Tu experiencia del tiempo puede estar al revés del resto del universo

El flujo del tiempo en una dirección es tan intuitivo, tan inmutable, que lo damos por sentado. Las cosas no se caen las piezas rotas no se vuelven a montar; Los humanos envejecen, así que va. Sin embargo, el tiempo sigue siendo un misterio. Las ecuaciones físicas no parecen tener ninguna preferencia por la direccionalidad del tiempo, como los palíndromos, funcionan igual de bien en cualquier dirección. De hecho, se piensa que los procesos físicos a nivel microscópico son en realidad "simétricos en el tiempo", y ninguna ley física sostiene que el tiempo no puede fluir en la dirección opuesta. Entonces, tal vez es?

Ludwig Boltzmann fue la primera persona registrada que encontró una razón bastante sólida para que el tiempo tuviera una direccionalidad a nivel macroscópico. Al hacerlo, el físico y filósofo vienés coronó algunas de las mentes más importantes del siglo XIX. Se basó en las ideas de Nicolas Léonard Sadi Carnot, el ingeniero francés, cuyo trabajo en la transferencia de calor describía inicialmente el comportamiento de las máquinas de vapor.

Carnot estaba en el ejército francés bajo Napoleón cuando perdieron ante los británicos. Después de esto, hubo un poco de rivalidad entre las dos naciones, no la única vez que esto ha sucedido. Específicamente, los franceses estaban molestos de que los británicos estuvieran muy por delante de ellos en tecnología de motores de vapor, gracias a gente como James Watt en el siglo anterior. Así que Carnot se lanzó a la carrera y describió un motor teórico. El motor de Carnot era un motor perfectamente eficiente que, por supuesto, no existe, pero es muy útil para pensar en estos conceptos.

Lo que Carnot se dio cuenta es que un motor perfectamente eficiente es reversible. Siempre y cuando no pierdas ninguna energía para calentar, puedes correr hacia adelante o hacia atrás tanto como quieras sin ninguna pérdida. Pero tan pronto como el motor no es perfectamente eficiente, si incluso pierde un poco de calor, entonces ya no puede revertir ese proceso. Has perdido algo de la energía para siempre como calor. Es como decir que lo mejor que puedes hacer es un motor de unicornio imaginario que tiene una entropía de suma cero, pero nunca puedes obtener una entropía negativa. Y en la mayoría de los casos de la vida real, solo obtendrá una entropía positiva (aunque esta palabra no existía en ese momento).

Las ideas de Carnot fueron posteriormente codificadas y aplicadas a la naturaleza en general por Rudolf Clausius, el físico alemán que fue el padre del concepto de entropía y, con ello, los fundamentos de la termodinámica. Ninguno de estos hombres fue capaz de explicar el tiempo con este concepto, que finalmente se conoció como la Segunda Ley de la Termodinámica. Pero Boltzmann, trabajando más tarde en el siglo, tenía una ventaja sobre ellos. A saber, él creía en los átomos.

La teoría atómica no estaba ampliamente suscrita en los días de Boltzmann. Los químicos preferían la teoría porque facilitaba los cálculos, pero no parecía tener tanto apoyo en otras disciplinas. Sin embargo, al utilizar la teoría atómica, las leyes de la física describen sin esfuerzo nuestro mundo, porque no necesitan ser postulados, simplemente pueden derivarse. (El calor es simplemente el movimiento de los átomos, por ejemplo). Aunque luchó intensamente para probar sus ideas en ese momento, Boltzmann finalmente mostró que la entropía es una medida de la cantidad de formas en que los átomos que componen un objeto pueden interactuar: una El "desorden" de la cosa, como lo aproximamos casualmente. Más importante aún, mostró que la entropía tiene direccionalidad, a diferencia de otras cosas en el universo. El escribio:

"La lucha general por la existencia de seres animados no es una lucha por las materias primas, estos organismos son el aire, el agua y el suelo, todos disponibles en abundancia, ni por la energía que existe en abundancia en el sol y en cualquier cuerpo caliente en forma de calor". sino una lucha por la entropía, que está disponible a través de la transición de la energía del sol caliente a la tierra fría ".

Esta direccionalidad es tal que la entropía comenzó como un valor bajo al principio del universo (por razones desconocidas), y aumenta continuamente a medida que el universo envejece. La razón de esto, aparentemente, es porque hay muchas más formas para que los átomos interactúen a medida que se dispersan. Es cierto que cualquier proceso físico puede ocurrir (y probablemente ocurra) en cualquier dirección a nivel microscópico, pero debido a que simplemente existen muchas más opciones para las interacciones atómicas (especialmente cuando se extienden y se vuelven menos ordenadas), es mucho, mucho más probable es que las cosas se vuelvan menos ordenadas. Básicamente, cuando cada átomo rompe su interacción ordenada, tiene potencialmente cientos de otras interacciones para elegir, y esas elecciones solo se multiplican cuando otros átomos rompen sus interacciones. Las posibilidades de que un átomo vuelva directamente a donde estaba eran muy, muy bajas. La entropía, por lo tanto, se mueve de baja a alta a medida que el universo envejece.

