¿Y si el tiempo no existiera?

El futuro no tendrá tictac. La teoría de la relatividad relegó nuestra idea de tiempo a una percepción particular. Y la física cuántica ha avanzado en esa deconstrucción de los minutos y los segundos para hacer de la supuesta sucesión de momentos un fluir sin orden, concierto, principio ni fin. Eso sí, creando los relojes más precisos de la historia. ¿Puntuales para cuándo? El escritor Michael Ende lo dejó bien claro: “En el mundo hay un gran misterio que además es bastante vulgar. Todos somos parte de él, todos somos conscientes, pero muy pocos piensan en él. La mayoría lo aceptamos y nunca nos lo planteamos. Este secreto es el tiempo”. La naturaleza del tiempo lleva dándonos quebraderos de cabeza durante siglos. Ya san Agustín lo dejó bastante claro: “Si nadie me pregunta, sé lo que es el tiempo, pero si me preguntan, entonces no sé lo que debo decir”. Casi 1,500 años más tarde, el premio nobel de Física Richard Feynman respondía algo parecido: “Ni me preguntes. Es demasiado duro pensar sobre ello”. El imaginativo cosmólogo Lee Smolin tampoco se ha quedado atrás: “He estado estudiando lo que es el tiempo durante la mayor parte de mi vida adulta. Y debo admitir que no estoy más cerca de dar una respuesta que cuando estaba en la escuela”. Aunque pueda parecer mentira, no tenemos instrumentos que midan el paso del tiempo. Usamos el movimiento para medirlo, del mismo modo que medimos la temperatura (otro concepto elusivo) mediante un intermediario: la dilatación de los cuerpos por acción del calor. En definitiva, no existen los tiempómetros. A pesar de todo, el concepto de tiempo es evidente. El tiempo pasa y lo vemos todos los días en nuestro reloj y en las hojas del calendario. “As time goes by” (“A medida que pasa el tiempo”) era la canción que pedía tocar Humphrey Bogart en la película Casablanca. Pero no se puede colocar bajo la lente del microscopio ni hacer experimentos con él. Lo representamos a través del cambio en las cosas y está íntimamente relacionado con otro concepto igualmente esquivo: el espacio. Ambos, espacio y tiempo, nacieron hace alrededor de 13,900 millones de años, el momento mágico en que este universo comenzó a existir debido a la Gran Explosión o Big Bang. Antes de esto no había absolutamente nada: “El concepto de tiempo comienza con la Gran Explosión del mismo modo que la medición de la latitud empieza en el Polo Norte. Y no se puede ir más al norte del Polo Norte”, dice el cosmólogo de la Universidad de Helsinki, en Finlandia, Kari Enqvist. El tiempo es fundamental para la física, entre cuyas tareas está el describir el movimiento. La ley más simple de la mecánica, la primera ley de Newton, dice que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza se moverá en línea recta a velocidad constante, esto es, que recorre distancias iguales en tiempos iguales. ¿Constante respecto a qué reloj? Si no hay un tiempo absoluto, tenemos un gran problema. Cuando Newton formuló sus leyes de movimiento lo resolvió afirmando la existencia de un tiempo absoluto. Al hacerlo iba en contra de contemporáneos del calibre de Descartes y Leibniz, que sostenían que el tiempo era sólo un aspecto de las relaciones que existen entre las cosas y los procesos reales del mundo. “Quizá fuera mejor la filosofía de estos, pero Newton sabía bien que sus leyes de movimiento sólo tenían sentido con un tiempo absoluto”, dice Smolin. Hasta el mismísimo Einstein alabó el coraje y juicio de Newton frente a esta situación. Y tengamos en cuenta que fue el propio Einstein quien acabó con la creencia que había existido durante siglos de que el tiempo es algo absoluto, idéntico para todos los observadores del universo: en 1905 nos descubrió que el fluir del tiempo depende de la velocidad del observador. Esta es su primera enseñanza: todo reloj en movimiento, ya sea mecánico, eléctrico, atómico o biológico, se retrasa con respecto a los que permanecen en reposo respecto a él. Para entender lo que significa el debate planteado entre el tiempo absoluto y preexistente de Newton frente a la idea de Leibniz de que es un aspecto de las relaciones de las cosas, Smolin lo ilustra de la siguiente manera. Imaginemos que el universo es un escenario donde va a tocar un cuarteto de cuerdas. En una esquina del escenario, olvidado por todos, hay un metrónomo con su cadencioso tic; este representa el tiempo absoluto de Newton. Los músicos entran y empiezan a tocar. El tiempo que emerge de su música, el tiempo que surge de las notas tocadas por el cuarteto, es una sombra del verdadero, el tiempo absoluto del metrónomo, el tiempo de Newton. Los músicos no escuchan el metrónomo, sólo su intercambio musical, y construyen un tiempo único en ese lugar y momento del universo. De este modo, cualquier ritmo, al igual que el tictac de un reloj real, son trazas imperfectas del absoluto y verdadero tiempo. Pero para el enemigo científico de Newton, Leibniz, el metrónomo es una fantasía que nos ciega ante lo que realmente está pasando. El único tiempo que existe es el de los músicos. Una salida práctica Ahora bien, negar la existencia de ese tiempo absoluto obliga a encontrar un sustituto a las leyes de Newton. Leibniz fue incapaz de hacerlo, pero hubo alguien que lo consiguió: Albert Einstein. La teoría general de la relatividad, fundamental para describir el universo en su conjunto y que nos dice que la gravedad es la curvatura del espacio, expresa las leyes de movimiento con cualquier reloj. Paradójicamente, lo hace eliminando cualquier referencia al tiempo en las ecuaciones básicas de la teoría. “El resultado es que no se puede hablar del tiempo en general o en