Por: Max Tegmark

Ilustraciones: Chad Hagen

Traducción y adaptación: Jean Bernstein

Fuente: http://nautil.us/issue/29/scaling/l...

Reproducido con fines divulgativos, no de lucro.

Disculpame, pero ¿cuál es el tiempo? “Estoy adivinando que tú como yo, somos culpables de haber formulado esta pregunta, como si fuera obvio que hay una cosa semejante como el tiempo. Ahora tú alguna vez te has acercado a un extraño y preguntarle “Discúlpeme, pero ¿cuál es el lugar?”. Si tú estuvieras desesperadamente perdido, tú podrías en vez preguntar algo parecido a “Discúlpeme, pero ¿dónde estoy?” como sea el conocimiento que no estás preguntando acerca de propiedades del espacio, en su vez una propiedad de ti mismo, de manera similar cuando preguntas por el tiempo, no estás preguntando por una propiedad del tiempo, sino por tú localización en el tiempo.Pero esto no es cómo usualmente pensamos en esto. Nuestro lenguaje revela cuan diferentemente pensamos sobre el espacio y el tiempo.

El primero como una escena estática, y la segunda como algo flotante. A pesar de nuestra intuición, como sea el flujo del tiempo es una ilusión que Einstein nos enseñó que hay dos maneras equivalentes de pensar acerca de nuestra realidad física. Si como un lugar tridimensional llamado espacio, las cosas cambian con el tiempo, o como un lugar tetradimensional llamado espaciotiempo que simplemente existe, inmutable, nunca creado, y por tanto nunca destruido, Pienso que las dos perspectivas como las diferentes perspectivas en una realidad que una rana y un pájaro pudieran tomar. El pájaro estudia el paisaje de la realidad desde un alto “encima” parecido al es estudio físico de la estructura matemática del espaciotiempo descrita por ecuaciones o físicas.

Por otro lado la rana, vive inmerso al paisaje investigado por el pájaro. Mirando a la luna sobre el tiempo, la rana ve algo como el panel correcto en la figura “la Órbita de la luna” cinco fotografías instantáneas del espacio con la Luna en diferente posición cada vez. Pero el pájaro observa una forma de espiral inmutable en espacio tiempo como es demostrado en el panel izquierdo.

Para el pájaro –como para el físico- no hay definición objetiva del pasado o del futuro. Como Einstein estableciera. “La distinción entre pasado, presente y futuro es sólo una testaruda ilusión persisitente“. Cuando pensamos en el presente, queremos decir la porción del tiempo desde el espaciotiempo correspondiente en el espacio tiempo donde hemos tenido ese pensamiento. Nos referimos al futuro y pasado como partes del espaciotiempo sobre y bajo esta porción.Estas son ciertas analogías para usar los términos aquí, en frente de mi, atrás de mi para referirte a diferentes partes del espaciotiempo relativo de tu posición presente. La parte que está en frente tuya es claramente no menos real que aquella que se encuentra a la que está detrás de ti –de hecho si caminaras adelante, algunas que estuvieran ahora en frente de ti estarían atrás tuyas en el futuro, y es ahora atrás de varias otras personas.

Análogamente, en el espaciotiempo, el futuro es sólo tan real como el pasado – partes del espaciotiempo que son ahora en tu futuro devenir, en tu futuro, ser en tu pasado. Considerando el espaciotiempo es estático y sin cambio, no hay partes de él que pudieran ser cambiado en su estatus de realidad, y todas las partes deberían ser igualmente reales.La idea del espaciotiempo hace más que enseñarnos a repensar el significado del pasado y futuro. Esta también nos introduce a la idea de un universo matemático- El espaciotiempo es puramente una estructura matemática en el sentido que no hay propiedades después de todo que no sean propiedades matemáticas. Por ejemplo, el número cuatro, es el número de las matemáticas. En el libro Nuestro Universo Matemático, Max Tegmark argumenta que no sólo el espacio tiempo, pero de hecho nuestra realidad física externa, es una estructura matemática, la cual es por definición una abstracta, inmutable entidad existente fuera de espacio y tiempo.¿Qué es lo que esto realmente significa? Esto significa, por una cosa, un universo que podría ser bellamente descrito por las matemáticas.

