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1. Cosmología EL NACIMIENTO DEL TIEMPO
Los astrónomos estiman que nuestro Universo tiene alrededor de 13.800 millones de años, basándose (entre otros factores) en la observación de que cuanto más lejos está una galaxia de la Tierra, más rápido se aleja, en cualquier dirección. A menos que la Tierra esté justo en el centro del Universo, este fenómeno se explica mediante un modelo derivado de la teoría de la relatividad de Einstein. Piense en el Universo como un globo cuyos distintos puntos se separan entre sí a medida que se infla. Los astrónomos miden la velocidad de esta expansión y la invierten para estimar que nuestro Universo comenzó a “inflarse” hace 13.800 millones de años: el famoso Big Bang cuando todo el Universo se concentró en un solo punto.
¿Qué había antes del Big Bang? Probablemente nada, no en el sentido de un vacío intersideral, sino en el sentido fundamental de la palabra. El Big Bang corresponde a la aparición repentina de todo el Universo, tanto del espacio como del tiempo. No hay nada “alrededor” del Big Bang ni nada “antes” de él. El Big Bang marca el nacimiento del tiempo.
Un escenario hipotético es que el Big Bang que produjo nuestro Universo provino del Big Crunch de un universo anterior cuya densidad provocó que su expansión se revirtiera y que este universo anterior colapsara. Su tiempo desapareció en el momento del Big Crunch, para ser reemplazado por un nuevo tiempo: el de nuestro Universo. Algunas teorías imaginan multiversos como pompas de jabón en una espuma cósmica gigante, explotando, formándose y multiplicándose a una escala que escapa a nuestra comprensión.
2. Dilatación del tiempo ¿LA FECHA IMPOSIBLE PARA EL ALMUERZO?
No hay excusa para llegar a una cita para el almuerzo después de su invitado. ¿O tal vez lo hay? Einstein demostró que, en principio, es imposible que usted y su compañero de cena lleguen exactamente al mismo tiempo. Su teoría de la relatividad afirma que el tiempo no fluye como un reloj universal, igual para todos; Depende de nuestros movimientos relativos. Compartimos el mismo tiempo –y la misma percepción de acontecimientos simultáneos– sólo con personas y cosas que se mueven en la misma dirección y a la misma velocidad que nosotros.
Cuanto más rápido se mueve un objeto (en comparación con nuestra propia velocidad), más lentamente pasará su tiempo, en relación con nuestro marco de referencia. Es una idea peculiar pero que ha sido confirmada varias veces. Las partículas formadas en la atmósfera terrestre por el impacto de un rayo cósmico deberían desintegrarse antes de llegar a la superficie terrestre, pero llegan hasta aquí porque viajan casi a la velocidad de la luz; por lo tanto, su tiempo es más lento que el nuestro y por eso sobreviven más tiempo.
La gravedad, la fuerza que nos atrae hacia el centro de la Tierra, produce efectos temporales similares. Cuanto más fuerte es la atracción gravitacional, más lentamente pasa el tiempo. Por ejemplo, debido a una atracción gravitacional ligeramente menor, los relojes de los satélites GPS funcionan ligeramente más rápido que los relojes de la Tierra. Los receptores GPS permiten esto al calcular una posición con un margen de error de unos pocos metros mediante trilateración. Incluso nuestra cabeza envejece más rápido que nuestros pies, ¡pero sólo una media millonésima de segundo en nuestra vida!
3. la dirección del tiempo POR AQUI POR FAVOR
Einstein nos dice que existe una conexión intrínseca entre el espacio y el tiempo. Pero hay una diferencia evidente entre ambos: mientras que podemos avanzar y retroceder, izquierda y derecha, arriba y abajo, el tiempo fluye en una única dirección: hacia adelante. ¿Obvio? Quizás, pero un punto conflictivo para la física es que las leyes fundamentales de la naturaleza, que gobiernan cómo se comportan las partículas elementales, son indiferentes a la dirección del tiempo. El tiempo podría fluir al revés y no cambiaría nada. El físico teórico Richard Feynman incluso demostró que el positrón (la antipartícula del electrón, utilizada en imágenes médicas) es el equivalente de un electrón que retrocede en el tiempo.
