“La diferencia entre pasado y futuro sólo existe cuando hay calor. El fenómeno fundamental que distingue el futuro del pasado es el hecho de que el calor va de los objetos más calientes a los más fríos.”
Carlo Rovelli
También puedes escucharlo en iVoox, Spotify, Apple y Google.
Cuando era un chaval daba la brasa a mis amigos más íntimos con una teoría que creía completamente alocada: el tiempo en realidad no existía, era un invento humano. Sobra decir que yo por entonces no sabía nada de física y nunca había oído hablar de un físico italiano llamado Carlo Rovelli.
Muchos años después, un libro de nombre sugerente cayó en mis manos: El orden del tiempo de Carlos Rovelli. Lo devoré en un par de días y me fascinó. Al parecer, no estaba tan desencaminado cuando pensaba que el tiempo era un constructo humano.
El primer libro de la Biblioteca Polymata es un libro de Carlo Rovelli llamado Siete breves lecciones de física. Ya hemos tenido tres charlas/debate sobre él y en todas ellas ha surgido la misma cuestión: me encanta el capítulo 6, el que habla del tiempo y su relación calor, pero no estoy seguro de haberlo entendido.
La verdad, no me extraña; el libro es una verdadera obra maestra de la divulgación, pero cuando se trata de comprender el tiempo, nuestra mente se estrella una y otra vez contra ideas y conceptos que ponen en jaque nuestra percepción del mundo.
Estoy seguro de que tú también compartes esa profunda curiosidad por la naturaleza del transcurrir del tiempo, así que voy a hacer un esfuerzo por explicar la teoría de Rovelli, a ver si consigo que la cabeza te haga clic.
Un experimento mental: el universo péndulo
Imagina un universo como el nuestro pero completamente vacío excepto por un péndulo que oscila “colgando” del vacío. No hay ni una partícula más allá del péndulo así que no hay rozamiento. ¿Qué ocurrirá con él? Se moverá una y otra vez recorriendo la misma trayectoria hasta el fin de los tiempos.
Como eres colega del dios, te ofrece un asiento en primera fila para observar su creación lo cual es bastante irritante porque… allí no pasa nada interesante.
¿Existe el tiempo en ese universo? ¿Puedes determinar un pasado y un futuro?
Es irrelevante. El péndulo realiza el mismo movimiento una y otra vez por lo que no eres capaz de diferenciar el futuro del pasado.
¿Qué tiene de especial ese mundo imaginario al que podemos llamar universo péndulo?
Que no existe el rozamiento.
Entonces el dios omnisciente se pone juguetón y crea un clon del universo péndulo. Esta vez, añade unas pocas moléculas de aire en el espacio circundante. A este le llamaremos universo péndulo con aire. Aburrido del soso universo péndulo te pones a observar la nueva creación. Tampoco es muy interesante, la verdad; aparentemente es igual que la anterior, pero con el tiempo te das cuenta de que el péndulo va reduciendo su oscilación hasta pararse completamente.
¿Qué ha pasado? te preguntas.
Lo que ha ocurrido es que el péndulo rozaba constantemente con las partículas de aire a su alrededor. Los átomos esparcidos por el dios chocaban con el péndulo generando calor hasta que este dejó de moverse.
Fíjate que ahora sí podemos decir que existe un pasado (cuando el péndulo se movía), y un presente (en el que el péndulo está inmovil). Este universo te recuerda al tuyo porque el péndulo se comporta exactamente como esperarías que se comportase en la Tierra.
Vamos a profundizar un poco sobre el rozamiento del péndulo y el calor porque es la clave de esta historia. Los átomos y moléculas de los objetos nunca están quietos; se mueven y vibran constantemente. A esa vibración los humanos le llamamos calor (aunque para ser precisos deberíamos llamarlo energía térmica). El calor es una sensación subjetiva que percibimos a través de la piel pero también es una propiedad física que nos dice lo rápido que vibran las moléculas.
La entropía y el calor
Seguramente recordarás alguna cosa de tu época del instituto sobre los cuatro famosos principios de la termodinámica. Del segundo se deduce, entre otras cosas, que las transferencias de calor siempre irán de lo caliente a lo frío y no al revés.
