ELECTRICIDAD Y ESAS COSAS
Capítulo 44

EL PRINCIPIO DEL TIEMPO.
 

Autor:

Ing. Víctor Cires
 Gavidia

Octubre, 2003

N

Stephen William Hawking es realmente un hombre extraordinario y un ejemplo de lo que puede la voluntad.
Confinado a una silla de ruedas, sin poder moverse y casi sin poder hablar, lo que hace gracias a un sintetizador de palabras que le fue obsequiado por "Speech Plus" de Sunnyvale, California, utilizando un

programa de comunicaciones llamado "Living Center", donado por Walt Woltsosz de la Cía. Words Plus Inc., Hawking es reconocido actualmente como una de las más grandes mentes del siglo 20.
Quizás es él, quién más se ha ocupado en estudiar y analizar lo que son el tiempo y los agujeros negros.
En capítulos anteriores hemos visto cómo nuestro concepto del mundo físico ha ido cambiando.
El tiempo, que antiguamente se consideraba que transcurría a la misma velocidad para todo el mundo, para cualquier observador, la teoría de la relatividad, nos ha enseñado que no es así; la velocidad a que el tiempo transcurre es diferente para distintos observadores, es más lento, cuando la gravedad es más grande.
En el espacio, podemos movernos en distintas direcciones sin dificultad, pero el tiempo siempre transcurre en la misma dirección; podemos imaginarnos movernos en el tiempo en sentido contrario, pero el tiempo "real", es de un solo sentido, tiene una flecha que nos impide hacerlo transcurrir al revés.
Si tomamos una película de una copa que se cae de la mesa al piso y se rompe en pedazos, podemos correr esta película al revés y veremos los pedazos de la copa juntarse y cómo la copa brinca del piso a la mesa como si el tiempo hubiera transcurrido en sentido contrario.
Pero esto no sucede en la Naturaleza.
Los pedazos de la copa en el piso, representan una mayor entropía (mayor desorden) que la copa entera en la mesa (mayor orden), menor entropía.
El tiempo transcurre en nuestro Universo en el sentido en que la entropía aumenta.
La entropía, en resumidas cuentas significa que hay cada vez mayor número de estados desordenados que ordenados.
Tomemos por ejemplo, las piezas de un rompecabezas y pongámoslas ordenadamente en el fondo de una caja.
Si sacudimos la caja y dejamos que las piezas caigan al fondo, las probabilidades de que las piezas caigan desordenadamente son muchas contra sólo una de que caigan ordenadamente formando el rompecabezas.
Se nos puede argumentar que nosotros podemos disminuir la entropía, que con inteligencia y esfuerzo podemos volver a colocar las piezas cuidadosamente una por una para volver a ordenarlas y formar el cuadro original del rompecabezas dejándolo ordenado (menor entropía), pero para hacerlo debemos de gastar energía que aumenta la entropía total del Universo.
Podríamos imaginarnos un Universo al revés, en el que la entropía disminuyera y la flecha del tiempo fuera de sentido contrario.
En tal Universo las cosas sucederían del futuro al pasado, los efectos serían antes de las causas y las personas se acordarían de acontecimientos futuros pero no se acordarían del pasado, su memoria estaría al revés.
Claro que la memoria humana no sabemos como funciona.
¿Por qué nos acordamos de acontecimientos pasados y no nos acordamos del futuro?
Aunque no sepamos cómo trabaja la memoria en el hombre, sí sabemos cómo trabaja la memoria de las computadoras.
Un ábaco, ustedes saben, ese aparato formado por alambres con cuentas ensartadas, constituye una de las computadoras más sencillas.
Si ustedes agarran un ábaco, lo más probable es que las fichas estén en un estado desordenado.
Se pueden colocar ordenadamente, por ejemplo para poner el uno, colocar una ficha del lado derecho del alambre y dejar las demás del lado izquierdo; ahora el ábaco ya tiene una memoria (el uno), pero para ordenarlo y establecer la memoria tuvimos que gastar energía en ordenarlo y así aumentar la entropía del Universo.
Si el tiempo siempre transcurre en determinada dirección, quiere decir que tuvo un principio.
¿Cual es entonces el principio del tiempo?
Si el Universo es cada vez más desordenado, quiere decir que antes era más ordenado y que tuvo un principio en que reinaba el orden.
 Las diferentes fuerzas y partículas constituyendo una sola unidad uniforme.
Los científicos calculan que el Big Bang, es decir la expansión del Universo empezó a los 10-33 seg.
(Acuérdense que diez a la menos 33 significa cero punto y treinta y tres ceros antes del diez, o sea un tiempo mucho pero muy chiquito).
¿Pero, qué pasó antes de eso?
Parece existir una pared (la pared de Planck) a los 10-43 seg. en que las ecuaciones de los matemáticos ya no funcionan, pues no pueden manejar temperaturas y densidades infinitas.
Esto de los infinitos tiene sus bemoles también en matemáticas y han tratado de deshacerse de ellos de muchas maneras.
Por otra parte no han podido hermanar la teoría de la relatividad, que trajo como consecuencia el Big Bang, los agujeros negros y la expansión del Universo, con la física cuántica que ha servido para explicar las partes componentes de los átomos.
Se han tratado de unificar dichas teorías y parece ser que lo más promisorio es la teoría de las supercuerdas (super-strings), de la que nos ocuparemos en el próximo capítulo.
De cualquier manera el estudio de los agujeros negros, al que se ha dedicado Stephen Hawking, parece indicar condiciones similares a las del principio del Universo, con gravedad y masa infinitas en su interior.
Está fuera de mi capacidad tratar de darles una explicación satisfactoria de las conclusiones a que ha llegado.
Trataré dentro de mis limitaciones de decirles lo que yo entiendo de lo que dice Hawking.
Nos indica que los agujeros negros deben tener un spin y que del horizonte de eventos (event horizon), deben salir partículas y energía al espacio, o sea que los agujeros negros no son tan negros.
En el horizonte de eventos deben estarse formando partículas y antipartículas, de acuerdo al principio de incertidumbre.
Una partícula que se forme, caerá al agujero negro y la antipartícula de spin complementario, conforme al principio de exclusión de Dirac, será lanzada al espacio, convirtiéndose en energía en cuanto se encuentre con otra partícula real.
Esto quiere decir que el agujero estará radiando energía al espacio, será un agujero negro caliente, por lo que irá disminuyendo de tamaño, el radio de su horizonte de eventos disminuirá con el tiempo.
Claro que entre la masa que absorbe de cuerpos vecinos y la que radia, su tamaño no variará apreciablemente, pero la energía radiada nos servirá para detectarlos.
También nos dice que en el principio del Universo, deben haberse formado mini agujeros, del tamaño de un protón y de millones de toneladas de masa, cuya masa contribuye a explicar la velocidad de expansión del Universo, que sería mayor de la observada si dicha masa no existiera.
Calcula que dichos mini agujeros deben estar repartidos en el espacio a distancias equivalentes como la que hay de la Tierra a Plutón.
Quizá un mini agujero fue el que chocó en Siberia a principios de siglo y devastó una gran región, fenómeno que hasta la fecha no ha tenido una explicación satisfactoria.
Dejemos a Stephen Hawking y a los físico-matemáticos actuales especular sobre los agujeros negros, el Big Bang y el origen del Universo y veamos qué se está haciendo en la actualidad.

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Última revisión: Domingo, 19 Noviembre 2006.