Esta es la verdad para nuestro universo ha sido convertido crecientemente claro sobre los siglos, con evidencia acumulada más que nunca rápidamente. El más reciente triunfo de esta área fue el descubrimiento del Bosón de Higgs, justo como el planeta Neptuno y las ondas de radio, fueron primeramente predichas con un lápiz, usando ecuaciones matemáticas.Que nuestro universo sea aproximadamente descrito por las matemáticas significa que muchas pero no todas sus propiedades son matemáticas. El hecho de que sea matemático significa que todas de sus partes son matemáticas; esto es no tiene propiedades diferentes a las matemáticas. Si está Tegmark en lo correcto y es verdad, entonces serían buenas noticias para las físicas, porque todas las propiedades de nuestro universo pudiera en principio ser comprendidas si somos lo suficientemente inteligentes y creativos.

Esto también implica que nuestra realidad es mucho más vasta de lo que habíamos pensado, conteniendo una diversa colección de universos obedeciendo todas las posibles leyes matemáticas de la física.Esta novelizada manera de observar ambos el espaciotiempo y el material en él implica una novelizada manera de observarnos a nosotros mismos. Nuestros pensamientos, nuestras emociones, nuestra autoconciencia, y que profundo sentimiento existencial “Yo soy”-ninguno de estos parece sentirse mínimamente matemáticos para mi. Ahora nosotros también estamos hechos de las mismas partículas elementales que construyeron todo lo demás en nuestro mundo físico, lo cual ya hemos argumentado es puramente matemático. ¿Cómo podrían reconciliarse estas dos perspectivas?

El primer paso es considerar la manera que miramos como una estructura espaciotemporal. El pionero cosmológico George Gamow tituló su autobiografía “Mi Mundo Lineal”, una frase también usada por Einstein para referirse a las marcas a través del espaciotiempo. Como sea, tu visión de tu mundo lineal estrictamente hablando no es lineal. Este no tiene un espesor cero ni tampoco es tan recto. Las aproximadas 10^29 particulas elementales (quarks y electrones) de los que está formado tu cuerpo forman un molde parecido a un tubo a través del espacio tiempo, análogo a una forma espiral de orbita lunar (“La Orbita Lunar”) pero más complicada.

Si estuvieras nadando en círculos en una alberca, esa parte de tu tubo espaciotemporal tendría una forma de zigzag, y su estuvieras usando un columpio, esa parte de tu tubo espaciotemporal sería de una forma de serpiente. Como sea, la propiedad más interesante de tu tubo espaciotemporal no es su forma abultada, sino su estructura interna, la cual es sumamente compleja. Como sea las partículas que constituyen la Luna están ancladas juntas en un arreglo que pareciera estático, muchas de tus partículas están en constante movimiento en relación a otra cualquiera. Considera, por ejemplo, las partículas que constituyen los glóbulos rojos de tu sangre. Asi como la sangre circula a través de tu cue3rpo para entregar el oxígeno que necesitas, cada glóbulo rojo traza su propia y única forma de tubo de espaciotiempo, correspondiendo a un itinerario a través de tus arterias, capilares, y venas con su retorno regular a tu corazón y riñones.

Estos tubos espaciotemporales de los diferentes globulos rojos son entrelazados en un simple patrón repetitivo, este tejido espaciotemporal está constituído de trillones de líneas (una por cada glóbulo rojo), cada compuesto de trillones de trayectorias de partículas parecidas a cabellos, entrelazadas en un complejo patrón que nunca se repite. En otras palabras, si imaginas pasar un año dando a un amigo un verdadero peinado loco, tendrías que deshebrar el cabello uno por uno de sus cabellos de manera individual, el patrón que tendrías sería más simple en comparación del tejido de las trayectorias de los glóbulos rojos antes mencionado.

