El Tiempo no existe

Entrevista a Julian Barbour


Julian Barbour se licenció en matemáticas por la Universidad de Cambridge y se doctoró en Física Teórica por la Universidad de Colonia. Sus ideas se centran en intentar demostrar cómo un universo que experimentamos como intensamente temporal es en realidad estático.










EL FINAL DEL TIEMPO

JULIAN BARBOUR: La pregunta que me hago a mí mismo siempre es, ¿qué es el universo y cómo funciona? Quiero decir, desde el punto de vista de la física fundamental, las cuestiones básicas de la mecánica cuántica y su relación con la mecánica clásica. La mecánica cuántica fue descubierta en 1925 - 1926, y nos dio una nueva imagen de la física que es extraordinariamente sorprendente, y muy difícil de entender. Sugiere el mundo no es en absoluto como nosotros lo vemos. Y esto se ha mantenido realmente como un gran problema, y genera cada vez más debate y más y más interés por parte de la gente. Este es le tema en que realmente estoy pensando, en cómo conciliar el hecho de que el mundo parece ser clásico, con un pasado singular, con cosas que parecen estar en posiciones definidas, y tienen un futuro definido, pero que desde la perspectiva de la mecánica cuántica no es así - lo cual no nos agrada en absoluto. El objetivo es tratar de encontrar una descripción de la totalidad del universo que sea cuántica y además entender la forma en que, sin embargo, puede tener la apariencia clásica mundo que vemos y vivimos.

Entré en esto por azar, leyendo un artículo de prensa acerca de los intentos que el gran Paul Dirac, uno de los descubridores de la mecánica cuántica, se había tomado durante 40 años para unirla con la teoría general de la relatividad de Einstein. Lo había intentado a través de un enfoque bastante sorprendente que le había llevado a la cuestión de si la imagen del espacio - tiempo que fue la base de toda la teoría de Einstein era realmente tan fundamental como se pensaba. Esto me llevó a pensar en el tiempo en sí. Durante casi 36 años, he estado pensando en el tiempo y tratando de entender que es en su nivel más fundamental. Si se observa la historia de la física, es sorprendente que pocas personas realmente han pensado en el tiempo y lo que realmente es. Incluso Einstein sólo pensaba sobre ciertos aspectos acerca del tiempo; él nunca se preguntó lo que significa decir que un segundo de un día como hoy es el mismo que un segundo del día de mañana. Esta es una cuestión fundamental. Einstein supuso que de alguna manera esto era significativo, pero en realidad nunca se pregunto ¿cómo se produce y cómo se desarrolla? Nunca se define la noción de duración. Por lo tanto, hay aspectos del tiempo que en mi opinión no han sido plenamente estudiados.

JB: ¿Me puede dar otro ejemplo, además de la duración?

BARBOUR: Ciertamente. Uno de los grandes interrogantes de la física es la de si existe algún tipo de marco invisible en el que todo se desarrolla. Newton introdujo las nociones de espacio absoluto y tiempo absoluto. El Espacio Absoluto es como un bloque de vidrio translúcido, que se extiende desde el infinito hasta el infinito, un marco de referencia fijo en el que todo pasa. El concepto de Newton del tiempo es como un río invisible que fluye de manera uniforme para siempre. El problema con esto es que no podemos ver ese marco invisible, todos vemos que las cosas se mueven unas respecto al otras. Este es el punto de vista relacional, en oposición al punto de vista absoluto de Newton. El reto ha sido crear una teoría que contenga una verdadera relación entre las cosas auténticas, y no en las relaciones entre las cosas reales y las cosas inobservables. Eso es a lo que he dedicado gran parte de mi tiempo de trabajo. Son las ideas con las que estoy tratando de desarrollar una cosmología completa, una expliación completa de qué es el universo.

JB: ¿Alguna vez llego a hablar con Dirac?

BARBOUR: Lo intenté. Yo estaba estudiando en Munich cuando leí el artículo sobre él. Estaba tan enganchado con la cuestión de tiempo que volví a Inglaterra para tratar de ver Dirac en Cambridge. Yo realmente le hablé por teléfono, pero él no era una persona muy conversadora y no estaba interesado en reunirse con alguien que había entendido a medias sus ideas acerca del tiempo. Hoy se que no se equivocaba.

JB: ¿Estan esas ideas ya completamente cocinadas?

