![\"\"](\"http:\/\/2.bp.blogspot.com\/-pBH2sZ0m2q0\/ULtHKqElhEI\/AAAAAAAAJ2U\/c8oZD2Bb9OU\/s1600\/n040p15h.jpg\")
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Las leyes b\u00e1sicas de la f\u00edsica funcionan igualmente bien hacia adelante que hacia atr\u00e1s en el tiempo, pero percibimos el tiempo movi\u00e9ndose s\u00f3lo en una direcci\u00f3n, hacia el futuro. \u00bfPorqu\u00e9?<\/p>\n
Para dar cuenta de esto, debemos hurgar en la prehistoria del Universo, a un tiempo anterior al Big Bang<\/a>. Nuestro Universo podr\u00eda ser parte de un multiverso mucho mayor, que como un todo sea sim\u00e9trico-temporal. El tiempo quiz\u00e1s vaya hacia atr\u00e1s en otros universos.<\/p>\n Continuaci\u00f3n de La flecha del tiempo (Parte II)<\/p>\n Lo que sigue es una traducci\u00f3n del art\u00edculo de Sean M. Carroll en Scientific American, titulado Does Time Run Backward in Other Universes?<\/p>\n Dada la longitud del art\u00edculo, se publicar\u00e1 en tres partes.<\/p>\n Entre las cosas que pueden fluctuar hacia la existencia est\u00e1n las peque\u00f1as regiones de energ\u00eda oscura ultradensa. Si las condiciones son las correctas, esa regi\u00f3n puede sufrir la inflaci\u00f3n y cerrarse para formar un universo separado por su cuenta – un universo beb\u00e9. Nuestro universo podr\u00eda ser el hijo de otro universo.<\/p>\n Superficialmente, este escenario tiene un parecido con la inflaci\u00f3n est\u00e1ndar. La diferencia es la naturaleza de las condiciones iniciales. En la forma est\u00e1ndar, la regi\u00f3n surge en un enfervorizante universo fluctuante, en el que la mayor parte de las fluctuaciones produjeron nada parecido a la inflaci\u00f3n. Ser\u00eda mucho m\u00e1s probable para el universo, fluctuar directamente en un big bang caliente, salte\u00e1ndose el estad\u00edo inflacionario completamente. De hecho, en cuanto concierne a la entrop\u00eda<\/a>, ser\u00eda mucho m\u00e1s probable para el universo fluctuar directamente hacia la configuraci\u00f3n que vemos hoy, sorteando los pasados 14 mil millones de a\u00f1os de evoluci\u00f3n c\u00f3smica.<\/p>\n En nuestro nuevo escenario, el universo preexistente no fue nunca fluctuante al azar; estaba en un estado muy espec\u00edfico: espacio vac\u00edo. Lo que esta teor\u00eda afirma – y que debe probarse- es que la manera m\u00e1s probable de crear universos como el nuestro de un estado preexistente es ir a trav\u00e9s de un per\u00edodo de inflaci\u00f3n, en vez de fluctuar directamente. Nuestro univeso, en otras palabras, es una fluctuante pero no uno azaroso.<\/p>\n Opmeit Led Ahcelf<\/p>\n Este escenario, propuesto en 2004 por Jennifer Chen de la Universidad de Chicago y yo, provee una provocativa soluci\u00f3n al origen de la asimetr\u00eda en nuestro universo observable: vemos s\u00f3lo una peque\u00f1a parte de toda la imagen, y ese campo mayor es sim\u00e9trico en el tiempo. La entrop\u00eda<\/a> puede crecer sin l\u00edmite a trav\u00e9s de la creaci\u00f3n de nuevos univesos.<\/p>\n A\u00fan mejor, esta historia puede ser contada hacia atr\u00e1s y hacia adelante en el tiempo. Imagine que empezamos con espacio vac\u00edo en cierto momento particular y lo vemos evolucionar hacia el futuro y hacia el pasado. (Va hacia ambos lados porque no estamos presumiendo una unidireccional flecha del tiempo). Los beb\u00e9s universos fluct\u00faan hacia la existencia en ambas direcciones del tiempo, finalmente vaci\u00e1ndose y dando a luz sus propios beb\u00e9s. A escalas ultragrandes, semejante multiverso se ver\u00eda estad\u00edsticamente sim\u00e9trico con respecto al tiempo – ambos, pasado y futuro, tendr\u00edan nuevos universos fluctuando hacia la vida y proliferando. Cada uno de ellos experimentar\u00eda una flecha del tiempo, pero la mitad tendr\u00edan una flecha que estar\u00eda en reversa con respecto a la flecha de otros.