La gran explosión lanzó partículas en todas las direcciones, que luego se fueron agrupando para formar estrellas, planetas y galaxias que viajan por el universo.

El tiempo, sin embargo, parece viajar en una sola dirección, siempre hacia adelante, como una flecha que vuela por el aire.

Pero, ¿por qué si el espacio y la materia se expanden en todas las direcciones, el tiempo solo se mueve hacia adelante?

El modelo matemático que dice que es posible viajar en el tiempo (y soluciona un problema que enfrentan estas teorías)

La teoría del Big Bang explica el comienzo y la expansión del universo.

Un veterano científico teórico desafía esta idea. De hecho, cuestiona la narrativa clásica del Big Bang y propone una nueva concepción del tiempo.

Su nombre es Julian Barbour, un profesor retirado que enseñó física en la Universidad de Oxford, que ha publicado sus investigaciones en las revistas científicas más prestigiosas, y a quien colegas reconocen como alguien con ideas profundas, originales y audaces sobre los asuntos fundamentales del universo.

Barbour es el autor de El punto Jano: una nueva teoría del tiempo, en el que propone un universo de dos caras, con un tiempo que avanza en dos direcciones y al que le augura un final más esperanzador que la muerte fría que algunas teorías le vaticinan a nuestro cosmos.

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En BBC Mundo conversamos con Julian Barbour para entender de qué se trata su provocadora idea y cómo nos puede llevar a profundas preguntas sobre nuestra existencia.

Julian Barbour es reconocido por sus ideas audaces sobre el universo.


Un universo con dos caras

En la mitología de la antigua Roma Jano era el dios de los principios y los finales.

Usualmente se le representaba como un hombre con dos caras mirando en direcciones opuestas.

La figura de Jano ilustra muy bien la idea de Barbour sobre el comienzo del universo.

Su propuesta es que en el Big Bang el tiempo no comenzó a transcurrir en un solo sentido, sino que también pudo comenzar a correr en la dirección exactamente contraria.

Según Barbour, si Jano hubiera estado en el Big Bang, hubiera podido ver como el tiempo comenzaba a avanzar en dos direcciones opuestas, las cuales él podría observar simultáneamente con sus dos caras.

Jano era el dios romano de los principios y los finales.

La expansión del universo se está acelerando más de lo calculado (y los científicos no saben por qué)

Para entender cómo llegó a esa conclusión debemos entender dos conceptos clave: la segunda ley de la termodinámica y la entropía.


Desorden

Barbour recurre a una nueva manera de ver la segunda ley de la termodinámica.

Esta ley establece que un sistema evoluciona siempre hacia un estado más caótico, pero no al revés.

El ejemplo clásico es una copa de vidrio. Siempre habrá muchas posibilidades de que esa copa se rompa y se disperse en mil pedazos, pero sabemos que luego de romperse es imposible que esos fragmentos vuelvan a unirse para dejar la copa tal como estaba.

Entonces, el vaso es un objeto ordenado que al romperse se desordena, y ese es un proceso irreversible.

En física, a esta medida del desorden se la llama entropía.

La inevitable entropía...

La segunda ley de la termodinámica dice que la entropía solo puede aumentar, nunca disminuir.

Entonces, de ahí entendemos por qué decimos que el tiempo avanza en una sola dirección: porque el tiempo solo avanza en la dirección en la que aumenta la entropía.

Entre más tiempo dejes un vaso en una mesa, aumentará el riesgo de que alguien lo tropiece y lo rompa.

Pero luego de que esté roto en el suelo, podrán pasar mil años y el vaso jamás se rearmará.

Igual pasa en el universo, entre más pasa el tiempo más aumenta su entropía.

Por qué el tiempo va siempre hacia adelante y nunca hacia atrás


Pensar fuera de la caja

Las leyes de la termodinámica se establecieron durante la Revolución Industrial, cuando los ingenieros intentaban fabricar máquinas de vapor más eficientes en las que se desperdiciara menos energía.

