Científicos afirman que el tiempo no existe: todo se trataría de una ilusión, según estudio cuántico
¿La realidad es solo una percepción? Albert Einstein sorprendió al decir que el tiempo en el cosmos era relativo, pero investigadores de la mecánica cuántica van más allá: proponen que los segundos no transcurren.
Sabíamos que el tiempo es relativo, según Albert Einstein, para dos entidades observadoras en distintos puntos, pero los científicos no se habían atrevido a decir que las horas y minutos que percibimos en realidad son una ilusión de la mecánica cuántica. Ahora, se ha publicado una investigación de expertos italianos, procedentes de las universidades de Florencia y La Sapiencia de Roma, en la que afirman que la magnitud física se trata de un entrelazamiento cuántico.
Este reciente estudio científico desafía lo que captan nuestros sentidos en el día a día y nos replantea el significado del mundo en que vivimos. Los especialistas retomaron una hipótesis de 1980 que ya sospechaba que los cambios temporales se deben a un entrelazamiento cuántico. Entonces, ¿dónde queda el sentido común?
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El tiempo parece no avanzar: un estudio demuestra que los segundos son solo percepción
Un reciente estudio llevado a cabo por el Consejo Nacional de Investigación de Italia (CNR - Consiglio Nazionale delle Reche) plantea que el tiempo podría ser una ilusión generada por el entrelazamiento cuántico y cuestiona la noción tradicional de que esa magnitud es una característica fundamental de nuestra realidad. Según esta teoría, el tiempo existiría únicamente debido a aquella propiedad de la mecánica cuántica.
El entrelazamiento cuántico, predicho en 1935 por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen, se trata un fenómeno en el que dos objetos están tan íntimamente conectados que cualquier modificación en uno afecta al otro, sin tomar en cuenta la distancia entre ellos. Para entenderlo mejor: dos partículas entrelazadas no se independizan como dos en estados definidos, sino como una onda única para todo el conjunto.
En octubre del 2022, la Real Academia de las Ciencias de Suecia concedió el premio Nobel de Física a Alain Aspect, John F. Clauser y Anton Zeilinger por sus trabajos reveladores sobre el entrelazamiento cuántico. "El entrelazamiento es una de las propiedades más fundamentales y sorprendentes de la mecánica cuántica. Permite que dos partículas separadas, incluso a kilómetros de distancia, estén conectadas de una forma que la física clásica no puede explicar. Así, la medición de una propiedad física —como la polarización de un fotón— en una de ellas determinará lo observable en la otra, sin que existan señales físicas entre ambas", escribió el diario El País luego de la premiación.
Anton Zeilinger, Alain Aspect y John F. Clauser, ganadores del Nobel de Física 2022. Foto: El País
Científicos cuestionan la procedencia del tiempo
Alessandro Coppo, uno de los científicos involucrados en el estudio italiano, publicado en la Physical Reviews A de la American Physical Society, explicó: “Durante siglos, el tiempo ha sido un componente esencial en la física que no se cuestiona. Está tan profundamente arraigado en nuestra concepción de la realidad que la gente pensaba que no se necesitaba una definición de tiempo”. Las personas creerían percibirlo, por ejemplo, con la vejez: mientras más tiempo transcurra, más arrugas salen.
Desde otro ángulo, Basil Altaie, de la Universidad de Leeds en el Reino Unido, señaló que los investigadores “están conectando el tiempo cuántico y clásico”. Según él, la única manera de pensar sobre el tiempo podría ser como algo que surge de la mecánica cuántica. Coppo y su equipo comparten esta perspectiva y creen que la naturaleza es esencialmente subatómica. Esto sugiere que, si percibimos el paso del tiempo, es porque hay algún entrelazamiento cuántico en el mundo físico.
Las perspectivas sobre el tiempo comenzaron a transformarse en el siglo XX con el desarrollo de la física cuántica y las teorías de la relatividad general y especial. En la relatividad general, postulada por Albert Einstein en 1915, el tiempo se integra en la estructura del universo, formando parte del espacio-tiempo, y puede deformarse y dilatarse en presencia de la gravedad. En contraste, la mecánica cuántica trata el tiempo como algo que requiere de un observador externo con un reloj para registrar su paso.
El entrelazamiento cuántico de dos partículas. Foto: IA
Coppo y su equipo se retaron: buscaban una noción única del tiempo que pudiera aplicarse tanto a la física cuántica como a la relatividad general. Para ello, evaluaron una idea de los años 80 mediante diversas pruebas matemáticas. Esta teoría sugiere que cuando observamos un objeto cambiar con el tiempo, es porque está entrelazado con un reloj. Un observador externo vería un universo estático e inmutable. En este contexto, el tiempo no es una propiedad inherente, sino una consecuencia del entrelazamiento cuántico.
El comportamiento de las partículas cuánticas
En su modelo, los investigadores representaron el reloj como un sistema de diminutos imanes teóricos, entrelazados con un oscilador cuántico. Eligieron estos modelos por su claridad matemática, lo que permitió un caso teórico claro y estableció las bases para futuras pruebas experimentales. Descubrieron que su sistema podría describirse mediante una versión de la ecuación de Erwin Schrödinger —el mismo que propuso la paradoja del gato de Schrödinger—, que predice el comportamiento de las partículas cuánticas. La diferencia principal es que, en lugar de una variable de tiempo, la nueva ecuación utiliza una variable que enumera los estados cuánticos de los imanes.
Al repetir el cálculo bajo la suposición de que los imanes y el oscilador son lo suficientemente grandes para comportarse como objetos clásicos, descubrieron que el tiempo aún puede ser una consecuencia del entrelazamiento cuántico. Sus ecuaciones coincidieron con las usadas para predecir el comportamiento de objetos clásicos desde el siglo XIX, aunque la variable que marcaba cada etapa del comportamiento del oscilador seguía siendo un subproducto del entrelazamiento cuántico.
Vlatko Vedral, de la Universidad de Oxford, considera que la idea es prometedora, pero que se necesitan más detalles para comprender completamente qué es el tiempo y cómo investigarlo experimentalmente. Se asume que los sistemas entrelazados no interactúan, pero esto puede no ser siempre realista.
¿Qué es la física cuántica?
La física cuántica es la rama de la ciencia que estudia el mundo a nivel subatómico, es decir, a una escala más pequeña que el átomo. Contrario a lo que se pueda pensar, la realidad de lo infinitamente pequeño se comporta distinto. Uno de los principales dilemas de la ciencia es conciliar los saberes cuánticos con los observados en el comportamiento del macrocosmos (galaxias, sistemas estelares, agujeros negros). Stephen Hawking lo llamó "la teoría del todo".