<\/p>\n La idea de un universo con una flecha del tiempo hacia atr\u00e1s podr\u00eda parecer alarmante. Si conoci\u00e9ramos a alguien de un univeso as\u00ed, \u00bfse acordar\u00edan del futuro? Felizmente, no hay peligro para tal encuentro. En el escenario que estamos describiendo, los \u00fanicos lugares donde el tiempo parece ir hacia atr\u00e1s est\u00e1n enormemente lejos en nuestro pasado, mucho antes del big bang. En medio hay una amplia expansi\u00f3n del universo en la que el tiempo no parece correr en absoluto; casi no existe materia y la entrop\u00eda<\/a> no evoluciona. Cualquier ser que viva en una de estas regiones de tiempo revertido no nacer\u00eda viejo y morir\u00eda joven, ni nada fuero de lo ordinario. Para ellos, el tiempo fluir\u00eda en una forma convencional. Ser\u00eda s\u00f3lo al comparar su universo con el nuestro que algo parecer\u00eda fuera de lo normal: nuestro pasado es su futuro y viceversa. Pero semejante comparaci\u00f3n es puramente hipot\u00e9tica, ya que no podemos llegar all\u00ed y ellos no pueden llegar aqu\u00ed.<\/p>\n Por ahora, el jurado est\u00e1 fuera de nuestro modelo. Los cosm\u00f3logos han contemplado la idea de beb\u00e9s universos por muchos a\u00f1os, pero no entendemos el proceso de nacimiento. Si las fluctuaciones cu\u00e1nticas pudieran crear nuevos universos, tambi\u00e9n podr\u00edan crear muchas otras cosas – por ejemplo, una galaxia entera. Para que un escenario como el nuestro explique el universo que vemos, debe predecir que la mayor\u00eda de las galaxias surgen en el per\u00edodo posterior al big bang – como eventos y no s\u00f3lo fluctuaciones en otro universo vac\u00edo. Si no, nuestro universo parecer\u00eda muy anormal.<\/p>\n Pero la lecci\u00f3n para llevarnos a casa no es un escenario particular para la estructura del espacio-tiempo a ultragrandes escalas. Es la idea que una incre\u00edble caracter\u00edstica de nuestro cosmos observable – la flecha del tiempo, surgiendo de condiciones de muy baja entrop\u00eda<\/a> en el universo temprano- puede proveernos pistas acerca de la naturaleza del universo no-observable.<\/p>\n Como se mencion\u00f3 al principio de este art\u00edculo, es bueno tener una imagen que concuerde con los datos, pero los cosm\u00f3logos quieren m\u00e1s que eso: buscamos un entendimiento a las leyes de la naturaleza y de nuestro particular univeso en la que todo tenga sentido para nosotros. No queremos ser reducidos a aceptar las extra\u00f1as caracter\u00edsticas de nuestro universo como hechos brutos. La dram\u00e1tica asimetr\u00eda del tiempo de nuestro cosmos observable parece ofrecernos una pista sobre algo m\u00e1s profundo -un clave hacia el funcionamiento esencial del espacio y el tiemp. Nuestra tarea como f\u00edsicos es usar esta y otras pistas para armar una poderosa imagen.<\/p>\n Si el universo observable fuera todo lo que existe, ser\u00eda casi imposible dar cuenta de la flecha del tiempo en una forma natural. pero si el universo a nuestro alrededor es un peque\u00f1a parte de una imagen mucho mayor, nuevas posibilidades se presentan. Podemos concebir nuestro porci\u00f3n de universo como una pieza de un rompecabezas, parte de la tendencia de un sistema mayor para incrementar su entrop\u00eda<\/a> sin l\u00edmites en el pasado lejano y el futuro distante. Parafraseando al f\u00edsico Edward Tyron, el big bang es f\u00e1cil de entender si no es el comienzo de todo sino una de esas cosas que ocurren de tiempo en tiempo.<\/p>\n Otros investigadores est\u00e1n trabajando en ideas similares, y m\u00e1s y m\u00e1s cosm\u00f3logos est\u00e1n tomando seriamente el problema que genera la flecha del tiempo. Es suficientemente f\u00e1cil ver la flecha -todo lo que debe hacer es mezclar un poco de leche a su caf\u00e9. Mientras lo revuelve, puede contemplar c\u00f3mo es simple acto puede ser rastreado todo el camino hacia el comienzo de nuestro universo observable y quiz\u00e1s m\u00e1s all\u00e1.