¿Qué es el tiempo? Una explicación básica

El tiempo es familiar para todos, pero difícil de definir y entender. La ciencia, la filosofía, la religión y las artes tienen diferentes definiciones, pero el sistema de medición es relativamente consistente.

Los relojes se basan en segundos, minutos y horas. Aunque la base de estas unidades cambia, sus raíces se remontan a la antigua Sumeria. La unidad en el Sistema Internacional (SI) es el segundo, definido por la transición electrónica del átomo de cesio. Pero, ¿qué es exactamente el tiempo?

Definición Científica

Los físicos definen el tiempo como la progresión de eventos del pasado al presente y al futuro. Básicamente, si un sistema no cambia, es atemporal. Se considera como la cuarta dimensión de la realidad, utilizada para describir eventos en el espacio tridimensional. No es algo que podamos ver, tocar o saborear, pero podemos medir su paso.

La flecha del tiempo

Las ecuaciones de la física funcionan igualmente bien ya sea que avance hacia el futuro (tiempo positivo) o retroceda hacia el pasado (tiempo negativo). Sin embargo, en el mundo natural tiene una dirección, llamada la flecha del tiempo. La cuestión de por qué es irreversible es una de las mayores cuestiones sin resolver en la ciencia.

Una explicación es que el mundo natural sigue las leyes de la termodinámica. La segunda ley de la termodinámica establece que dentro de un sistema cerrado, la entropía del sistema permanece constante o aumenta. Si se considera que el universo es un sistema cerrado, su entropía (grado de desorden) nunca puede disminuir. En otras palabras, el universo no puede volver exactamente al mismo estado en el que se encontraba en un punto anterior. El tiempo no puede retroceder.

Dilatación temporal

En la mecánica clásica, el tiempo es el mismo en todas partes. Los relojes sincronizados permanecen constantes. Sin embargo, sabemos por la relatividad especial y general de Einstein que el tiempo es relativo. Depende del marco de referencia de un observador. Esto puede resultar en una dilatación temporal, donde el tiempo entre eventos se hace más largo (dilatado) a medida que uno se acerca a la velocidad de la luz.

Los relojes móviles funcionan más lentamente que los relojes fijos, con un efecto cada vez más pronunciado a medida que el reloj móvil se acerca a la velocidad de la luz. Los relojes en chorros o en órbita registran el tiempo más lentamente que los de la Tierra, las partículas de muones se descomponen más lentamente al caer, y el experimento de Michelson-Morley confirmó la contracción de la longitud y la dilatación temporal.

Viaje en el tiempo

Viajar en el tiempo significa avanzar o retroceder a diferentes puntos temporales, de la misma manera que usted podría moverse entre diferentes puntos en el espacio. El salto temporal hacia adelante ocurre en la naturaleza. Los astronautas de la Estación Espacial Internacional se adelantan en el tiempo cuando regresan a la Tierra y su movimiento es más lento en relación con la estación.

La idea del viaje temporal, sin embargo, plantea problemas. Una cuestión es la causalidad o la causa y el efecto. Viajar al pasado podría causar una paradoja temporal.

La “paradoja del abuelo” es un ejemplo clásico. Según la paradoja, si viajas al pasado y matas a tu abuelo antes de que tu madre o tu padre nacieran, podrías evitar tu propio nacimiento. Muchos físicos creen que el viaje temporal al pasado es imposible, pero hay soluciones a estas paradojas, como viajar entre universos paralelos o puntos de ramificación.

Percepción temporal

El cerebro humano está equipado para rastrear el tiempo. Los núcleos supraquiasmáticos del cerebro son la región responsable de los ritmos diarios o circadianos. Pero los neurotransmisores y las drogas afectan la percepción temporal. Los químicos que excitan a las neuronas para que vayan más rápido de lo normal aceleran el tiempo, mientras que la disminución del disparo de las neuronas ralentiza la percepción temporal. Básicamente, cuando el tiempo parece acelerarse, el cerebro distingue más eventos dentro de un intervalo. En este sentido, realmente parece volar cuando uno se divierte.

El tiempo parece disminuir durante emergencias o peligros. Los científicos del Baylor College of Medicine en Houston dicen que el cerebro no se acelera, pero la amígdala cerebral se vuelve más activa. La amígdala es la región del cerebro que produce los recuerdos. A medida que se van formando más recuerdos, nuestra percepción temporal se alarga.

El mismo fenómeno explica por qué las personas mayores parecen percibir que el tiempo pasa más rápido que cuando eran más jóvenes. Los psicólogos creen que el cerebro forma más recuerdos de nuevas experiencias que de experiencias familiares. Puesto que se construyen menos recuerdos nuevos más tarde en la vida, el tiempo parece pasar más rápidamente.

El principio y el fin del tiempo

En lo que concierne al universo, el tiempo tuvo un comienzo. El punto de partida fue hace 13.799 millones de años cuando ocurrió el Big Bang. Podemos medir la radiación cósmica de del Big Bang, pero no hay ninguna radiación con orígenes anteriores.

¿Terminará el tiempo? La respuesta a esta pregunta es desconocida. Si el universo se expande para siempre, debería continuar. Si se produce un nuevo Big Bang, nuestra línea temporal terminaría y comenzaría una nueva.

Resumen

• El tiempo es la progresión de los acontecimientos del pasado hacia el futuro.
• Se mueve sólo en una dirección. Es posible avanzar en el tiempo, pero no retroceder.
• Los científicos creen que la formación de la memoria es la base de la percepción temporal humana.