BARBOUR: Son ciertamente distintas a como nacieron y espero que algunas de ellas por lo menos tengan un lugar en la nueva imagen del universo que para muchos físicos es relacional, Completamente cuántica y no medio cuántica y medio clásica. Lo que mi colaborador italiano Bruno Bertotti ya demostro, que el mundo y la física están muy de acuerdo con estructuras relacionales, pero esto no ha sido debidamente reconocido. La gente que defendio puntos de vista relacionales como Ernst Mach, Leibniz y Newton, fueron muy criticados. Einstein, lo incluyó de alguna forma esto en sus teorías sin que nadie, incluido el propio Einstein, lo apreciara adecuadamente. El mundo es relacional. Esto se refiere a la manera real en que las cosas se refieren a cosas reales. Esto es potencialmente importante para la forma en que tratamos el universo cuántico.

JB: ¿Cómo encaja esto en la vanguardia de la investigación a día de hoy, los teóricos de cuerdas, la gravedad cuántica?

BARBOUR: Mi trabajo tiene poca relación directa a lo que hacen los teóricos de las cuerdas. Hay dos enfoques principales para la gravedad cuántica, y uno de ellos es, sin duda, mucho más popular que el otro, esa es la línea de la teoría de las cuerdas. Estoy siguiendo una línea que es al menos el doble de vieja, pero seguido por un número mucho menor de personas. A su estrecha relación con las cuestiones básicas - que es tiempo, cuál es el espacio... La ciencia tiene sus modas. Los teóricos de cuerdas son un poco como una manada de perros en busca de una raíz de olor muy prometedor. Pero se trata de un olor particular. Si pierden el rastro, nada va a salir de esa gran busqueda. En cambio, aquellas preguntas básicas nunca desaparecerán. De hecho, si tiene éxito la teoría de las cuerdas, será muy interesante ver cómo las responde.

JB: ¿Qué es lo diferente de su enfoque?

BARBOUR: Mi idea básica es que el tiempo como tal no existe. No existe un río invisible del tiempo. Pero hay cosas que usted puede llamar instantes de tiempo, o "Ahoras". Como vivimos en algo que se mueve a través de una sucesión de Ahoras, la pregunta es, ¿cuáles son esos ahoras? Son arreglos de cada cosa que existe en el universo respecto al resto de el en cualquier momento, por ejemplo, ahora.

Tenemos la firme impresión de que usted y yo estamos sentados uno frente al otro, que hay un ramo de flores sobre la mesa, de que hay allí una silla y cosas así - que hay en posiciones definitivas de cada cosa en relación con todo los demás. Me propongo salir fuera de todo lo que no se puede ver (directa o indirectamente) para mantener la idea de que son muchas cosas diferentes que coexisten a la vez en una clara relación mutua. La totalidad de interconexión básica entre todo se convierte en una cosa en si, en un momento. Hay muchos de esos Ahoras, todos diferentes los unos de los otros. Esa es mi ontología del universo - hay Ahoras, nada más y nada menos.

JB: Pero, ¿y que hay que decir de nuestra experiencia sobre la corriente de tiempo?

BARBOUR: Eso siempre ha demostrado ser difícil de abordar, porque si trata de agarrar al tiempo, siempre se le deslizara a través de sus dedos. La gente está segura de que esta allí, pero que no pueden cojerlo. Pero mi sensación es que si no se puede obtener nada de él es porque no está allí en absoluto. Eso es lo que nosotros nos creemos, que existe el flujo de tiempo - y hasta vemos su movimiento - pero es, en realidad, una ilusión. He llegado a eso después de ver lo que la mecánica cuántica nos dice de como podría ser el universo.

JB: Suena duro. ¿puede darnos un ejemplo?

BARBOUR: Miremos un modelo simple, supongamos que hay sólo tres partículas en el universo y nada más. En algún instante, se darían unas ciertas posiciones de relación entre ellas y se formaría algun triángulo. Newton afirmó que este triángulo tiene además algunas posiciónes absolutas en el espacio y es cambiante en el tiempo. Lo que estoy diciendo es que no hay ningun marco externo de espacio y tiempo, sólo hay la posibilidad de que se formen los triángulos que forman las partículas. Los triángulos no se producen en algún lugar de espacio absoluto en algún instante de tiempo, en algunos ahoras. Los triángulos son los AHORAS. Si tuviéramos un universo con un millón de partículas en el habría alguna relación de configuración de los millones de partículas y nada más. La que se forme ahora, y todas las diferentes formas en que usted puede disponer esos millones de partículas serían posibles y distintos Ahoras. Creo que los reales Ahoras de este universo son solo construcciones más sofisticadas de los campos, AHORAS formados por arreglos de las partículas.

JB: ¿Los AHORAS niegan a Einstein?

