En el temps de 5 minuts aproximadament llegiran, si no s’avorreixen abans d’arribar al final -i si és que el temps existeix- alguns interrogants, i menys respostes, sobre el temps, tema sobre el qual la humanitat s’ha plantejat en les diverses èpoques de la història, des dels filòsofs grecs fins als nostres dies. Aquest cop començaré al revés del que és costum, pel més recent i acabaré (en la segona part) amb els antics grecs.
La Teoria del tot i la física sense temps
La física sense temps neix a partir de la recerca d’una teoria unificadora del més petit i el més gran, l’anomenada ”Teoria del tot”. La Relativitat General, juntament amb la Teoria Quàntica de Camps, planteja un espinós enigma a la ciència actual, en no haver trobat cap teoria que les unifiqui. Tot i dècades d’esforç en diverses línies de recerca prometedores (com les Supercordes), el procés d’unificació iniciat amb les lleis de Maxwell encara no ha pogut incloure amb èxit la Gravetat juntament amb les altres forces.
Algunes de les equacions de la gravetat quàntica es poden escriure sense fer referència al temps. Segons es desprèn de la gravetat quàntica de bucles (Loop Quantum Gravity) el temps emergeix en el context termodinàmic, però és una il·lusió nascuda del nostre coneixement incomplet; no és quelcom que existeixi objectivament.
En la “hipòtesi del temps tèrmic”, proposada per Carlo Rovelli i Alain Connes, es suggereix que els esdeveniments (les interaccions de les partícules en un lloc i un moment determinats), més que les pròpies partícules o camps, són els components bàsics del món. No podem conèixer les posicions i velocitats de totes les partícules de l’univers a causa de la incertesa quàntica, però si poguéssim, no hi hauria entropia ni desenvolupament del temps. La fletxa del temps (veieu el paràgraf posterior) no és res més que l’augment d’entropia.
Si el temps no existís, tindríem la causalitat, la idea que una cosa en provoca una altra de posterior, i aquesta podria ser una propietat fonamental de l’univers, exercint alguns dels papers que li atribuïm al temps. Hi ha estudis que mostren que es pot reconstruir una noció d’agència atemporal (sense temps) utilitzant només la causalitat.
Mir Faizal, Mohammed M. Khali i Saurya Das expliquen que l’estructura temporal podria considerar-se similar a una estructura cristal·lina, que consisteix en segments discrets que es repeteixen de forma regular. En termes filosòfics, l’argument que l’estructura temporal és “discreta” suggereix que la nostra percepció del temps com una cosa que flueix constantment no seria més que una il·lusió. “L’Univers físic -explica Faizal- és en realitat com una pel·lícula d’imatges en moviment, en la qual una sèrie de fotogrames fixos projectats successivament en una pantalla creen la il·lusió d’estar davant imatges que es mouen. Per tant, si aquest punt de vista es pren seriosament, llavors la nostra percepció conscient de la realitat física basada en el moviment continu es converteix en una il·lusió produïda per una estructura matemàtica discreta subjacent”.
La fletxa del temps
La fletxa del temps és un concepte físic que li devem a Arthur Eddington el 1927 que intenta explicar les raons per les quals notem el pas del temps. El segon principi de la termodinàmica és l’augment de l’entropia d’un cos. Aquest principi explica la raó per la qual els gots cauen de la taula i es trenquen, i no s’aixequen de terra i es recomponen. Un got estable té una entropia (l’ordre de la matèria) més baixa que no pas un got trencat, així que, tot utilitzant el segon principi de la termodinàmica, el got passa de l’estat sencer al trencat i no al revés (tot i que les lleis de Newton no prohibeixen aquesta última possibilitat).
La fletxa del temps cosmològica està relacionada amb l’expansió de l’univers. La raó per la qual l’univers s’expandeix, i no al contrari, té a veure amb un univers més gran i amb una entropia elevada.
