Proponen la existencia de un «Universo espejo» en el que el tiempo fluye hacia atrás

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Dos equipos de investigadores han examinado al detalle la forma en que el tiempo fluye en el Universo, y proponen, por separado, que hace 13.700 millones de años el Big Bang podría haber dado origen, también, a un“Universo espejo” en el que el tiempo se mueve exactamente al contrario que en el nuestro. Es decir, hacia atrás en lugar de hacia delante.

Si pudiéramos observar ese Universo, veríamos cómo allí el tiempo fluye desde el futuro hacia el pasado, aunque eso sería solo una cuestión de perspectiva. En efecto, si alguien desde allí mirara a nuestro propio Universo, también le parecería que aquí el tiempo va hacia atrás.

“El tiempo no es algo preexistente -explica Julian Barbour, de la Universidad de Oxford, a la revista Quartz-. Y debemos deducir su dirección y su flujo a partir de lo que sucede en el Universo. Cuando lo vemos de esa forma, resulta natural decir que el tiempo empieza en un punto original y fluye en direcciones opuestas”.

Los físicos llevan peleándose desde hace décadas con el hecho de que ninguna de las leyes fundamentales de la Física dejaría de funcionar si el tiempo fluyera al revés de como lo hace. Y nada indica, además, que haya una ley que obligue a que el tiempo fluya en una dirección concreta. De hecho, todas las ecuaciones que mejor describen nuestro Universo, desde la Gravitación Universal de Newton a la Electrodinámica de Maxwell, la Relatividad de Einstein o la Mecánica Cuántica, funcionan igual de bien tanto si el tiempo fluye hacia delante como si suponemos que lo hace en sentido contrario.

Ya en 1927, el astrofísico británico Arthur Eddington propuso la existencia de una “flecha del tiempo” que actúa como una propiedad fundamental de una rama de la física llamada Termodinámica. La Segunda Ley de la Termodinámica, en efecto, establece que en un sistema aislado (como nuestro Universo), el desorden, o entropía, tiende siempre a incrementrse. Por lo que, independientemente de si la flecha del tiempo se mueve hacia atrás o hacia delante, las cosas marcharán siempre hacia un estado cada vez mayor de desorden, o entropía.

En nuestro caso, cuando se produjo el Big Bang, el Universo comenzó como un “huevo cósmico” con un alto grado de orden y muy baja entropía. Pero muy pronto ese huevo se rompió y todo se precipitó rápidamente hacia un estado caótico, mucho más desordenado y entropía muy alta.

El problema con esta suposición es que es que no admite el movimiento hacia atrás de tiempo que las leyes fundamentales de la Física sí que permiten. En nuestro Universo no se puede pasar de un huevo roto a un huevo entero, así que ¿Qué está ocurriendo?

Nosotros definimos el futuro a medida que el Universo se expande en la dirección del tiempo en el que la entropía aumenta. Estudiamos el movimiento de las galaxias lejanas y podemos así predecir cómo el Universo irá evolucionando. Y también podemos, a partir de esos mismos movimientos, “rebobinar la cinta” y retroceder con nuestros cálculos y teorías hasta el mismísimo Big Bang, cuando el Universo tenía mucha menos entropía que ahora. Pero si tratamos de retroceder aún más nos encontramos ante un enigma cosmológico. No podemos ir más allá, ya que el Big Bang fue, también, el punto en el que el mismo tiempo se oroginó.

Un tiempo en todas direcciones

Pero Julian Barbour y sus colegas publicaron a finales de 2014 un estudio en el que proponían que esa flecha del tiempo podría estar gobernada por la Gravedad, y no por la Termodinámica. El artículo se publicó en Physical Review Letters y describía una simulación informática llevada a cabo en un “pequeño Universo” de solo 1.000 partículas, todas ellas gobernadas por las leyes de la gravitación de Newton. Los investigadores descubrieron que, gracias a la gravedad, las partículas podían expandirse en varias direcciones, lo que significa que el tiempo podía moverse en ambas direcciones, tanto hacia atrás como hacia delante, en un Multiverso en el que ambos flujos temporales eran igual de posibles.

“Se trata de algo sencillo -afirmaba Barbour en su estudio-. Comienzas en un punto central en el que el movimiento es caótico, como en el concepto griego de caos primordial, pero entonces empiezan a formarse estructuras en ambas direcciones. Si la teoría es correcta, entonces existe otro Universo al otro lado del Big Bang en el que la dirección en la que se percibe el tiempo es opuesta a la nuestra”.

Ahora, otros dos físicos, Sean Carrol, del Instituto de Tecnología de California, y Alan Guth, del Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT), han llegado a las mismas conclusiones aplicando un modelo de partículas diferente. En este caso, los investigadores crearon una nube finita de partículas y la pusieron en un hipotético Universo infinito. Y comprobaron cómo enseguida emergieron de forma espontánea dos flechas temporales diferentes. La mitad de las partículas se movió hacia delante, aumentando su entropía, mientras que la otra mitad se agrupó en el centro de la nube, disminuyendo su entropía, antes de empezar a moverse y a evolucionar justo en la dirección contraria.

Para los investigadores, esa región central de baja entropía describe a la perfección el Big Bang, y resuelve además la cuestión de que no existió ningún “principio de los tiempos”, sino solo el estado más bajo de caos, a partir del cual pudieron surgir dos Universos con flechas temporales opuestas. Aunque no hay que hacerse ilusiones, ya que cualquier clase de comunicación entre ambos Universos es del todo imposible. En palabras de Carrol, “Nunca podremos hablar con los seres de ese Cosmos invertido. Ellos están en nuestro pasado, y nosotros en el suyo”.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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