POR: PIJAMASURF
CIENTÍFICOS CONSIGUEN MANIPULAR LA ENTROPÍA DE UN
SISTEMA PARA LOGRAR QUE EL TIEMPO CORRA EN SENTIDO CONTRARIO AL QUE ESTAMOS
HABITUADOS A CONSIDERAR
El tiempo ha sido siempre
un enigma para el ser humano, desde que se tuvo conciencia de su transcurso y
sus efectos sobre la vida. De Sócrates a Heidegger, de la mesa de un campesino
a la plática con un compañero de trabajo, probablemente no exista un ser humano
que no haya reflexionado siquiera una vez sobre el problema del tiempo.
La ciencia, en este
sentido, no es la excepción, y especialmente a partir del desarrollo
de la tecnología que abrió el campo de la llamada física de partículas –esto
es, la observación de las partículas subatómicas–, el conocimiento sobre la
naturaleza del tiempo ha cambiado radicalmente. A la vasta tradición reflexiva
sobre éste se ha sumado, desde hace algunas décadas, la experimentación real
con el tiempo, de lo cual ha resultado ahora uno de los hechos más
extraordinarios en la historia de la ciencia: la posibilidad de hacer
transcurrir el tiempo en sentido contrario, no hacia el futuro, sino hacia el
pasado.
Para la física, el enigma
del tiempo se ha condensado justamente en esa propiedad: ¿por qué todos los
fenómenos físicos suceden exclusivamente en una misma dirección con respecto al
tiempo –esto es, hacia adelante–? Con la llegada de la física de partículas, se
descubrió que a nivel microscópico las leyes de la física podían cumplirse
también en retroceso pero, igualmente, siempre una misma dirección. El físico
Arthur Eddington llamó a esta cualidad “la flecha del tiempo”, concepto en
torno al cual la física elaboró esta pregunta: ¿por qué esa flecha apunta hacia
una dirección y no hacia la otra?
Como se explica en el sitio
Technology Review del Instituto Tecnológico de Massachusetts, durante muchos
años se creyó que dicha dirección preferencial de la flecha del tiempo provenía
de la Segunda Ley de la Termodinámica, según la cual la entropía (es decir, el
desorden) se incrementa en los sistema cerrados pero es mínima e incluso casi
nula en los sistemas abiertos. Por eso, se dice en esta misma explicación, en
nuestra vida diaria un huevo revuelto no vuelve espontáneamente a su forma
original, y el calor de un objeto se transmite a otro más frío y no al
revés.
En el caso del origen y la
formación del universo, se da por entendido que al principio todo no era sino
un gran, inconmensurable y candente núcleo de masa que al explotar distribuyó
su energía uniformemente, si bien no se sabe por qué. Es en buena medida dicha
uniformidad la que determinó que el universo (hasta donde se sabe) sea un lugar
de entropía reducida y, por ello mismo, que el tiempo transcurra en una sola
dirección.
Pero si no fuera así, ¿el
sentido del tiempo podría cambiar? ¿En condiciones distintas de entropía el
tiempo podría correr hacia atrás o en maneras que no somos capaces de concebir?
Por más que estas preguntas
parecen tocar la ciencia ficción, hace unos días un equipo de investigadores
que labora en la Universidad Federal ABC, en Brasil, dio a conocer los
resultados de un experimento en el que crearon las condiciones de un sistema
cerrado, de entropía elevada, en donde ocurre eso que en términos reales consideramos
imposible: que el tiempo corra hacia atrás.
El equipo, encabezado por
el físico Kaonan Micadei, construyó un sistema subatómico con un átomo de
carbono, un átomo de hidrógeno y tres átomos de cloro, que reunidos forman el
compuesto comúnmente conocido como cloroformo. Con resonancia magnética nuclear
y pulsos radiales, los científicos alinearon los núcleos de los átomos,
moviéndolos de tal suerte que surgiera el conocido entrelazamiento cuántico
entre ellos, fenómeno que les permitió “escuchar” las señales de radio emitidos
por cada uno.
Paralelamente, como efecto
de este proceso, los núcleos de los átomos de carbón y de hidrógeno entraron en
contacto termal, lo cual fue indicio de que la energía fluía entre uno y otro.
Los científicos, como se aclara en el reporte, usaron esta conexión para
controlar la temperatura de ambos núcleos atómicos a través de resonancia
magnética.
Y aunque para nosotros, en
nuestro nivel de realidad, lo usual es que la energía térmica fluya de lo más
caliente a lo más frío, debido al entrelazamiento cuántico creado entre estos átomos se
observó justo lo opuesto. En un hecho sin precedentes, los científicos
registraron el flujo espontáneo de lo frío hacia lo caliente, un fenómeno que
no ocurre en ningún lugar del universo físico conocido.
Para los científicos, esta
observación sobre la “flecha del tiempo” en su expresión termodinámica podría
tener consecuencias mayores. De entrada, es posible que a partir de este
experimento se entiendan mejor las condiciones iniciales del universo y
su origen, así como la formación del tiempo como fenómeno físico.
El reporte completo del
experimento puede consultarse en este enlace
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