Voy a explicarte el paso de lo caliente a lo frío con un ejemplo a nivel microscópico:
Si pones tu mano en una sartén las moléculas de la sartén (que vibran como locas) golpearán las de tu mano y harán que se muevan más rápido provocando destrozos en tus células. A su vez, las moléculas de la sartén perderán velocidad, es decir, se enfriarán.
¿Y esto es siempre así? ¿Por qué no ocurre al revés?
No hay nada en las leyes de la física que impida que tu mano caliente aún más una sartén ardiendo, pero lo que sí nos dice la termodinámica es que es altamente improbable. Vamos, que en la práctica nunca ocurre.
Volvamos de nuevo al universo péndulo con aire. Cuando los átomos del péndulo oscilante golpean a los del aire pasan dos cosas:
- Las moléculas del aire salen despedidas en la misma dirección del que el movimiento del péndulo y ganan temperatura (rozamiento)
- Las moléculas del péndulo que chocan con las del aire ejercen una fuerza contraria al movimiento del péndulo
Es decir, está ocurriendo constantemente una transferencia de energía del péndulo al ambiente en forma de calor. Tras billones de interacciones como esta sucederá lo inevitable: el péndulo quedará inmóvil.
Y desde ese momento, cuando llega la quietud, la percepción del tiempo desaparece.
Lo que busco con este experimento mental es que veas la relación que existe entre el calor y la percepción del tiempo. Una relación que de forma intuitiva no es fácil de captar, pero que cuando lo ves con ejemplos como este, puede que suceda un “clic” en tu cabeza. Cuando no había rozamiento y por lo tanto no había transferencia de calor, no percibíamos un paso del tiempo. Cuando lo hay, sí que distinguimos claramente el pasado del presente.
La mente que necesita el tiempo
Desde mi punto de vista, para comprender realmente de qué estamos hablando, tenemos que explicar un poco la idea de “percepción”.
La idea de “percepción” está intrínsecamente ligada a la de “mente”. Sin percepción, sin alguien que perciba, sólo hay realidad (quarks, electrones y poco más). Es nuestra mente (también la de otros animales) la que percibe el mundo real y lo interpreta. Pero, ¡no lo interpreta de cualquier manera! No es casualidad que percibamos más colores que los perros. La evolución nos ha dotado de unos órganos sensoriales y un cerebro adaptados a un nicho, a un ambiente concreto. Para un cavernícola los colores eran muy importantes porque le ayudaban a diferenciar las frutas maduras de las inmaduras. Nuestros antepasados más lejanos eran básicamente frugívoros; no hay muchas casualidades en la evolución.
Esto que parece tan claro cuando hablamos de colores y frutas no lo es en otros contextos.
¿Quizás el tiempo es una forma en la que nuestra mente interpreta los cambios que ocurren de forma natural en el mundo?
Nuestra mente espera que las cosas pasen de cierta manera. Espera que los objetos caigan al suelo si nada los sostiene, que un guepardo que se mueve a toda velocidad tarde unos segundos en frenar, que un líquido que caiga al suelo se desparrame, etc. Muchas de esas cosas ya las “sabemos” según salimos del útero de nuestra madre y otras las aprendemos con la experiencia.
La clave para entender la relación entre tiempo y calor es darnos cuenta de que nuestro cerebro “ha sido diseñado” para prosperar en un universo donde el calor va de los objetos calientes a los fríos y no al revés. Por eso nos resulta tan extraño cuando vemos una película que discurre de delante hacia atrás. Nuestro cerebro no entiende lo que pasa, no fue diseñado para comprender un mundo que va de lo frío a lo caliente, de lo desordenado a lo ordenado. Desde el punto de vista de nuestra mente, las cosas en el mundo suceden en un orden específico y son irreversibles. Este concepto ha sido llamado Flecha del tiempo.
Según Carlo Rovelli, el tiempo es una ilusión de nuestra mente que resulta conveniente para desenvolvernos en el mundo. Un mundo con férreas leyes físicas que nos marcan una tendencia imparable: el calor del universo tiende a disiparse transitando de los cuerpos calientes a los fríos.