La segunda ley indica que a medida que la energía se transfiere y se transforma, parte de ella se disipa. En términos prácticos, se desperdicia.

Para Barbour ahí radica el problema, porque esta segunda ley se hizo pensando en cilindros y máquinas donde la energía y el calor pasaban de un lugar a otras confinados dentro de un espacio delimitado.

La segunda ley de la termodinámica surgió durante el desarrollo de las máquinas de vapor.


Para él, el error está en creer que lo que ocurre en un espacio cerrado es lo mismo que ocurre a gran escala en un universo que no tiene límites.

En palabras de Barbour, literalmente "hay que pensar por fuera de la caja".


Aumento de la complejidad

Veamos el ejemplo que utiliza Barbour.

Si ponemos un cubo de hielo dentro de una caja, la entropía aumentará de esta manera: primero tendremos un cubo muy ordenado, es decir, con baja entropía.

Luego ese cubo se derretirá y el agua se derramará por la caja, la entropía va aumentando.

Finalmente, el agua se podrá evaporar y sus partículas se repartirán de manera indistinguible por toda la caja, la entropía llegó a su máximo nivel.

En un espacio sin límites, dice Barbour, esas partículas de agua podrían seguir viajando y, gracias a la gravedad, ir uniéndose a otras partículas hasta formar nuevas estructuras más complejas, que irán creciendo en todas las direcciones del espacio…y del tiempo.

Entonces, según Barbour, lo que te determina el paso del tiempo no es el aumento de entropía, sino el aumento de complejidad, sin límites de tiempo ni de espacio.

Para Barbour, en el universo no aumenta la entropía sino la complejidad.


Un futuro alentador

En la visión tradicional de la física, la entropía aumenta implacablemente con el paso del tiempo, eso quiere decir que algún día nuestro universo llegará a su máximo estado de entropía: se habrá expandido tanto que será un desorden total.

Haz de cuenta que el universo es un frasco lleno de canicas, en algún momento, ese tarro se romperá y las canicas quedarán dispersas de forma caótica.

Ese es el futuro que algunos expertos le auguran a nuestro universo.

A medida que el universo se expande y aumenta la entropía, el calor y la energía se irán disipando hasta que todo quede frío e inerte.

Es lo que los expertos llaman la "muerte térmica" o "La gran congelación".

Barbour, sin embargo, se aventura con un pronóstico más optimista.

Barbour se imagina un universo cada vez más variado y estructurado.

En su teoría, la flecha del tiempo no avanza inevitablemente hacia la entropía total, por el contrario, lo que él pronostica es un universo cada vez más complejo y más estructurado que va creciendo sin fronteras.

De hecho, en vez de disipación, Barbour prefiere decir que la energía se esparce.

Él no cree que el tiempo nos esté llevando en una única dirección hacia una entropía que convertirá todo en un conjunto de partículas indistinguibles entre sí.

Su visión es la de un universo cada vez más variado y dinámico, donde no faltará el calor y la energía para seguir creciendo en todas las direcciones del tiempo y el espacio.


Carpe diem

Para Barbour, su concepción del tiempo y del universo lleva implícito un mensaje para la vida.

"Carpe diem", aprovecha cada día, dice el físico de 83 años.

No importa cuál sea el destino del universo a nivel cósmico, lo cierto es que por ahora cada ser humano vive con una certeza indiscutible, advierte.

¡Carpe diem!

"No quiero ser melancólico, pero tú y yo vamos a morir".

Por eso, así como su visión del tiempo y el espacio representa un cambio respecto a las nociones tradicionales de la física, Barbour cree que cada quien podría tener un cambio de actitud hacia la vida, pensando en el bien de los demás.

"Creo que podemos salvar el mundo si la gente se hace a la idea de ser mejores personas con los demás".

Y sobre todo, concluye el científico, no importa en qué dirección avance el universo, "mi consejo es que ¡no pierdan el tiempo!".

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