BARBOUR: En realidad no. Él sólo puso de manifiesto que no se siguen unos a otros en una única secuencia. No existe una simultaneidad absoluta en el universo, o al menos no en el universo clásico. Pero sigue existiendo la simultaneidad relativa y como los AHORAS se definen, forman parte integrante de la teoría de Einstein. En realidad el descubrimiento de Dirac que comenzó mi interés en su momento fue que los Ahoras parecen ser mucho más importantes en el mundo cuántico de lo que uno podría haber esperado siguiendo la interpretación normal de la relatividad de Einstein.

Lo que realmente me intriga es que la totalidad de todos esos posibles Ahoras definitivos de cualquier tipo tienen una estructura muy especial. Puede pensar en ello como en un paisaje, o un país. Cada punto en el país es Ahora. Yo lo llamo Platonia, porque es atemporal y perfecto, creado por reglas matemáticas. Más sorprendente, es que tienen un fin determinado y unas fronteras que están allí por mera necesidad lógica. Por ejemplo, si se considera como el sistema de los triángulos Ahora, la tierra de estos Ahoras llegan a su fin en la absoluta degeneracion del triángulo en el que coinciden las tres partículas. Este punto tan especial yo lo llamo Alpha. Otras fronteras, están formadas por triángulos en los que coinciden dos partículas, y el tercero está a cierta distancia de ellos. Por último, otro tipo de frontera está formada por configuraciones colineales - todas las partículas están en una línea. El Platonia de los triángulos es como una pirámide con tres caras. Su ápice es Alpha. Todos los puntos en sus caras corresponden a configuraciones colineales, y las caras se reúnen en las zona central formada por los triángulos con los dos vértices coincidentes.

JB: Me gusta el sonido de Platonia, ¿pero es un nombre ajustado a lo que define?

BARBOUR: Mi conjetura es que algun Platonia es el verdadero escenario del universo y que su estructura tiene una profunda influencia en el, sea cual sea la física, clásica o cuántica, que se juega en el. En particular, creo que el fenómeno que llamamos el Big Bang no es una explosión de gran violencia que tuvo lugar en el pasado distante. Es simplemente el lugar Alpha de Platonia.
JB: ¿Hay alguna forma de poner a prueba su ideas observacionalmente?

BARBOUR: No puedo ver todavía como poner a prueba de forma directa y experimental estas ideas. Lo que se necesita sobre todo es el desarrollo de las matemáticas. En mi opinión, la cosmología cuántica es como la física cuántica de los estados estacionarios de las grandes moléculas, y el desarrollo de las ideas utilizadas en física atómica y molecular podría ayudar. Bastante trabajo ya se ha hecho en esta dirección en el programa que he mencionado antes. Pero, en principio, las predicciones pueden hacerse en el contexto de la ecuación Wheeler - DeWitt . Sin embargo, casi todos ellos en esta etapa son bastante difíciles debido a las matemáticas implicadas. Se trata de sistemas complicados, de las que no se sabe como encontrar las soluciones, hay un montón de cuestiones por resolver.
Otra cuestión es que la cosmología es un tema especial, ya que trata de una cosa que es única. Sólo hay un universo. Hay en ello una cuestión filosófica: ¿cómo se puede hacer real la ciencia en un objeto único?

JB: ¿Alguna vez ha considerado que el mundo es una invención, y aún no hay una existencia a priori, antes de los descubrimientos de la gente como usted?

BARBOUR: Creo en el mundo, soy realista, pero hay que reconocer que este sigue siendo una conjetura.

JB: ¿No es eso una especie de materialismo ingenuo? Wallace Stevens se dirigió a la idea de que las palabras sobre el mundo son la vida del mundo. Norman O. Brown observó que la naturaleza no se crea ... Se dice. Pero no sé de ningún físico notable, que hoy or hoy este seriamente interesado en el papel que desempeña el idioma en la creación de la realidad.

BARBOUR: Las palabras son el sentido de algo. Lo que me impresiona es que, a pesar de lo que usted dice, las reglas del juego de la ciencia se han quedado asombrosamente constantes, a pesar de los fantásticos cambios en la forma en que vemos el mundo. Básicamente, la hipótesis de que siempre “ha existido algo” es que hay cosas materiales que se mueven en torno al tema de las limitaciones de la geometría. Hay cambios pero sujetos al orden. La ciencia - o por lo menos la física – es la forma que establece como se producen esos cambios y los describe matemáticamente. Con el paso del tiempo se van encontrando nuevas formas que nos sirven a la hora de abordar como es el mundo, pero las reglas del juego han sido siempre las mismas, desde la geometría y la astronomía en la antigüedad.

