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» » » El espacio-tiempo no tiene dimensión de tiempo

Los científicos en el Centro de Investigación Científica Bistra en Ptuj, Eslovenia, han teorizado que tanto idea newtoniana del tiempo, donde hay una cantidad absoluta que fluye por su propia cuenta, como la idea de que el tiempo es la cuarta dimensión del espacio-tiempo, son incorrectas. En su lugar proponen sustituir estos conceptos de tiempo con un punto de vista que se corresponda más exactamente con el mundo físico: el tiempo como una medida de un orden numérico de cambio.

En dos artículos recientes en Physics Essays, Amrit Sorli, Davide Fiscaletti y Dusan Klinar, empezaron por explicar la forma en que se suele asumir que el tiempo es una cantidad física absoluta y que desempeña un papel de variable independiente (el tiempo, t, es a menudo el eje x en las gráficas que muestran la evolución de un sistema físico). Sin embargo, señalan los autores, realmente nunca se mide t. Lo que hacemos es medir la frecuencia y velocidad de un objeto. Por sí mismo, t sólo tiene un valor matemático, y no una existencia física primaria.

Este punto de vista no significa que el tiempo no exista, pero que ese tiempo tiene que ver más con el espacio que con la idea de un tiempo absoluto. Así que, mientras que el espacio-tiempo en 4D se considera, en general, que consta de tres dimensiones espaciales y una dimensión del tiempo, los investigadores sugieren que una visión más correcta sería imaginar el espacio-tiempo como cuatro dimensiones del espacio. En otras palabras, lo que ellos dicen es que, el Universo es "atemporal".

"El espacio de Minkowski no es 3D + T, es 4D", escriben en su trabajo más reciente. "El punto de vista que considera el tiempo como una entidad física, en el que se producen cambios sustanciales, es sustituido aquí por una visión más conveniente del tiempo, siendo meramente un orden numérico de cambio material. Esta visión se corresponde mejor con el mundo físico y tiene más poder explicativo en la descripción de fenómenos físicos inmediatos: la gravedad, la interacción electrostática, la transferencia de información del experimento EPR, son fenómenos físicos realizados directamente por el espacio en el que ocurren los fenómenos físicos ".

"La idea del tiempo siendo la cuarta dimensión del espacio no ha traído grandes avances en la física, además de estar en contradicción con el formalismo de la relatividad especial", señaló. "Ahora estamos desarrollando un formalismo del espacio cuántico 3D, basado en el trabajo de Planck. Parece que el Universo está en 3D desde de lo macro a lo micro en el volumen de Planck, lo cual es un formalismo en 3D. En este espacio 3D no hay 'contracción de longitud', no hay 'dilatación del tiempo'. Lo que realmente existe es que la velocidad de cambio material es 'relativa' en el sentido de Einstein."

Los investigadores dan un ejemplo de este concepto de tiempo, imaginando un fotón que se mueve entre dos puntos en el espacio. La distancia entre estos dos puntos se compone de distancias de Planck, cada una de ellas es la distancia más pequeña que un fotón se pueda mover (la unidad fundamental de este movimiento es el tiempo de Planck). Cuando el fotón se mueve a una distancia de Planck, se mueve exclusivamente en el espacio, no en el tiempo absoluto, explican los investigadores. El fotón puede considerarse como el movimiento del punto 1 al punto 2, y su posición en el punto 1 es "antes" a su posición en el punto 2, en el sentido que el número 1 viene antes que el número dos en el orden numérico. El orden numérico no es equivalente al orden temporal, es decir, el número 1 no existe antes que el número 2 en el tiempo, sólo numéricamente.

Sin necesidad de utilizar el tiempo como la cuarta dimensión del espacio-tiempo, el mundo físico puede ser descrito con más precisión. Como decía el físico Enrico Prati en un reciente estudio, la dinámica hamiltoniana (ecuaciones de mecánica clásica) está muy bien definida sin necesidad del concepto de tiempo absoluto.

Otros científicos han señalado, a su vez, que el modelo matemático del espacio-tiempo no se corresponde con la realidad física, y proponen que un eterno 'espacio sin tiempo' proporciona un marco más preciso. Y también han investigado la falsabilidad de las dos nociones de tiempo.

Según los científicos, el concepto de tiempo como la cuarta dimensión del espacio (como si fuese una entidad física fundamental donde sucede un experimento), puede ser falseada por un experimento en el cual el tiempo no existe, .

Un ejemplo de experimento en el que el tiempo no está presente como entidad fundamental es el experimento de Coulomb, matemáticamente, este experimento se realiza únicamente en el espacio. Por otro lado, con el concepto de tiempo como un orden numérico de cambios que tienen lugar en el espacio, es el mismo espacio la entidad fundamental de física en la que sucede un experimento. Aun no se conoce un experiemento que pueda falsear el concepto de el que el tiempo (medido por los relojes) no sea más que el orden numérico de cambio de material.

"La teoría de Newton sobre el tiempo absoluto no es falsable, no se puede probar ni refutar, hay que creer en ella", adujo Sorli. "La teoría del tiempo como la cuarta dimensión del espacio es falsable, y en nuestro último artículo probamos que hay fuertes indicios de que podría estar equivocada. Basándonos en datos experimentales, el tiempo es lo que medimos con relojes: con los relojes lo que medimos es el número de orden de cambio de material, es decir, el movimiento en el espacio".

Además de proporcionar una descripción más precisa de la naturaleza de la realidad física, el concepto de tiempo como un orden numérico de cambio, también puede resolver la paradoja de Zenón de Aquiles y la tortuga. En esta paradoja, Aquiles, más rápido, le da ventaja en la carrera a la tortuga; pero, a pesar de que Aquiles puede correr diez veces más rápido que la tortuga, nunca puede superar la tortuga, ya que, por cada unidad de distancia que corre Aquiles, la tortuga también corre 1/10 de la distancia. De tal manera que, cuando Aquiles llega al punto donde ha estado la tortuga, la tortuga también se ha movido un poco hacia delante. Pese a que la conclusión de que Aquiles nunca puede superar a la tortuga es obviamente falsa, existen muy diferentes explicaciones de por qué el argumento es erróneo.

La paradoja puede ser resuelta mediante una redefinición de la velocidad, si en lugar de su desplazamiento y la dirección en el tiempo, lo explicamos de forma que la velocidad de ambos corredores se deriva del orden numérico de su movimiento, desde esta perspectiva, y no en la de un tiempo absoluto, el movimiento de Aquiles y la tortuga a través del espacio es único, y Aquiles puede superar perfectamente a la tortuga en el espacio.

Algunos estudios recientes, han cuestionado la teoría de que el cerebro representa el tiempo con un "reloj" interno que emite sus tic-tac neurales (el modelo del "acumulador-marcapasos"), y sugieren que el cerebro representa el tiempo de una manera distribuida espacialmente, detectando la activación de diferentes poblaciones neuronales. A pesar de que percibimos que los eventos se producen en el pasado, presente o futuro, estos conceptos forman parte precisamente, de un marco psicológico en el que experimentamos cambios materiales en el espacio.

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Editor del blog Pedro Donaire

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