<\/p>\n Esta historia fue impresa originalmente como “El comienzo c\u00f3smico de la flecha del tiempo”.<\/p>\n Acerca del autor<\/p>\n Sean M. Carroll es un investigador senior asociado en f\u00edsica en el California Institute of Technology. Su investigaci\u00f3n alcanza la cosmolog\u00eda, f\u00edsica de part\u00edculas y la teor\u00eda general de la relatividad<\/a> de Einstein<\/a>, con particular experiencia en energ\u00eda oscura. Ha sido galardonado con becas de investigaci\u00f3n de las fundaciones Sloan y Packard, as\u00ed como el Consejo de Ense\u00f1anza de Estudiantes Gradudados de M.I.T y la Universidad Villanova. Fuera de lo acad\u00e9mico, Carroll es mejor conocido como un contribuyente al blog Cosmic Variance, que no es s\u00f3lo uno de los blogs de ciencia m\u00e1s serios sino la forma en que conoci\u00f3 a su esposa, la escritora de ciencia Jennifer Ouellette.<\/p>\n La historia del Universo Observable<\/p>\n Aqu\u00ed hay una l\u00ednea de tiempo de los eventos importantes en la historia de nuestro universo observable, de acuerdo a la cosmolog\u00eda convencional:<\/p>\n -El espacio est\u00e1 vac\u00edo, caracteriz\u00e1ndose s\u00f3lo por una peque\u00f1a cantidad de energ\u00eda de vac\u00edo y una ocasional part\u00edcula de larga longitud de onda formada v\u00eda fluctuaciones de los campos cu\u00e1nticos que ti\u00f1en el espacio.<\/p>\n -Una radiaci\u00f3n de alta intensidad barre de pronto el universo, en una forma esf\u00e9rica enfoc\u00e1ndose en un punto en el espacio. Cuando la radiaci\u00f3n colecta todo en ese punto, un “agujero blanco” se form\u00f3.<\/p>\n -El agujero blanco gradualmente crece a miles de millones de veces la masa del sol, a trav\u00e9s de la acreci\u00f3n de radiaci\u00f3n adicional de la decreciente temperatura.<\/p>\n -Otros agujeros blancos comienzan a aproximarse desde miles de millones de a\u00f1os luz. Forman una distribuci\u00f3n homog\u00e9nea, movi\u00e9ndose lentamente uno hacia el otro.<\/p>\n -Los agujeros blancos comienzan a perder masa al eyectar gas, polvo y radiaci\u00f3n al entorno circundante.<\/p>\n -El gas y polvo ocasionalmente implosionan para formar estrellas, que se esparcen hasta galaxias alrededor de los agujeros blancos.<\/p>\n -Como los agujeros blancos, las estrellas reciben radiaci\u00f3n. Usan la energ\u00eda de esta radiaci\u00f3n para convertir elementos pesados en otros m\u00e1s livianos.<\/p>\n Las estrellas se dispersan en gas, que gradualmente se suaviza a trav\u00e9s del espacio; la materia como un todo contin\u00faa movi\u00e9ndose junta y crece m\u00e1s densamente.<\/p>\n -El universo se vuelve cada vez m\u00e1s caliente y denso, finalmente contray\u00e9ndose hacia un big crunch.<\/p>\n Es innecesario decir que esta no es la forma usual de describir la historia de nuestro universo. Es la secuencia convencional de eventos contados hacia atr\u00e1s en el tiempo. Pero las leyes de la f\u00edsica trabajan igualmente bien hacia atr\u00e1s y hacia adelante en el tiempo. As\u00ed, esta secuencia es tan leg\u00edtima como la usual. Sirve al prop\u00f3sito de llevar a casa cu\u00e1n improbable es realmente la historia de nuestro universo observable.<\/p>\n S.M.C.<\/p>\n Preguntas frecuentes de La Flecha del Tiempo<\/p>\n Si la entrop\u00eda<\/a> siempre se incrementa, \u00bfc\u00f3mo se forman los objetos de baja entrop\u00eda<\/a>?<\/p>\n La ley de entrop\u00eda<\/a> se aplica a sistemas cerrados. No prohibe el decrecimiento de la entrop\u00eda<\/a> en sistemas abiertos, incluyendo gallinas. Una gallina toma energ\u00eda y realiza un gran esfuerzo en producir un huevo.<\/p>\n \u00bfNing\u00fan proceso de part\u00edculas tiene una flecha del tiempo?