La duración más pequeña de tiempo concebible podría ser mucho menor de lo que se cree según una nueva teoría que menciona todas las implicaciones de que el universo posea una propiedad fundamental parecida a un reloj, el cual sus «tictac» interactuarían con los mejores relojes atómicos.

Esta teoría podría ayudar a, al menos, acercarse a realizar experimentos que arrojarían luz a una teoría del todo. Un marco que uniría a los dos pilares de la física del siglo XX: La mecánica cuántica y la teoría de la relatividad.

El tiempo en el universo

El reloj del universo podría tener señales más grandes de lo que imaginamos
El tiempo en el universo podría ser menor según nuevo estudio. Crédito: LoganArt/Pixabay

Todos nosotros tenemos sentido del tiempo, sin embargo ¿Podemos explicar realmente qué es el tiempo?

Según Martin Bojowald, físico de la Universidad Estatal de Pennsylvania en University Park, no podemos explicar que es el tiempo. Solo sabemos que las cosas cambian y podemos describir esos cambios en el tiempo.

La física posee visiones que entran en conflicto con el tiempo; una es la mecánica cuántica, la cual ve al tiempo como un parámetro que no deja de fluir con un ritmo constante.

La otra visión es la relatividad, la cual dice que el tiempo puede contraerse y expandirse para dos personas si estas se mueven en diferentes velocidades.

En la mayoría de los casos, esa diferencia no importa. Los visiones separadas de la mecánica cuántica y la relatividad apenas y chocan.

Sin embargo, ciertos objetos cósmicos, como los agujeros negros, los cuales poseen una inmensa masa en un espacio inconcebiblemente pequeño, no se pueden describir totalmente sin una teoría del todo. Mejor conocida como gravedad cuántica.

La gravedad cuántica y el tiempo

El reloj del universo podría tener señales más grandes de lo que imaginamos
Representación de los bucles teóricos de la gravedad cuántica. Crédito: pxhere.com

En algunas versiones de la gravedad cuántica, el tiempo en sí mismo estaría cuantificado, lo que significa que estaría hecho de unidades discretas, que sería el período de tiempo fundamental.

Sería como si el universo contuviera un campo subyacente que establece la mínima tasa de «tictac» para todo lo que está dentro de él, algo así como el famoso campo de Higgs que da lugar a la partícula bosón de Higgs que da masa a otras partículas.

Pero para este reloj universal, «en lugar de proporcionar masa, proporciona tiempo», dijo Bojowald.

Al modelar tal reloj universal, él y sus colegas fueron capaces de mostrar que tendría implicaciones para los relojes atómicos construidos por el hombre, que utilizan la oscilación pendular de ciertos átomos para proporcionar nuestras mejores medidas de tiempo.

Según este modelo, los relojes atómicos a veces no están sincronizados con los relojes universales.

Esto limitaría la precisión de las medidas de tiempo de un reloj atómico individual, lo que significa que dos relojes atómicos diferentes pueden, eventualmente, estar en desacuerdo sobre cuánto tiempo ha pasado en un lapso de tiempo.

Dado que nuestros mejores relojes atómicos coinciden entre sí y pueden medir «tictacs» tan pequeñas como 10^(menos19) segundos, o una décima de una billonésima de una billonésima de segundo, la unidad fundamental de tiempo no puede ser mayor de 10^(menos 33) segundos.

«Lo que más me gusta del trabajo es la pulcritud del modelo», dijo Esteban Castro-Ruiz, un físico cuántico de la Universidad Libre de Bruselas en Bélgica que no participó en el trabajo.

«Obtienen un límite real que en principio se puede medir, y esto me parece asombroso».

Se puede aprobar la teoría

El reloj del universo podría tener señales más grandes de lo que imaginamos
De acuerdo a lo detallado del estudio, dicha teoría podría ser aprobada en un futuro. Crédito: imed el-ali/PxHere

Este tipo de investigaciones suelen ser muy abstractas, por lo que el resultado concreto con las consecuentes observaciones para la gravedad cuántica es muy satisfactorio. Esto significa que la teoría podría ser aprobada.

A pesar de que verificar que existe una unidad de tiempo tan fundamental está más allá de nuestra comprensión actual, esta propuesta es mucho más accesible que otras, como la del tiempo de Plank.

Derivado de las constantes fundamentales, el tiempo de Planck fijaría los más pequeños tictac medibles en 10^(menos 44) segundos, o una diez milésima de una milmillonésima de una milmillonésima de una milmillonésima de segundo, según Universe Today.

Si existe o no algún tiempo menor que el tiempo de Planck es debatible, ya que ni la mecánica cuántica ni la relatividad pueden aclarar lo que pasa por debajo de esta escala, así que no tiene sentido hablar del tiempo más allá de estas unidades, al menos por el momento.

Debido a que el propio universo empezó como un objeto masivo en un espacio diminuto que terminó expandiéndose velozmente, las observaciones cosmológicas, como las metódicas mediciones del fondo cósmico de microondas podrían ayudar a reducir el período fundamental de tiempo a un nivel mucho más pequeño.

Artículo científico publicado en Physical Review Letters.

Referencias:

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