A diferencia de otros procesos físicos, esto significa que la entropía tiene una dirección específica. Y eso, dice Boltzmann, es de donde viene la flecha del tiempo. Debido a que las cosas tienden a moverse en una dirección y no en la otra (a pesar de que son capaces de moverse en ambas), nuestro universo experimenta direccionalidad. El hecho mismo de que un vidrio roto tenga una probabilidad infinitamente pequeña de volver a ensamblar significa que, a nivel macroscópico, no hay simetría. El tiempo es la diferencia entre un estado y otro en nuestro universo. Entonces, la razón por la que puedes decidir qué cenar para esta noche y no para ayer es que la entropía ha revisado el estado del universo intermedio. Los recursos que existían ayer ya no existen, y han dado lugar a la actualidad. Es como decir que cada momento es el producto de la descomposición del anterior. Así que de una manera extraña, la probabilidad da lugar al tiempo.

Pero ahora consideremos la vida. Gran parte de lo que define la vida es su tendencia a resistir la entropía. Entonces, mientras todo en el universo se está moviendo de una entropía más baja a una más alta, los seres vivos hacemos lo contrario: resistimos el equilibrio y construimos la complejidad, lo cual, en el sentido físico más simple, consiste en obligar a las moléculas a interactuar de menos maneras. Tenga en cuenta que esto no significa que violemos la Segunda Ley: mientras otros elementos en el sistema compensen las reducciones localizadas, entonces todo el sistema todavía tiende hacia una mayor entropía. Cada día que nuestras células y orgánulos se construyen y reparan, estamos desafiando la característica principal de la materia física que nos da cualquier punto de referencia para la marcha del tiempo.

Entonces, si Boltzmann tenía razón, y el tiempo existe debido a este cambio entrópico, entonces tal vez nuestra percepción del paso del tiempo es lo opuesto a todo lo demás en el universo. El momento en que morirá es en el "futuro", pero sus moléculas apenas se darán cuenta. Estarán fuera de enlace con el oxígeno.

Aún así, el tiempo es relativo. Hemos acordado que nuestra dirección de movimiento es "hacia adelante", pero esto es, seamos sinceros, arbitrarios. Relativo a cualquier otra cosa en el universo, quizás, esto podría ser al revés. Así que el "comienzo del universo" podría, de hecho, ser el final de este. Lo que significa que la entropía comenzó alta, y se está reduciendo. Lo que significa que puede que te pongas bizco poniéndolo todo junto, pero que todo siga funcionando, exactamente al revés de lo que pensamos que está sucediendo. Es difícil imaginar cómo podría ser esto.

¿Y si, entonces, todo se voltea y se invierte? Cuando construimos un reloj para monitorear el paso del tiempo que cuenta los segundos, el resto del universo puede ver una cuenta regresiva. Lo que parece un amanecer en el este y un atardecer en el oeste sería una inversión del giro de la Tierra con respecto a la perspectiva de otros cuerpos celestes. Y la Guerra del Infinito en la que estamos corriendo ya ha sucedido. Somos como pequeños disparos en el continuo del tiempo que revierten todos los valores, y solo percibimos el tiempo avanzando porque, hace eones, la biología hackeaba la física.

En última instancia, mi sugerencia aquí podría reducirse a la semántica. Si el tiempo realmente es la diferencia de un estado a otro, entonces el "tiempo" tal como lo conocemos es solo nuestra experiencia del cambio, sin embargo, ese cambio ocurre. Asignarle una direccionalidad es un poco arbitrario. Y, además, aunque podamos ser la manifestación de una inversión en la entropía, no hay ninguna razón obvia para creer que ese hecho influiría en nuestra percepción de la direccionalidad de otros cambios. Debería ser posible estar hecho del material opuesto de todo lo demás, es decir, estar vivo, y aún notar la dirección hacia delante en la forma en que cambian las cosas.

El concepto de la "ilusión del tiempo" no es realmente relevante para la física, ya que está claro que el tiempo existe sólidamente en las ecuaciones. Las matemáticas no son ambiguas sobre esto. La percepción del tiempo, sin embargo, está más en el dominio de la neurociencia (aunque en realidad es imposible de probar, lo que hace que esto no sea más que un experimento de pensamiento sofisticado por el momento). De la misma manera que su cerebro ignora el hecho de que siempre puede ver su nariz, también puede haber algún tipo de procesamiento que filtre nuestra percepción del tiempo.

En cualquier caso, la idea de que nuestros sentimientos y experiencias de "cosas cambiantes" están al revés de lo que cualquier objeto inanimado podría experimentar, si pudiera experimentar algo, es intrigante, aunque solo sea un experimento mental. Empieza a entender el concepto mismo de tiempo, que podría ser simplemente una palabra elegante para "cosas que suceden". Siempre que ocurra algo a tu alrededor, al menos, puedes estar seguro de que llegarás en el futuro, en lo que sea. dirección en que lo encuentras.