Personalmente, creo que el mundo es muy probablemente mucho más rico de lo que imaginamos, y que aún hay mucho más, que hoy solo arañamos la superficie de la mismo. Cuando escalamos una cadena montañosa obtenemos diferentes puntos de vista sobre la marcha. Cuando pasamos por la parte superior entendemos lo que veíamos desde abajo, pero no se puede comprender adecuadamente solo desde abajo. Veo el progreso de la ciencia de esta manera, cambia completamente con las nuevas perspectivas que se van abriendo, y encontrar nuevas formas de pensar acerca de ello. Creo que están descubriendo el mundo, no inventandolo. Pero como dice John Wheeler, a veces parece sugerir que con ello creamos el universo. Piensa que al insistir en la búsqueda de una descripción del mismo parece que nos metemos en una especie de circulo. Esto se ilustra con una variación del conocido juego de las veinte preguntas en el que no ponemos ninguna objeción al inicio del interrogatorio. Por el contrario, cada respuesta que se da debe ser coherente con todas los que ya están dadas. Y finalmente, surge algún objeto que coincide con las respuestas.

JB: El físico y poeta William Empson escribió lo siguiente en "Punto doctrinal" en su Collected Poems:

Todo en física es una tautología;
Si usted describe las cosas con tensores correctos
Todo lo correcto se convierte en el hecho
que se puede describir con ellos;
Se trata de la Asunción de la descripción.

BARBOUR: En este caso, se trata de una cuestión estrechamente relacionada con la cosmología cuántica. ¿Cuál es el significado general de la covarianza? Empson está argumentando que se trata de una tautología. Creo que tiene razón en ello, pero no en la afirmación de que todo lo correcto se convierte en el supuesto de la descripción.

Vamos a considerar la posibilidad de una gran experiencia que halla usted tenido. He sido testigo del eclipse total de sol en Francia el 11 de agosto. Recuerdo vivamente como había leído sobre el eclipse cuando era un niño y esperaba a que se presentara el eclipse de 1999, el primero visible en España en mucho tiempo - de hecho me fui a Francia para verlo. Ahora no hay ninguna duda acerca de que hubo un eclipse, ya sea que los vieras o no. Los astrónomos predijeron que se vería como eclipse total en la ciudad medieval de Senlis justo al norte de París, y por supuesto fue total. Esto es impresionante. No creo que haya algo que inventó ese hecho - en realidad la impresión de ver el sol totalmente eclipsado no deja lugar a dudas. Mis recuerdos sobre lo que lei sobre el eclipse como era niño y mi memoria del eclipse real no son realmente iguales pero son cosas diferentes que corresponden. Por eso creo que hay algo ahí fuera real en el mundo y que lo estamos aprendiendo con nuestro esfuerzo.

JB: Su teorías parecen que le enfrentan contra las ideas de muchos de sus colegas? ¿Quién le parece que simpatiza con usted?

BARBOUR: La mayoría de los teóricos probablemente no las toman muy en serio, porque estoy atado a un enfoque concreto a la hora de atacar el problema y solo dicen que estoy haciendo las cosas de manera incorrecta. Pero no me preocupe demasiado por que, debido a ciertos criterios uno puede llegar a ser impopular durante mucho tiempo y luego volver de nuevo a ser valorado. Ciertamente hay personas que reflexionan sobre las cuestiones fundamentales que describen el mundo y muchas de estas preguntas básicas , como que es movimiento, y otras; deben ser solidarios con mi planteamiento. La gente que no me gusta son las personas que no quieren tomar en serio los muchos mundos fruto de la teoría cuántica, y que están tratando de modificar la mecánica cuántica a fin de desterrar ese fantasma. No creo que Roger Penrose me tome muy en serio, porque no le gusta nada los mundos múltiples producto de la interpretación de la mecánica cuántica. Stephen Hawking podría simpatizar más con mis ideas porque la cuántica ha sido, básicamente, su línea de trabajo desde hace muchos años. Otras personas a las que espero que les agraden mis ideas serian Murray Gell - Mann, Jim Hartle, y varios otros que han desarrollado el llamado enfoque de la historia en consonancia con la interpretación de la mecánica cuántica. Empiezan adoptando una visión completa de la historia como si fuera el concepto fundamental, que para mí es ahora el punto de partida. Comienzan con una cadena de Ahoras.

JB: Lee Smolin ciertamente habla de sus ideas.

BARBOUR: Lee y yo somos grandes amigos, y hemos hablado mucho y hemos desarrollado ideas juntos – no seguimos exactamente la misma línea ahora, pero compartimos muchas cosas en común. Estamos muy interesados en las estructuras, y en una linea de pensamiento en la cual se parte de que como las cosas se estructuran es el hecho realmente importante. Esto nos lleva a la cuestión fundamental de si el mundo existe de por si como un todo – tiene antecedentes- o si el mundo es realmente sólo una interacción entre las cosas que están en él. Compartimos este punto de vista mucho.