Les càpsules del temps
Julian Barbour el 1998 argumenta que vivim en un univers que no té ni passat ni futur. Un estrany nou món en el qual estem vius i morts en el mateix instant. En aquest etern present, la nostra sensació del pas del temps no és més que una il·lusió còsmica gegant. La idea bàsica és que el temps com a tal no existeix. No hi ha un riu invisible del temps. Però hi ha coses que podríem anomenar instants de temps o “Ara”. Mentre vivim, sembla que ens movem per una successió de “Ares”, i la pregunta és, què són? Són arranjaments de tot el que hi ha a l’univers entre si en qualsevol moment, per exemple, ara. El conjunt de tots els “ares” possibles Barbour l’anomena “Platònia” com si fos un paisatge o un País.
Julian Barbour continua les seves reflexions amb la idea que quan mesurem temps estem en realitat mesurant distància. Utilitzem l’angle cobert per la maneta del rellotge per inferir el temps transcorregut. El temps solar és la distància recorreguda pel sol al cel. El temps sideral es relaciona amb el desplaçament de les estrelles. El temps atòmic, amb les oscil·lacions d’un àtom de cesi.
No obstant això, la nostra experiència ens indica que el temps sí que existeix. Barbour intenta explicar l’origen d’aquesta il·lusió persistent amb les càpsules del temps: Una càpsula del temps és un patró estàtic que crea o codifica l’aparença de moviment, canvi o història. Per tant, la nostra impressió de temps i moviment només és deguda a les empremtes que deixa, que són en realitat eternes, i als records en la nostra consciència que són també patrons eterns.
La de Barbour no és l’única cosmologia de l’eternitat. A les Xarxes o Conjunts Causals (Causal Sets), com als treballs de Roger Penrose i Rafael Sorkin, l’espai-temps es descriu mitjançant una sèrie d’esdeveniments discrets en què únicament s’especifica quins elements precedeixen causalment altres.
Les Xarxes d’Espín no consideren el temps, però Penrose les va generalitzar a un espai-temps de quatre dimensions a la seva Teoria de Twistors. En aquesta teoria, les unitats bàsiques són els raigs de llum, ja que un fotó existeix simultàniament en tots els punts travessats en la seva trajectòria a causa de la deformació relativista del temps.
L’Escuma Quàntica
El físic britànic John Archivald Wheeler va proposar el 1955 la teoria de l’escuma quàntica per descriure, d’alguna manera, el que passa a 10 elevat a -35 metres, on l’espai-temps es torna escumós, com un mar esvalotat ple de turbulències generades per partícules virtuals que neixen i desapareixen en el no-res a velocitats vertiginoses.
Per acabar aquesta primera part…
Com ho va expressar Majid al seu llibre Espai-temps quàntic i realitat física: “Està iniciant-se un nou Renaixement centrat en la nostra comprensió de l’espai i el temps”. Sembla clar que la Ciència necessita ajuda de la Filosofia, i que és indispensable en aquest punt identificar i analitzar els supòsits subjacents a les teories dominants actuals. Les preguntes velles han de ser revisitades amb ulls nous: Quina és la naturalesa de l’espai i el temps? Són continus o discrets? (i aquesta pregunta no ha de tenir la mateixa resposta per a tots dos). Són independents de la consciència? Te sentit l’espai buit o el temps sense canvi? Com interactuen amb la matèria? La filosofia ha reflexionat sobre aquests problemes durant segles. Revisar-ne les conclusions ens pot proporcionar un bon punt de partida.
Bibliografia
- Baron, S., Miller K. and Tallant, J. (2022) Out of time: A Philosophical Study of Timelessness. Oxford University Press. 14 d’abril de 2022.
- Barbour, J. (2020) The Janus Point: A new theory of time. Bodley Head. Basic Civitas Books. 3 de desembre de 2020.
- Rovelli, C. (2018) El orden del tiempo (The Order of Time) Anagrama (Penguin Random House) 9 de maig de 2018.
- Faizal, M. et al. (2016) Time crystals from minimum time uncertainty. Eur. Phys. J. C (2016) 76:30
- Smolin, L. (2013) Time reborn: From the crisis in physics to the future of the universe. Houghton Mifflin. 23 d’abril de 2013.
- Majid, S. (2012) On Space and Time. Cambridge University Press.
Aquestes cites són una mostra d’algunes de les més actuals sobre la concepció del temps. La seva lectura ens aporta una profunda revisió del que sabem del temps, però com bé diuen els seus autors, difícilment canviarem la nostra percepció quotidiana.
