Entropía y las Dos Flechas del Tiempo.

 

 

ENTROPIA Y LAS DOS FLECHAS DEL TIEMPO

 

La fuerza de gravedad es la que prepara el escenario para la expansión del Universo y origen de la flecha del tiempo con una condición inicial de muy baja entropía.

 

Si el universo no fuera un caso particular, y la entropía de los sistemas fuera único, más allá del Samsara, esto indicaría, nada menos, que el Samsara surgió de Nibbāna, y se expande indefinidamente.

En este contexto, la Iluminación consistiría en tomar enormes cantidades de información (Pañña) de un entorno cada vez más caótico, transformándola en sintropía, eliminando así la propia entropía (Avijja).

 

El sistema de partículas se expande hacia afuera en ambas direcciones temporales, creando dos flechas distintas, simétricas y opuestas de tiempo.

En otras palabras, la flecha del tiempo tiene un pasado y dos futuros. Sin embargo, se puede observar y experimentar solo una de las dos direcciones. Según los autores del trabajo, únicamente en la del pasado.

Además, en la dirección del tiempo existe un marcador del pasado, pero aquella no cuenta con un marcador del futuro, por lo que las personas podemos recordar lo que ocurrió ayer pero no podemos conocer lo que vendrá mañana.

Teóricamente el tiempo se mueve hacia delante y la causa de ello estriba en una propiedad de la materia llamada entropía, que describe el nivel de desorden de las partículas en el universo.

 

A pesar de que parece que viajar al pasado está fuera de nuestro alcance que hayan hecho tan común para nuestra experiencia diaria de que el mismísimo tiempo pareciera moverse sólo en una dirección hacia el futuro a esto lo llamamos la flecha del tiempo en la flecha del tiempo es probablemente la característica más singular del universo en el que vivimos y que no comprendemos completamente porque vivimos en un universo que tiene una direccionalidad de tiempo.

En el espacio puedo ir de Nueva York a Chicago y luego puedo cambiar de idea y volver de Chicago a Nueva York. Sin embargo con el tiempo no podemos hacerlo,  es que el aspecto unidireccional en el tiempo que no comprendemos a un nivel fundamental porque no va hacia atrás que significa que el tiempo avanzaba del pasado hacia el futuro. Entonces que podemos decir acerca de la procedencia de la flecha del tiempo porque vemos que los eventos se desarrollan en una sola dirección porque nunca nos vemos suceder en el orden inverso pues debe ser que las leyes de la física seguramente no permitirían que algo así sucediera. Bien, en realidad lo hacen, las leyes de la física son las ecuaciones matemáticas que usamos para describir todo desde el comportamiento de los átomos hasta el remolino de las galaxias han sido diseñadas y confirmadas a lo largo de siglos de observación y experimentación pero sorprendentemente no hay nada en las leyes de la física que diga que los eventos deban desarrollarse a través de la secuencia familiar con la que avanzamos en el tiempo según estas ecuaciones los eventos perfectamente podrían darse en el orden inverso. La mayoría de las ecuaciones que usamos para describir lo que vemos en el universo que nos rodea no tienen una fecha de tiempo. En las ecuaciones funcionan igual de bien moviéndose hacia adelante y hacia atrás en el tiempo. Hay una contradicción entre la física que parece fundamentalmente reversible, una gran parte de nuestra vida que parece irreversible aunque la experiencia diaria nos demuestre que es imposible. Las leyes de la física en realidad dicen que estas cosas extrañas son posibles.

Pero ¿cómo podría ser, pues?

La respuesta no es tan retorcida como se puede pensar que esta es la razón todos sabemos lo que pasará si dejó caer una copa de vino. Pero ahora la idea de que este desastre de algún modo podría revertirse y formarse de vuelta en una copa sólida convino y parece absurda por otros según las leyes de la física esto puede suceder, lo único que debo hacer es revertir las velocidades de todo cada trozo de copa cada gota de vino cada molécula átomo de líquido de copa de mesa y de aire todas tendrían que revertir sus velocidades- Entonces, si a las leyes de la física no les importa si una copa está rota uno porque nunca lo vemos así como usamos las leyes de la física en nuestra experiencia diaria en algo debe estar faltando nuestra comprensión pero que es lo responsable de la flecha del tiempo.