La termodinámica da sentido al tiempo. Relaciona fenómenos microscópicos, como el choque de moléculas de aire, con fenómenos macroscópicos, como la temperatura del aire o la presión atmosférica. La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía (el estado de desorden) de un sistema aislado sólo puede aumentar. Un vaso puede caerse y romperse, pero los fragmentos nunca se volverán a ensamblar ni reformar espontáneamente el vaso.
Esta ley ya no se aplica cuando un sistema tiene energía disponible para organizar cosas, como la gravitación que crea estrellas a partir de hidrógeno. Tomando energía del sol o de los azúcares, la materia viva se organiza en seres complejos capaces de fabricar vasos, mantener ordenado el hogar y escribir artículos sobre el desorden.
4. Viaje en el tiempo AHORA EMBARQUE PARA EL PASADO
Es posible viajar hacia el futuro, al menos indirectamente. Podemos criogenizarnos y despertarnos dentro de mil años, o pasar el rato junto a un planeta supermasivo (la trama de Interstellar) para que nuestro tiempo personal pase más lentamente que el tiempo en la Tierra. En ambos casos, sin embargo, estamos extendiendo nuestra vida hacia un futuro lejano en lugar de viajar en el tiempo hacia el futuro.
La posibilidad de viajar al pasado crearía inevitablemente paradojas insolubles. Alguien que retrocede en el tiempo para matar a sus padres antes de que se conozcan impide su propia existencia y por tanto también su viaje en el tiempo y el asesinato que cometieron. Al alterar el presente, ¿un viaje al pasado crearía un universo paralelo? ¿O una ley de “censura cósmica” impediría cualquier acontecimiento que pudiera crear semejante paradoja?
Físicos teóricos como Kip Thorne han postulado el viaje en el tiempo a través de agujeros de gusano: una estructura hipotética en el espacio-tiempo que conecta un agujero negro con un agujero blanco (lo opuesto a un agujero negro). Así como una hoja de papel doblada nos permite saltar de un lado a otro sin recorrer toda la hoja, un agujero de gusano nos permitiría saltar a un punto distante en el espacio-tiempo, incluso en el pasado. Si bien la física actualmente no descarta la creación y estabilización de una estructura espacio-temporal tan exótica, sigue siendo puramente hipotética.
5. Determinismo QUIERO SER LIBRE
El tiempo es una parte vital de la causalidad: una causa siempre debe preceder a su efecto. Los científicos lo utilizan para predecir cómo evolucionará un sistema, por ejemplo, la posición y la velocidad del planeta Marte el 7 de febrero de 2074. En 1825, el matemático y astrónomo Pierre-Simon Laplace publicó lo que se dice que es la primera articulación científica del determinismo: Debido a que la Naturaleza se rige por leyes físicas, si conocemos el estado exacto de nuestro Universo hoy podemos, en teoría, calcular y por tanto predecir su estado futuro.
Esto es imposible en la práctica, principalmente debido a la naturaleza altamente compleja de nuestra realidad: lo que se conoce como evolución caótica, ejemplificada por el lugar donde cae la bola en una ruleta. Si aceptamos que nuestros pensamientos no son más que una manifestación de procesos bioquímicos que tienen lugar en nuestro cerebro, entonces el futuro está predeterminado, aunque sea impredecible. Cada una de nuestras reacciones, decisiones y acciones sería una consecuencia inevitable del pasado y seríamos como una pianola, capaz sólo de producir las melodías contenidas en sus rollos de papel perforados.
La mecánica cuántica, una teoría desarrollada a principios del siglo XX, refuta este determinismo absoluto al revelar un elemento intrínseco de azar en los fenómenos microscópicos. Que un electrón desencadene o no una reacción química es en parte un proceso probabilístico. Si bien esto socava la abrumadora fatalidad del determinismo de Laplace, deja poco espacio para el libre albedrío, es decir, la capacidad de decidir por nosotros mismos y modular, a través de nuestras elecciones, el resultado determinado o aleatorio de los procesos bioquímicos que suceden en nuestro cerebro. Visto desde este punto de vista reduccionista, nuestro libre albedrío es una mera ilusión, el equivalente de las alucinaciones producidas por inteligencias artificiales como ChatGPT.