JB: ¿Qué te parece el debate de sus ideas sobre el limite?

BARBOUR: Las personas que analizan el llamado problema de tiempo, (que el tiempo parece desaparecer completamente cuando se intenta hacer un universo cuántico), tienen un enfoque que básicamente coincide con mi punto de vista.

JB: ¿En que está trabajando en este momento?

BARBOUR: En primer lugar, estoy trabajando en algunas ideas que tratan de las escalas de la física. Que se relacionan con la cuestión de la duración: ¿cómo puede usted decir un segundo día de hoy es lo mismo que un segundo mañana? También puede preguntar, ¿cómo puede usted decir aquí que una pulgada es igual a una pulgada sobre la nebulosa de Andrómeda? Esa es también una cuestión muy profunda, y creo que he hecho algunos progresos con un colega irlandés en este trabajo.

Lo que en realidad es mi esperanza es construir más y más pruebas para el panorama general de lo que es nuestro universo. Nunca se puede decir si uno está en la línea correcta, pero yo no puedo dejar de pensar en estas cosas. Si usted busca en la historia de la física, a menudo antes de ver un claro avance, hay algún tipo de idea parece cualitativos, y luego se hizo esa idea se hace más precisa, más matemática. Espero estar haciendo alguna contribución a dicho desarrollo, no sólo con ideas cualitativas (como Platonia y las cápsulas de tiempo), sino también en modelos simplificados como en mi trabajo con Bertotti.

JB: Algunos han dicho si sus teorías son correctas nuestra percepción del mundo va a cambiar drásticamente.

BARBOUR: Ciertamente, si yo, u otros investigadores, estamos en el buen camino, no hay duda, sería una visión global del mundo diferente. Pero es muy difícil predecir con exactitud la forma en que podrían cambiar las cosas. ¿Cómo podría saber Copernico lo que saldría de su propuesta? Lo que yo siento es que al concentrarnos en las cosas que sabemos que están en el mundo, se nos hace el mundo más real, y yo diría que lo valoramos más, y tal vez nos ayuda a tomar una actitud más relajada hacia la vida y a sentarnos tranquilos y disfrutar más de ella. Esto es, en realidad, lo que me sucede a mí personalmente - quizá es sólo porque estoy envejeciendo y no quiero perderme cosas, pero desde luego estoy consciente de que saboro los momentos más que cuando era joven. Y es en parte influenciado por mi idea de que realmente el universo es estático, y las únicas cosas que son reales son Ahoras, los que somos en un Ahora.

Hace unos años, escuché Dame Janet Baker siendo entrevistado en la radio. Se le preguntó si ella nunca escuchaba sus grabaciones y, en caso de hacerlo, ¿cuáles son sus grabaciones favoritas? Le dijeron. Ella contesto que casi nunca las había escuchado. Para ella, cada momento era tan emocionante y nuevo, que era un gran error tratar de repetirlo. En su recital, ella no hizo ningún intento de recrear actuaciones anteriores ni ningún intento de repetir hacer los puntos culminantes de manera similar a la noche anterior. Una y otra vez habló con la más profunda reverencia del ahora, de la manera en que debe ser nuevo y suceder espontáneamente. "El ahora es lo que es real", dijo. Pensé que era la perfecta expresión artística de la forma en que veo la cosmología cuántica atemporal.

JB: Bueno, veo que está claramente metido en las grandes cuestiones. ¿Significa eso que lo demás no tiene importancia para usted?

BARBOUR: No, no para nada, no soy nada ambicioso, para mi el éxito es otro asunto, lo que me alegra es intentarlo.

JB: ¿Está usted tan enamorado del universo que tiene que fingir las emociones humanas?

BARBOUR: No, en absoluto. Soy humano y actúo por medio de las emociones, pero me encanta el universo. Me gustaría demostrar que el universo es tan rico como se nos aparece a través de nuestros sentidos, y no más bien tan monótono como aparece en la ciencia. Para mí, uno de los grandes milagros son los colores, los diferentes sonidos y las sensaciones. Este es el problema de los qualia. Me encantaría crear una física en la que existen como tales y forman una parte fundamental de ella al igual que la masa y la carga eléctrica. Pero se que ese es realmente un sueño lejano.

ENTREVISTA original en Inglés DE JOHN BROOKMAN

Fuente: http://blogcon-ciencia.blogspot.com

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