Al igual que muchos buenos misterios es que nos lleva un cementerio en nuestra búsqueda de pistas en Viena cerca de los lugares de descanso de Beethoven, Brahms Schubert, Strauss está la tumba del físico austríaco del siglo XIX Ludwig Boltzman, sobre ella hay una ecuación elegante H = k log W es la formulación matemática de un concepto poderoso conocido como entropía.

Entropía es una medida algo con lo que todos estamos familiarizados este orden o caos es una idea importante porque hay una tendencia de todo en el universo de moverse desde el orden hacia el desorden.

Una manera de comprender es ésta: tomaré un libro de 569 páginas muy ordenado con la primera página seguida de la segunda la tercera y así, pero ahora arranquemos las páginas y dejemos que la entropía se ponga a trabajar. Como verán las páginas quedan desordenadas y la razón es sencilla, es una manera para que utilicen en orden pero una enorme cantidad de maneras para que utilicen desordenadas así que es mucho más probable que acaben en un desastre total.

Esto es lo que experimentamos en nuestra vida diaria las cosas se mueven el orden al desorden en este caso desde un libro ordenado y prolífico a páginas que están desperdigadas al azar por todos lados donde miramos vemos ejemplos de entropía o desorden aumentando con el paso del tiempo.

Un huevo se rompe y salpica. Los cubos de hielo pierden su forma ordenada y se derriten el humo se vuelve cada vez más desordenado por los estados ordenado se convierten en estados desordenados.

Y eso parece ser quizás la dirección de una flecha del tiempo. Distinguimos grados de desorden es una medida de desorden que tiende a aumentar en una dirección de tiempo extra. Así que quizás esta sea la respuesta quizás la flecha del tiempo viene de la tendencia de la naturaleza para evolucionar hacia un desorden cada vez más grande.

Esto parece ser un progreso, pero hay un pequeño problema con este razonamiento, como las leyes de la física no distinguen entre el futuro y el pasado, en la entropía no sólo debería aumentar hacia el futuro sino también hacia el pasado y eso no tiene sentido por eso es como decir que la entropía debería aumentar en cualquier dirección en la que miráramos podremos mirar hacia atrás en el tiempo debería aumentar o mirar hacia adelante y que aumentara eso significaría que las páginas de mi libro en el pasado estarían en desorden y luego se unirían para formar el libro ordenado y prolífico que tengo en las manos. ¿Y cuándo fue la última vez que vieron que algo así sucediera?.

Como puede nuestra experiencia diaria tan descoordinada con las leyes de la física debe faltar una pieza del rompecabezas. Si estamos seguros de que el pasado tendría que ser más ordenado y que todo tiene al desorden como sugiere la ecuación del entropía algo más además de las leyes de la física que podrían explicarlo.

Las leyes de la física pueden ayudar a predecir dónde acabará una pelota de béisbol que lance, pero esas leyes no son las únicas cosas que se necesitan. Retroceda la película y verás que también necesita las condiciones iniciales como la fuerza con la que se golpeó la pelota. Del mismo modo, si las leyes de la física no pueden darnos una explicación para la flecha del tiempo, quizás debamos observar las condiciones iniciales del universo.

Eso nos hace volver la atención al Big Bang. Si la historia del universo fuera como una película y la hiciera correr hacia atrás venía un aumento del orden a medida que va más atrás en el tiempo gradualmente. El universo de hoy con miles de millones de galaxias por todos lados se convertirían en nubes de gas y polvo a medida que todo se contrae y estas nubes de gas y polvo se acercan más y más. Así que si te alejas lo suficiente hacia el pasado están apretadas en un volumen más y más pequeño. El lugar donde finalmente el viaje termina podemos ver que simplemente no hay más espacio en el tiempo antes este momento en particular. Así que la mayor fuente de orden de baja entropía debe ser el mismísimo comienzo del universo el Big Bang. El Big Bang es un estado altamente ordenado (de la naturaleza de Nibbāna), es probablemente el evento más ordenado de toda la física. Pasó todo lo que vino después de eso fue desorden en aumento lo que el Big Bang nos da es una razón por la que el universo puede lucir diferente cuando miramos hacia atrás en el tiempo en el que se adelante. En su momento más primitivo el universo debería lucir no sólo distinto al de hoy sino altamente ordenado. No sabemos porque la entropía era baja, pero al menos sabemos cuándo comenzó el universo. La Entropía era baja, así que lo que entendemos es que el Big Bang es lo que envió a la flecha del tiempo en su camino. Pueden imaginárselo como un reloj de cuerda: al igual que cuando la energía de un reloj de cuerda se libera cuando se desarrolla el universo se ha estado desarrollando desde el Big Bang volviéndose cada vez más y más desordenado.

