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¿Cómo sabemos que existe el tiempo?

Toda nuestra vida se rige por los relojes, pero no queda tan claro lo que miden. ¿Cómo podemos estar seguros? Ha llegado el momento de hablar con nuestro experto, Kazuya Koyama.

Investigación fundamental

Por la mañana, suena la alarma. Tomamos el tren para ir a la oficina. Hacemos una pausa para almorzar. Volvemos a tomar el tren por la tarde. Salimos a correr durante una hora. Cenamos. Nos vamos a dormir. Repetimos. Celebramos aniversarios, conmemoramos defunciones. Nacen países nuevos, se crean y se derrumban imperios. Toda la existencia humana está vinculada al paso del tiempo. Sin embargo, no podemos verlo ni tocarlo. Por lo tanto, ¿cómo sabemos que está ahí de verdad? «En la física, tenemos lo que denominamos la idea de “tiempo absoluto” y se utiliza para describir diferentes cambios como una serie de acontecimientos», explica Koyama. «Utilizamos la física newtoniana para describir cómo se mueven las cosas, y el tiempo es un elemento esencial de ello». Hasta ahora, el pensamiento newtoniano clásico acerca del tiempo —según el cual es una constante en el universo— sigue siendo una buena aproximación sobre cómo los seres humanos perciben el tiempo en sus vidas cotidianas. Todos percibimos el tiempo de la misma manera y todos sincronizamos nuestros relojes del mismo modo, dondequiera que estemos en el mundo, ya sea Londres, Tokio o Buenos Aires.

El tiempo sin el espacio no existe

Sin embargo, los físicos se dieron cuenta de que el tiempo se puede comportar de manera diferente y no es tan uniforme como pensaba Newton. «Cuando hablamos del tiempo, también debemos pensar en el espacio: vienen juntos en un mismo paquete», afirma. «No podemos desvincularlos, y la manera en que un objeto se mueve por el espacio determina cómo percibe el tiempo». En resumen, la percepción que tenemos del tiempo depende de la velocidad en que nos movemos por el espacio como observadores, tal y como señala la teoría de la relatividad especial de Einstein, la cual explica cómo la velocidad repercute en la masa, el tiempo y el espacio. Además, según la teoría general de la relatividad de Einstein, la gravedad de un objeto grande puede repercutir en cómo de rápido transcurre el tiempo. Se han llevado a cabo muchos experimentos que lo han demostrado. Es más, los físicos han descubierto que los agujeros negros deforman el espacio-tiempo inmediato a su alrededor debido a sus campos gravitacionales inmensos. Koyama, que cuenta con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación, sigue cuestionando esta teoría. «Un ejemplo claro y convincente que permite entenderlo es fijarse en cómo utilizamos el GPS», añade Koyama. «El GPS funciona gracias a una red de satélites que orbitan la Tierra. Se encuentran a una altitud muy elevada y, por lo tanto, la gravedad que soportan es más débil. De este modo, el tiempo debería ir más rápido para ellos que para nosotros en tierra, donde tenemos una gravedad mayor. Sin embargo, dado que los satélites se mueven a velocidades muy elevadas alrededor del planeta, eso ayuda a ralentizar el tiempo, lo cual compensa la falta de gravedad». Entender cómo funcionan esos dos factores y cómo se influyen mutuamente resulta esencial para garantizar que la red de GPS mundial funcione de manera correcta. Y un ingrediente fundamental es una teoría uniforme del tiempo que explique cómo se mueven los objetos. Por lo tanto, los relojes no mienten: el tiempo existe más allá de nuestra propia percepción.

¿Podemos retroceder en el tiempo?

Por último, tenemos que hacerle a Koyama, catedrático de Cosmología en la Universidad de Portsmouth, la pregunta sobre si algún día será posible viajar en el tiempo, ya que es el más indicado para decirnos la verdad. «Lamento decepcionaros, pero para que sea posible viajar en el tiempo deberíamos descubrir un tipo de materia totalmente nueva que tenga la capacidad de cambiar la curvatura espaciotemporal», afirma Koyama. «Dicha materia requiere unas propiedades que sencillamente no existen en la naturaleza. Los físicos estamos muy seguros de que retroceder en el tiempo es simplemente imposible, pero es interesante soñar con ello». Haga clic aquí para obtener más información sobre la investigación de Koyama: La teoría general de la relatividad en entredicho

Palabras clave

CosTesGrav, tiempo, espacio, teoría general de la relatividad, relatividad especial, gravedad, agujeros negros, viajar en el tiempo