abstracto; solo podemos describir cómo cambia el universo si primero decimos a la teoría exactamente qué procesos físicos reales van a ser utilizados como relojes para medir el paso del tiempo”, añade Smolin. ¿Queda todo claro? Seguramente no. Por eso podemos ser pragmáticos y decir simplemente que el tiempo es lo que marca el reloj. El problema es que todo sistema físico está sujeto a imperfecciones. Si tomamos los dos relojes más perfectos jamás construidos, los sincronizamos y dejamos que funcionen, acabarán dando una hora distinta. ¿Cuál de los dos es el bueno? Es más, ¿qué queremos decir con que un reloj adelanta o retrasa? Ahí suponemos que existe algo parecido a un tiempo absoluto, pero ¿cómo podemos decir que existe si no hay manera de medirlo con precisión? Creer en un tiempo absoluto nos lleva a ciertas paradojas, dice Lee Smolin. “¿Pasaría el tiempo si no hubiera nada en el universo? Si todo se detuviera, si nada sucediera, ¿continuaría el tiempo?” Por si todo esto no ocasionara suficientes dolores de cabeza, la teoría cuántica, que explica lo que sucede con átomos y moléculas, nos provoca otros nuevos y muy serios. En primer lugar, en el mundo subatómico no hay nada que se parezca a un reloj perfecto: todos los posibles relojes están sujetos a la llamada incertidumbre cuántica, lo que hace que su funcionamiento sea impredecible –incluso podrían marchar hacia atrás–. Dicho de otro modo: a nivel cuántico el tiempo carece de significado. Ya en los primeros años de esta teoría, el físico Wolfgang Pauli demostró que ningún sistema cuántico puede tener un tiempo observable (es decir, medible). Para acabar de complicarlo, un trabajo publicado en 2019 por los físicos Igor Pikovski, Magdalena Zych, Fabio Costa y Caslav Brukner apunta a que el tiempo cuántico está en una superposición de estados en la que pasado, presente y futuro se funden y los procesos de causa y efecto se invierten, lo que convierte el efecto en causa y la causa en efecto de manera indistinta. A pesar de todas estas paradojas y peculiaridades, los físicos han usado la teoría cuántica para construir relojes cada vez más precisos: los conocidos como relojes atómicos. Para ello se dispone de un conjunto de átomos (habitualmente de cesio) en un estado de energía determinado y se lo bombardea con radiación de microondas con una frecuencia dada, de forma que la pueden absorber y así pasar a un estado de mayor energía (estado excitado). Cuanto más cerca esté la frecuencia de las microondas de la frecuencia que corresponde a ese cambio de estado, mayor será el número de átomos que lo hagan. Y es justamente cuando suceda eso que sabremos exactamente el valor de la frecuencia de las microondas usadas. Como la frecuencia se define como el inverso del periodo, podemos usarla para medir el tiempo transcurrido. En esencia, es el mismo principio que usan los relojes de péndulo: si en este caso el periodo de oscilación es lo que usamos para contar el paso del tiempo, en los relojes atómicos hacemos lo propio con el periodo de oscilación de las microondas. Eso sí, el nivel de precisión no tiene comparación: los relojes atómicos pierden un segundo cada cien millones de años. Pero en 2010 apareció un nuevo tipo, el reloj de lógica cuántica. Creado por el físico Chin-wen Chou, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos, mide el cambio de estado no de un conjunto de átomos, sino de solamente uno, un único átomo de aluminio que se encuentra confinado dentro de lo que se llama una trampa electromagnética de iones. Pues bien, este reloj es 37 veces más preciso que los atómicos que definen el estándar de la hora. El nuevo reloj de lógica cuántica retrasaba un segundo cada 3,680 millones de años, pero una versión mejorada montada en 2019 alcanzó una precisión impresionante: retrasa un segundo cada 33,700 millones de años. Según uno de los grandes investigadores del tiempo, Julian Barbour, este desaparece si se tiene en cuenta la gravedad a nivel subatómico. Para este físico, el universo no es otra cosa que una gran colección de momentos y, cada uno de ellos, una colección de cosas. A la colección de todos estos momentos lo llama “el montón”. No tiene sentido querer ordenar temporalmente esos diferentes momentos. Simplemente están y punto. Nada cambia en el tiempo porque no hay tiempo, que es una ilusión creada por nuestro cerebro. En esencia su razonamiento es el siguiente. Imaginen que se disponen a ver la película Lo que el viento se llevó, pero el reproductor salta hacia delante y hacia atrás aleatoriamente: está viendo la secuencia donde Scarlett jura que jamás volverá a pasar hambre y a continuación aparece cuando conoce a Rhett Butler. Para usted nada tiene sentido, pero los protagonistas no ven en ello ningún problema. En cada secuencia ellos hacen lo que tienen que hacer y siempre lo hacen. Si pudiera parar la película y preguntarles acerca de lo que piensan, ellos le responderían exactamente lo mismo que si usted estuviera viendo la película en un DVD sin ese defecto. En cada secuencia, ellos tienen siempre los recuerdos que corresponden a esa secuencia. Del mismo modo, cada momento en el espacio-tiempo es como cada una de las secuencias de la película y lo que es usted en cada momento, que es el ahora, es producto de su experiencia en ese momento. Su vida, que en esencia es su memoria y sus recuerdos, es un conjunto de diapositivas que provocan la sensación de paso del tiempo que todos tenemos. Es más, esta sensación no requiere de la existencia de diapositivas previas, de momentos previos: todo está contenido en esa diapositiva particular del universo. No hay necesidad del tiempo.