No sabemos porque comenzó nuestro universo en un estado altamente ordenado pero el hecho de que así fuera significa que cada vez que una copa se rompe se desarrolla algo que empezó a moverse hace miles de millones de años. La copa se rompe pero no se vuelve armar porque está siguiendo el impulso natural del orden hacia el desorden que comenzó con el Big Bang.

Sólo nos movemos del pasado hacia el futuro y todo lo que vemos a nuestro alrededor todos los cambios desde las formaciones de estrellas hasta nuestras vidas son todos estos fenómenos resurge de las olas de una desorganización en aumento que define la diferencia entre el pasado y el futuro. Así que el Big Bang ha lanzado la flecha del tiempo nuestro universo y todo lo que sucedió desde entonces sencillamente puede ser el camino hacia un desorden cada vez más grande que comenzó con ese evento hace 13,700 millones de años, pero si el tiempo tuvo un comienzo y el desorden siempre aumenta eso significa que el tiempo tendrá un final.

¿Cómo será el universo en un futuro más lejano?

Recientes descubrimientos están echando luz sobre esta pregunta. La fuerza explosiva del Big Bang hizo que el espacio volara hacia afuera y como resultado el universo sigue expandiéndose hoy. Hasta hace poco, la mayoría de la gente pensaba que esa expansión debía estar desacelerándose. Eso es porque pensábamos en el espacio lleno de galaxias como si fuera un auto que viaja por una autopista que está huyendo. Como si el conductor quita el pie del acelerador, el auto gradualmente se desacelera. De la misma forma pensábamos que el universo se estaba expandiendo pero a una velocidad cada vez más lenta pero sorprendentemente los astrónomos hallaron que la expansión del universo nos está desacelerando se está acelerando es como si alguien no estuviera quitando el pie del acelerador sino pisándolo provocando el inicio de un motor turbo y eso está siendo que la expansión del universo se acelere más y más nuestra expansión seguirá celebrándose en el futuro no desacelerándose en contra de todo lo que nos acostumbramos a pensar esto tiene algunas implicancias muy extrañas para el futuro como la expansión de nuestro universo se está acelerando en el futuro lejano después de 1000 millones de años o algo así todas las otras galaxias distantes habrán quedado fuera de nuestra vista.

Parecerá que nuestra galaxia estuviera en medio de la nada. Un resultado sorprendente es que nuestros descendientes estarán perdidos. La luz de las galaxias distantes tiene que viajar tanto para llegar a nosotros que cuando las miramos estamos en realidad mirando hacia atrás en el tiempo así que en el futuro lejano. Cuando esas galaxias distantes ya no sean visibles, los astrónomos verán que el pasado, en términos cósmicos. está fuera de alcance. Y en cuanto el fin de los tiempos, una teoría sugiere que eventualmente los agujeros negros dominarán el cosmos. Luego, ellos también se evaporarán dejando nada más que partículas exóticas vagando por el espacio profundo en un futuro lejano donde todo haya salido, todo se haya estabilizado, no hay cambio y su cambio no tenemos una noción clara del paso del tiempo y los signos suceden eventos. Entonces es difícil ver cómo se podría imaginar que existiera el tiempo. Ni siquiera podría saber cuáles direcciones, hacia adelante o hacia atrás, en un sentido muy real. Algún día el tiempo en sí perderá su significado.

Nuestra experiencia diaria del tiempo siempre ejercerá una influencia poderosa. Seguiremos imaginándonos que el tiempo es universal, que el pasado desapareció, que el futuro aún no sucedió.

Pero gracias a nuestros descubrimientos científicos también podemos mirar más allá de la experiencia y reconocer que somos parte de una realidad mucho más rica y extraña

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