La percepción del tiempo es conveniente para el Homo Sapiens porque nuestra vida depende de hacer buenas predicciones. Somos finos predictores que usamos el pasado para intentar saber lo que pasará en el futuro. Cuando veo a un niño lanzarme una piedra, sólo fijándome en la trayectoria inicial y en su velocidad, puedo predecir si la piedra me abrirá la cabeza o se quedará a unos metros de mí. No es que me ponga a hacer los cálculos con papel y boli, es que mi cerebro “lo sabe”; hace esos cálculos por mí. Entiende cómo funcionan las cosas y una de sus variables principales es el tiempo.
La percepción y el uso del tiempo es conveniente para cuidar de las cosechas, planificar la caza y volver a casa antes de que anochezca… Los humanos no podríamos vivir sin tiempo.
El tiempo sin la mente no existe
¿Eso significa que el tiempo no existe fuera de las mentes que lo perciben? ¿Es la mente la que lo crea? Según Carlo Rovelli, eso es exactamente lo que ocurre. La gravedad cuántica de bucles es una de las teorías que intentan unificar la relatividad general y la mecánica cuántica. Aunque te sorprenda, en sus ecuaciones no es necesaria la variable tiempo. En palabras de Rovelli:
“Para una hipotética vista extremadamente aguda que lo viera todo no habría tiempo «que discurre», y el universo sería un bloque de pasado, presente y futuro. Pero nosotros, seres conscientes, habitamos el tiempo porque sólo vemos una pálida imagen del mundo”
Si has llegado hasta aquí y a pesar de todo mi esfuerzo, sigues teniendo la sensación de que justo cuando lo vas a entender se te escapa, no te preocupes. Como he dicho, nuestra mente vive inmersa en el tiempo así que, cuando le pedimos que se salga de él para ver la realidad tal como es, le pedimos un imposible. Me conformo con que este artículo te haga reflexionar sobre el calor, el movimiento, la percepción, la evolución, la mente y cómo todo ello se relaciona con el tiempo. Quizás poco a poco estas ideas te vayan calando y te pase como a mí, y de repente todo encaje en tu cabeza, aunque solo sea por un instante, antes de que las dudas vuelvan a surgir 😉
”Pasado, presente y futuro son sólo ilusiones, aunque sean ilusiones pertinaces”
Albert Einstein
Magnífico artículo, la mente me ha hecho clic por un momento aunque debo reconocer que me resulta muy complejo y no llego a entenderlo por completo.
Soy seguidor tuyo y aunque nunca comente tus artículos o podcast, he de decirte que son geniales y es un privilegio poder contar con tu conocimiento.
Muchas gracias
Gracias por comentar Félix.
Como digo en el artículo, es normal no llegar a entenderlo del todo, la física moderna es de locos 😉
Saludos!
Hola amigos, a raíz de un despertar espiritual y mucha meditación quite el tiempo mental y os aseguro que es un desastre pagaría lo impagable por volver atrás a la ilusión temporal de días horas meses . Es bueno intentar comprenderlo pero no experimentarlo.
Hola Val,
He encontrado muy interesante el artículo y reconozco que me cuesta entenderlo, porqué sigo entendiendo el tiempo cómo un orden de sucesos, es decir, en el péndulo sin rozamiento si soy espectador veo cómo se mueve y, entonces, puedo contar los movimientos de ida y vuelta. Luego, desde mi punto de vista, si veo el péndulo oscilar a ambos lados, si primero lo veo de izquierda a derecha y luego de derecha a izquierda, éste segundo movimiento es posterior al primero y es ahí dónde establezco un pasado (y un presente). Y aquí no entra el calor en juego. No se si me explico. Quizás me falta un tiempo de reflexión… (he nombrado la palabra tiempo y me doy cuenta que también puedo establecer un antes y un después en mis pensamientos, jeje). Saludos y muchas gracias.
Hola Francesc!
Totalmente cierto, pero al ir y volver siempre el péndulo, a largo plazo no hay una dirección del tiempo 🙂
Saludos!
Con respecto al tema del tiempo y el calor. Me preguntaba si el cambio climático, no tendrá k ver con toda esta teoría del tiempo?