Tiempo - Explicación y definición del tiempo

¿Qué es el tiempo?

El tiempo es un concepto que manejamos diariamente y que todo el mundo conoce, pero resulta ser uno de los conceptos más complicados de explicar, ¿qué es el tiempo?, ¿existe realmente el tiempo o es un invención del hombre?, ¿podemos manejarlo y modificarlo a nuestro antojo?, ¿existe la eternidad?.... Un sinfín de preguntas de preguntas acerca de este simple y a la vez complejo concepto que determina todos los acontecimientos del universo.

En numerosos libros de ciencia se define el tiempo como una magnitud física que mide la duración entre 2 acontecimientos, pero la realidad es que actualmente con los avences dentro del campo de la física no hemos podido desvelar la verdadera naturaleza del tiempo y por ende realizar una definición completa.

El uso del tiempo por parte de los humanos se remonta a los primeros albores de nuestros orígenes, cuando nuestros ancestros adquirieron la capacidad de recordar y establecer el pasado, el presente y el futuro, gracias a esta capacidad surgió la necesidad de establecer un patrón de medidad que sirviera para planificar los acontecimientos como el día y la noche, la primavera y el invierno, la época de lluvia, etc... acontecimientos vitales para la supervivencia de nuestros ancestros permitiendoles protegerse del frio, recoger y almacenar alimentos que hicieran frente a las épocas de sequía.

Así pues numerosas civilizaciones antiguas desarrolllaron sus propios sistemas de medición del tiempo, estableciendo calendarios basados en el movimiento de cuerpos celestes como la Luna o el Sol, calendarios aztecas, mayas, egipcio, celta... Era del tal importancia el conocimiento y medición del tiempo que los propios griegos llevaron este concepto hasta el mismisimo cielo del Olimpo representando al tiempo como el dios Cronos.

Posteriormente los primeros filósofos griegos fueron los primeros "científicos" en meditar sobre el concepto y naturaleza del tiempo, sin tecnología de medición ni bases científicas en que apoyarse, estos primeros "fisicos" utilizaron la razón y la profunda observación de la naturaleza para describir el tiempo, profundizando sobre conceptos como la eternidad, el origen del universo y el tiempo cíclico.

No fue hasta el nacimiento de la física de la mano del gran genio Galielo Galilei cuando se definió el tiempo como magnitud física, a partir de este momento el concepto del tiempo ha evolucionado a través de las siguientes 3 disciplinas de la física:

• Mecánica Clásica

• Teoría de la Relatividad

• Mecánica Cúantica

El tiempo en la mecánica clásica

La mecánica clásica hace referencia al conjunto de leyes físicas que describen el comportamiento de objetos macroscópicos que se encuentran en reposo o a velocidades muy inferiores a la luz, bajo estas premisas todas estas leyes definen el tiempo como una magnitud fija y que evoluciona siempre hacia un mismo sentido, el tiempo fluye del presenta al futuro siendo constante durante toda su travesía.

Así pues la leyes que rigen la mecánica clásica describe a la perfección el movimiento de una piedra que lanzamos desde ciera altura, pudiendo averiguar el tiempo que transcurre en alcanzar cierta altura o el tiempo que emplea la piedra en alcanzar de nuevo el suelo.

El tiempo en la Teoría de la Relatividad

Posteriormente en el año 1905 el joven físico Albert Einstein con tan solo 26 años publica la teoría de la Relatividad Especial, desencadenando una nueva y radical interpretación al concepto del tiempo, bajo la teoría de la Relatividad Especial el tiempo deja de ser una magnitud fija o estática convirtiendose en una magnitud relativa o que varía en función de la velocidad del observador. Es decir el tiempo no es constante ni fluye al mismo ritmo, el tiempo es elástico y puede variar en función de quien lo mide y su velocidad.