<\/p>\n El decaimiento de algunas part\u00edculas elementales, como los kaons neutrales, ocurren m\u00e1s frecuentemente en una direcci\u00f3n del tiempo que en otra. (Los f\u00edsicos no necesitan viajar atr\u00e1s en el tiempo para observar esta asimetr\u00eda, ellos infieren esto de experimentos sobre propiedades de las part\u00edculas). Pero estos procesos son reversibles, a diferencia del crecimiento de la entrop\u00eda<\/a>, por lo que no explican la flecha del tiempo. El modelo est\u00e1ndar de la f\u00edsica de part\u00edculas no parece ser de ayuda en explicar la baja entrop\u00eda<\/a> del universo temprano.<\/p>\n \u00bfLa mec\u00e1nica cu\u00e1ntica tiene una flecha del tiempo?<\/p>\n De acuerdo a la interpretaci\u00f3n est\u00e1ndar de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, la medici\u00f3n de un sistema causa una funci\u00f3n de onda que “colapsa”, un proceso que es asim\u00e9trico en el tiempo. Pero la raz\u00f3n de que las funciones de onda colapsen pero nunca “des-colapsen” es la misma raz\u00f3n por la que los huevos se rompen y no se “des-rompen”, porque el colapso incrementa la entrop\u00eda<\/a> del universo. La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica no explica porqu\u00e9 la entrop\u00eda<\/a> fue baja en primer lugar.<\/p>\n \u00bfPorqu\u00e9 recordamos el pasado y no el futuro?<\/p>\n Formar una memoria confiable requiere que el pasado est\u00e9 ordenado – esto es, tenga una baja entrop\u00eda<\/a>. Si la entrop\u00eda<\/a> es alta, casi todos los “recuerdos” ser\u00edan fluctuaciones al azar, completamente desvinculadas de lo que realmente pas\u00f3 en el pasado.<\/p>\n \u00bfEs testeable la teor\u00eda del multiverso?<\/p>\n La idea de que el univeso se extiende mucho m\u00e1s all\u00e1 de lo que vemos no es realmente una teor\u00eda – es una predicci\u00f3n hecha por ciertas teor\u00edas de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y gravedad. La verdad es que es una predici\u00f3n dif\u00edcil de probar. Pero todas las teor\u00edas de la f\u00edsica nos fuerzan a ir m\u00e1s all\u00e1 de lo que podemos ver directamente. Por ejemplo, nuestro mejor modelo actual para el origen de la estructura c\u00f3smica, el escenario inflacionario, requiere que entendamos las condiciones incluso antes de la inflaci\u00f3n.<\/p>\n Las partes anteriores de esta nota son:<\/p>\n La flecha del tiempo (Parte I)<\/p>\n La flecha del tiempo (Parte II)<\/p>\n Fuentes y links relacionados<\/p>\n Does Time Run Backward in Other Universes?<\/p>\n Destino \u00faltimo del universo<\/p>\n Sobre las im\u00e1genes<\/p>\n Imagen de Lucy Reading-Ikkanda<\/p>\n Restaurando la simetr\u00eda del tiempo<\/p>\n De acuerdo al modelo est\u00e1ndar de la cosmolog\u00eda, el universo comenz\u00f3 como un gas casi uniforme y finalizar\u00e1 como espacio vac\u00edo, es decir, que va de baja entrop\u00eda<\/a> a alta entrop\u00eda<\/a>, una condicional final que los f\u00edsicos llaman “heat death” o “Muerte del calor”. Pero este modelo falla en explicar qu\u00e9 configur\u00f3 el estadio incial de baja entrop\u00eda<\/a>. El modelo del autor a\u00f1ade un per\u00edodo de prehistoria. El universo comenz\u00f3 vac\u00edo y terminar\u00e1 igual. La aparici\u00f3n de estrellas y galaxias es una desviaci\u00f3n temporaria de su condici\u00f3n usual de equilibrio.<\/p>\n Cuadro por cuadro<\/p>\n Prehistoria:<\/p>\n El espacio est\u00e1 casi vac\u00edo.<\/p>\n Los campos cu\u00e1nticos en una regi\u00f3n fluct\u00faan.<\/p>\n El espacio se infla.<\/p>\n La inflaci\u00f3n termina y llena el espacio con un casi primordial casi uniforme.<\/p>\n Los agrupamientos forman galaxias.<\/p>\n El universo actual.<\/p>\n La expansi\u00f3n acelerada empuja las galaxias fuera de vista.<\/p>\n Cada galaxia colpasa hacia un agujero negro<\/a> que se evaporan a un gas difuso.<\/p>\n El espacio es casi vac\u00edo.<\/p>\n Publica: Blog de emilio silvera<\/p>\n\r\n\t\t
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