Flecha del tiempo
La flecha del tiempo , también llamada flecha del tiempo , es el concepto que postula la "dirección unidireccional" o " asimetría " del tiempo . Fue desarrollado en 1927 por el astrofísico británico Arthur Eddington , y es una cuestión de física general sin resolver . Esta dirección, según Eddington, podría determinarse estudiando la organización de átomos , moléculas y cuerpos , y podría dibujarse en un mapa relativista de cuatro dimensiones del mundo ("un bloque sólido de papel"). [1]
Se cree que los procesos físicos a nivel microscópico son total o principalmente simétricos en el tiempo : si la dirección del tiempo se invirtiera, las afirmaciones teóricas que los describen seguirían siendo verdaderas. Sin embargo, a nivel macroscópico , a menudo parece que este no es el caso: hay una dirección (o flujo ) obvia del tiempo.
La simetría del tiempo ( simetría T ) puede entenderse simplemente como lo siguiente: si el tiempo fuera perfectamente simétrico, un video de eventos reales parecería realista tanto si se reproduce hacia adelante como hacia atrás. [2] La gravedad , por ejemplo, es una fuerza reversible en el tiempo. Una pelota que se lanza hacia arriba, se ralentiza hasta detenerse y cae es un caso en el que las grabaciones se verían igualmente realistas hacia adelante y hacia atrás. El sistema es T-simétrico. Sin embargo, el proceso de rebote de la pelota y eventualmente detenerse no es reversible en el tiempo. Mientras avanza, la energía cinética se disipa y la entropía aumenta. La entropía puede ser uno de los pocos procesos que no es reversible en el tiempo.. Según la noción estadística de aumentar la entropía, la "flecha" del tiempo se identifica con una disminución de la energía libre. [3]
En su libro The Big Picture , el físico Sean M. Carroll ha comparado la asimetría del tiempo con la asimetría del espacio: mientras que las leyes físicas son en general isotrópicas , cerca de la Tierra hay una distinción obvia entre "arriba" y "abajo", debido a proximidad a este enorme cuerpo, que rompe la simetría del espacio. De manera similar, las leyes físicas son en general simétricas al cambio de dirección del tiempo, pero cerca del Big Bang (es decir, en los primeros billones de años siguientes) hay una distinción obvia entre "hacia adelante" y "hacia atrás" en el tiempo, debido a la relativa proximidad a este evento especial, que rompe la simetría del tiempo. Bajo este punto de vista, todas las flechas del tiempo son el resultado de nuestra relativa proximidad en el tiempo al Big Bang y las circunstancias especiales que existían entonces. (Estrictamente hablando, las interacciones débiles son asimétricas tanto a la reflexión espacial como al cambio de dirección del tiempo. Sin embargo, obedecen a una simetría más complicada que incluye a ambos).
En el libro de 1928 La naturaleza del mundo físico , que ayudó a popularizar el concepto, Eddington declaró:
Dibujemos una flecha arbitrariamente. Si a medida que seguimos la flecha encontramos cada vez más elementos aleatorios en el estado del mundo, entonces la flecha apunta hacia el futuro; si el elemento aleatorio disminuye, la flecha apunta hacia el pasado. Ésa es la única distinción que conoce la física . Esto se sigue de inmediato si se admite nuestro argumento fundamental de que la introducción de la aleatoriedad es lo único que no se puede deshacer. Usaré la frase "flecha del tiempo" para expresar esta propiedad unidireccional del tiempo que no tiene análogo en el espacio.