Ahora la complejidad de todos estos palos en comparación de los patrones de los procesos de información en tu cerebro. Tus cerca de 100 mil millones de neuronas están constantemente generando señales eléctricas (“disparando”), las cuales incluyen cambios alrededor de miles de millones de trillones de átomos, notablemente iones de sodio, potasio y calcio. Las trayectorias de estos átomos forman un extremadamente elaborado tejido a través del espaciotiempo, los cuales el complejo entrelazado corresponde al almacenamiento y procesamiento de información en una manera que de alguna manera nos proporciona el nacimiento de nuestra sensación familiar de auto conciencia. Existe un consenso general en la comunidad científica que nosotros aún no comprende como funciona, así que es justo decir que los humanos aún no han sido completamente comprendido por lo que somos. Como sea, en una perspectiva más amplia, podríamos decir que: Eres un patrón del espaciotiempo, un patrón matemático. Específicamente, eres un tejido en el espaciotiempo---- de hecho, uno de los más elaborados tejidos conocidos.Algunas personas encuentran emocionalmente desagradable el pensarse como una colección de partículas. Como sea si alguien dice “¡no puedo creer que yo sea sólo un montón de átomos!” Yo objetaría el uso de la palabra “sólo”, el elaborado tejido espaciotemporal que corresponde a su mente está manipulado por el tipo más bellamente complejo de los patrones que jamás habremos de encontrar en nuestro universo. La computadora más rápida del mundo, el Gran Cañón, o incluso el Sol tienen patrones simples en comparación de lo que somos nosotros.En ambos extremos de tu tejido espaciotemporal tenemos el correspondiente a tu nacimiento y a tu muerte, todas las hebras gradualmente separadas corresponden a todas tus partículas uniéndose, interactuando y finalmente yendo a sus propias maneras separadas (como lo veremos en la imagen “Complejidad de la vida”) Esto hace que la estructura de espaciotiempo de tu vida entera sea parecida a un árbol. Al fondo corresponde a tus tiempos tempranos, es un sistema elaborado de raíces correspondiente a las trayectorias del espaciotiempo de muchas partículas las cuales gradualmente se combinan dentro de hilos más gruesos y culminan en un simple tronco parecido a un tubo correspondiente a tu cuerpo real (con un considerable patrón de hebras dentro como se describió anteriormente). En la cima, corresponde a los tiempos posteros, el tronco se divide en hebras mucho más finas, correspondientes a tus partículas que se van separando cada vez más a medida que tu vida termina. En otras palabras, el patrón de vida sólo tiene un finito medida a través de la dimensión del tiempo, con el tejido yendo aparte hasta rizarse en ambos extremos, Esta visión de nosotros mismos como un patrón de un tejido matemático en el espaciotiempo reta a la suposición que nosotros nunca entenderemos la consciencia. Esto optimistamente sugiere que la consciencia podría ser entendida alguna vez como una forma de materia, una derivada de la más bellamente compleja estructura del espaciotiempo en nuestro universo. Tal entendimiento iluminará nuestro acercamiento a animales, pacientes comatosos, y futuras máquinas ultrainteligentes, con implicaciones en un rango amplio ético, legal y tecnológico. Es así como yo lo veo. Como sea, pese a pesar de esa idea de una invariable realidad fundamentada y venerada a Einstein, esta permanece controversial y sujeta a debates científicos vibrantes, con científicos que yo grandemente respeto al expresar su gama de opiniones. Por ejemplo, en su libro La realidad oculta, Brian Greene expresa su malestar acerca de dejar ir las nociones de cambio y creación como fundamentales, escribe “Estoy parcial al ser un proceso, como sea tentativo (…) que nosotros pudiéramos imaginar generando el universo”. Lee Smoling va más allá en su libro “Time Reborn” (N.T. Tiempo renacido), argumentando que no sólo el cambio es real, pero el tiempo es la única cosa que debe ser real. En otro lado del espectro, Julian Barbour argumenta en su libro “El final del tiempo” no sólo que el cambio es ilusorio, sino que uno también podría describir la realidad física sin introducir el concepto del tiempo después de todo.Si descubriéramos la esencial naturaleza del tiempo, esta sería la respuesta a muchas de las más exitantes preguntas abiertas encaradas por los físicos de hoy: ¿El tiempo tuvo alguna clase de inicio antes del Big Bang? ¿Tendrá algún final? ¿Emergera como una clase de pelusa cuántica en algo que eventualmente se disolverá?. Los científicos no han encontrado la teoría matemática de la gravedad para dar una respuesta convincente a estas preguntas, pero como sea esta “teoría del todo” parece ser, que el tiempo mismo será la llave para resolver sus propios misterios.