Qué es el tiempo y el espacio
El tiempo y el espacio. Estos dos aspectos son muy importantes, para tratar de comprender nuestra existencia y el mundo que nos rodea. Desde los inicios de la civilización, la humanidad se ha preguntado sobre la naturaleza de estas dos dimensiones aparentemente infinitas, en las que transcurren nuestras vidas.
Son muchos los que se preguntan; ¿Qué es realmente el tiempo? o ¿El espacio se expande eternamente o tiene un límite? A lo largo de nuestra historia, filósofos, físicos y pensadores han propuesto numerosas teorías al respecto. Algunas de ellas, han revolucionado nuestra perspectiva sobre ello.
Qué es el tiempo
El tiempo parece avanzar de una forma implacable. A cada segundo que pasa, la época de ese pasado queda atrás y el futuro se transforma en presente. Llevamos la cuenta del tiempo con los relojes y calendarios. Estos, nos permiten medir y cuantificar su paso. Sin embargo, la física moderna sugiere que el tiempo es algo más complejo de lo que parece a simple vista.
De acuerdo a la mecánica de Newton clásica, el tiempo es una entidad separada del espacio. Transcurre de la misma forma, para todos los observadores del universo. Pero con la teoría de la relatividad de Einstein esta visión cambió de una forma radical. El tiempo dejó de ser absoluto y pasó a estar intrínsecamente unido al espacio. Formando así, un continuo espacio-temporal.
Así, el paso del tiempo depende del observador y de la intensidad del campo gravitatorio. Es decir, el tiempo transcurre a ritmos distintos para diferentes observadores. Esta nueva concepción plantea preguntas fundamentales. Si no hay un tiempo absoluto, entonces, qué significa realmente medir el paso del tiempo.
Quizás, como apuntan algunas interpretaciones de la mecánica cuántica, el tiempo no sea más que una ilusión emergente, y no exista a nivel fundamental. Estas cuestiones abiertas siguen desafiando nuestra comprensión.
El enigmático espacio
Junto al tiempo, el espacio conforma el escenario donde se representa el gran drama del universo según palabras del físico John Wheeler. Tradicionalmente se ha concebido el espacio euclidiano tridimensional, como un receptáculo infinito e inmutable donde tienen lugar los eventos físicos.
Pero distintas teorías, ponen en entredicho esta simple descripción. La teoría de la relatividad general establece una estrecha relación, entre la geometría del espacio y la materia-energía que contiene. De hecho, Einstein postuló que la presencia de masa y energía curva el tejido espacio-temporal. Por lo que el espacio deja de ser el escenario pasivo e inalterable de la física clásica.
Por otro lado, la mecánica cuántica y las teorías de cuerdas y supercuerdas sugieren que el espacio puede tener una naturaleza granular a escalas microscópicas. En lugar de ser continuo y suave, el espacio estaría cuantizado, es decir, compuesto de unidades mínimas indivisibles. Incluso podría tener más dimensiones de las tres habituales que percibimos a escalas cotidianas.
Desde las revolucionarias ideas de Einstein, nuestra imagen ingenua del espacio absoluto, estático y plano, se ha visto completamente transformada, por las implicaciones de la física moderna.
El espacio-tiempo
Como hemos visto, tras la teoría de la relatividad de Einstein ya no tiene sentido hablar del espacio y del tiempo como entidades separadas. Forman parte de un continuo, donde se influyen y determinan mutuamente. Este nuevo marco conceptual se conoce como el espacio-tiempo.
Dentro del espacio-tiempo, la materia le dice al espacio cómo curvarse y, a su vez, la curvatura del espacio le dice a la materia cómo moverse. Así, ondulaciones en el tejido espacio-temporal, provocadas por la presencia de cuerpos masivos como planetas o estrellas, se propagan como olas y son percibidas como gravitación por el resto de objetos del cosmos.
De esta forma tan elegante, la relatividad general unifica las fuerzas gravitatorias con la estructura geométrica del espacio-tiempo. Es, probablemente, una de las ideas más bellas de la historia de la física.
Einstein logró comprender que los efectos gravitatorios no eran debidos a una misteriosa "fuerza" newtoniana que actuaba instantáneamente a distancia, sino consecuencia de vivir en un espacio-tiempo curvo y dinámico.
Si algo nos enseña la física moderna, es que tanto el espacio como el tiempo son conceptos sutiles y enigmáticos, muy lejanos a nuestras percepciones cotidianas. Su naturaleza íntima se nos escapa entre los dedos como finos granos de arena.
Pero, precisamente por ello, resultan temas muy apasionantes. Estos impulsan a hacernos nuevas preguntas, y a buscar respuestas más profundas sobre el mundo.