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'SIETE BREVES LECCIONES DE FÍSICA'

"En las ecuaciones fundamentales, el tiempo no existe"

El físico Carlo Rovelli presenta en Barcelona un libro de ciencia que ha arrasado en Italia

Sus teorías, que explicarían el Big Bang y los agujeros negros, prescinden del tiempo

Michele Catanzaro

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Carlo Rovelli, en el Instituto Italiano de Cultura, en Barcelona. / ALBERT BERTRAN

Todo el mundo entiende que el Sol está arriba y la Tierra abajo. Pero en realidad no es así: los astros son rocas que flotan en el espacio y los australianos no se caen por estar en las antípodas. Lo mismo podría aplicarse a otros dos conceptos populares: pasado y futuro. El tiempo podría no existir a un nivel físico fundamental. Las ecuaciones de la gravedad cuántica, una de las teorías físicas más avanzadas, no contienen la variable tiempo. Según esta teoría, el tiempo no sirve para entender cosas como el origen del Universo, los agujeros negros o el mundo microscópico. El tiempo sería un rasgo secundario de los objetos más cotidianos, que están hechos de muchos átomos desordenados. 

El adalid de la gravedad cuántica, el físico italiano afincado en Francia Carlo Rovelli ha visitado Barcelona para presentar su libro Siete breves lecciones de física (Anagrama). Este texto de menos de cien páginas ha vendido 400.000 ejemplares en Italia, un éxito inaudito para un libro sobre física fundamental, y se espera que sea traducido a 34 idiomas. “Hablo de ciencia sin esconder las emociones, la confusión, la pasión: no es una ciencia adaptada, sino explicada desde el punto de vista de quien está peleando con ella cada día”, explica Rovelli.

El físico habla de las teorías más enrevesadas con claridad cristalina. “Ya en los años 60, las primeras ecuaciones de la gravedad cuántica no contenían la variable tiempo. Desaparecía por razones matemáticas, pero nadie entendía por qué”, explica. La gravedad cuántica es el intento de conciliar las dos grandes teorías de la naturaleza desarrolladas en el siglo veinte: la relatividad de Einstein, que explica la gravitación y el mundo macroscópico, y la mecánica cuántica, que explica las partículas y el mundo microscópico.

“Son dos imágenes del mundo completamente contradictorias. Los estudiantes que las oyen deben pensar que los profesores son tontos”, apunta Rovelli. En la mecánica cuántica, el espacio es fijo y el tiempo transcurre igual en todos los lados, pero los fenómenos físicos son discontinuos y probabilísticos. En la relatividad, los fenómenos son continuos y guiados por ecuaciones deterministas, pero el espacio y el tiempo no son fijos sino que se deforman. “El mundo podría responder a una tercera descripción, de la cual estas son aproximaciones”, explica Rovelli. La teoría que abandera, la gravedad cuántica de bucle, es un intento de alcanzar esta descripción.

“Ahora empezamos a entender la desaparición del tiempo [en esa teoría]”, explica Rovelli.“Nosotros no vemos nunca el tiempo. Vemos fenómenos: las manecillas del reloj que se mueven, un péndulo que oscila… Sin embargo, Newton añadió esta variable en sus ecuaciones y admitió que lo hacía para simplificar [los cálculos]”, explica. En otras palabras, en lugar de describir un péndulo que oscila mientras las manecillas del reloj giran, se describen ambos fenómenos en función de un variable inventada, el tiempo.

Flases y radiación para confirmar la teoría

Fenómenos como los agujeros negros o el Big Bang no se acaban de entender porque en ellos hay enormes cantidades de materia (descritas por la relatividad) en espacios pequeñísimos (descritos por la cuántica): es aquí donde más duele la contradicción entre las dos teorías. La teoría de Rovelli y colaboradores resuelve estos problemas. Pero su confirmación depende de las medidas de la radiación cósmica de fondo y los misterioros flases de ondas de radio que, según Rovelli, serían explosiones de agujeros negros primordiales.

Este “truco”, en palabras de Rovelli, no funciona cuando uno se adentra en el mundo microscópico. “En la mecánica cuántica, las manecillas del reloj saltan adelante y atrás. No es posible definir bien el tiempo”, explica Rovelli. El físico observa que las ecuaciones fundamentales no expresan como evolucionan ciertas variables en el tiempo, sino entre sí: en otras palabras, describen el péndulo en función del reloj, no los dos en función del tiempo.

LA INSPIRACIÓN DE ANAXIMANDRO 

En este salto mortal conceptual, Rovelli ha encontrado inspiración en un filósofo griego casi olvidado, Anaximandro de Mileto, el primer pensador en darse cuenta de que el cielo no está “arriba” sino “alrededor”, y que la Tierra es una roca que flota en el espacio. “Mi enamoramiento por Anaximandro viene de que he reconocido en él la misma ciencia que hacemos nosotros: para entender como está hecho el mundo en sus fundamentos, es necesario cambiar ideas básicas”, explica Rovelli.

Si el tiempo no existe, preguntas como "¿qué pasó antes del Big Bang?” no tendrían sentido. Sin embargo, es mejor no usar este argumento para justificar un retraso en una cita. En los fenómenos más cotidianos, el tiempo cuenta. “La idea es que el tiempo es un fenómeno como la temperatura o la transición de líquido a gas”, explica Rovelli. Los átomos individuales no son sólidos o líquidos, cálidos o fríos. Pero cuando hay muchos átomos juntos se forman objetos macroscópicos, que tienen estas propiedades en su conjunto. “Nosotros no interactuamos con átomos individuales. Vemos variables macroscópicas y estas tienen en sí la noción del tiempo”, concluye el científico.

Temas: Física

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