Mediante la teoría de la Relatividad Especial podemos afirmar que el tiempo transcurre de manera diferente a una persona que viaje en su coche a una velocidad de 100 Km/h que un astronauta que viaje con un cohete hiperveloz que alcance velocidades cercanas a la luz, en este caso un segundo del astronauta se convierte en horas o incluso días del conductor del coche, es decir el tiempo ha variado, este fenónemo se le conoce como dilatación temporal llegando a pararse completamente el tiempo si la velocidad del astronauta alcanzase la velocidad de la luz.

Diez años después de esta revolucionaria teoría el propio Albert Einstein publica en 1915 la teoría de la Relatividad General en donde vuelve a sacudir los cimientos del tiempo definiendolo como una dimesión más y fusionandolo con las 3 dimensiones del espacio, dando origen al conocido espaciotiempo que rodea todo el universo, así mismo describe la gravedad no como una fuerza, sino como el efecto que produce la presencia de objetos masivos los cuales curvan el tejido espaciotiempo, a mayor curvatura mayor efecto de la gravedad.

Gracias a las ecuaciones de la Relatividad el físico alemán Karl Schwarschild descubrió la posibilidad de la presencia en el universo de un cuerpo supermasivo el cual curvase el espaciotiempo de tal manera que ni incluso la luz pudiera escapar, prediciendo por primera vez la existencia de los agujeros negros.

En un agujero negro el efecto de la gravedad es tan intenso que los efectos de la dilatación temporal son palpables, si pudiéramos acercarnos a un agujero negro, sin desintegrarnos en el intento, un observador exterior observaría como nuestro tiempo poco a poco se ralentiza, hasta que una vez que alcancemos el horizonte de sucesos (límite en el cual la luz no puede escapar de los efectos gravitatorios del agujero negro) nos detendríamos durante toda la eternidad, ¿que es lo que ocurre en el interior de un agujero negro?, actualmente no tenemos de un respuesta a esta pregunta, seguro que si lo descubres serás el futuro próximo premio Nobel de física.

Por muy raros que nos parezcan todas estas teorías sobre la dilatiación temporal, numerosos experimentos han corroborado la certeza de estas mismas, incluso tecnologías que utilizamos diariamente como el GPS basa su funcionamiento bajo las leyes de la Relatividad. Vivimos en un universo misteriosos en donde el tiempo puede ralentizarse en incluso deternese.

El tiempo en la mecánica cuántica.

En el año 1900 el físico alemán Max Planck descubrió una constante fundamental de la energía la cual llamó la constante de Planck, dicha constante adquiere un valor ínfimo (h=0,000000000000000000000000000000000662 Jxs) y demuestra que la energía no es contínua sino que está formada por pequeños paquetes llamados cuantos y que son proporcionales a su constante, este descubrimento dió origen a la mecánica cuántica y sacudió de nuevo los cimientos de la mecánica clásica.

Bajo estas premisas de discontinuidad se define el tiempo de Planck (tp = 0,0000000000000000000000000000000000000000000539 segundos) como el mínimo intervalo temporal que puede ser medido cualquier acontecimiento de nuestro universo, abandonando la idea de que el tiempo es continuo y concluyendo que la naturaleza del tiempo tiene un caracter discontinuo. Bajo las leyes de la mecánica cuántica el universo es como una película formada por infinidad de fotogramas los cuales acontecen unos tras otros separados por el tiempo de Planck, ¿podríamos rebobinar la película y viajar al pasado?

Con todo ello a principios del siglo XX y bajo las leyes de la Relatividad y la mecánica cuántica dejamos de tener una concepción del tiempo como una magnitud estática y continua a un concepto de dimensión unido con el espacio y que varía en función de la velocidad a la que nos encontremos, por último descubrimos que la naturaleza del tiempo a escalas microscópicas es discontinua.

Seguramente con el transcurso de los años descubriremos nuevas teorías y leyes físicas que unifiquen todos los conceptos que tenemos actualmente sobre el tiempo, revelando por fin la verdadera naturaleza de este concepto tan simple y a la vez tan complejo.