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Científicos logran invertir el sentido del tiempo

Ciencia

Por: pijamasurf - 01/13/2018

Científicos consiguen manipular la entropía de un sistema para lograr que el tiempo corra en sentido contrario al que estamos habituados a considerar

El tiempo ha sido siempre un enigma para el ser humano, desde que se tuvo conciencia de su transcurso y sus efectos sobre la vida. De Sócrates a Heidegger, de la mesa de un campesino a la plática con un compañero de trabajo, probablemente no exista un ser humano que no haya reflexionado siquiera una vez sobre el problema del tiempo.

La ciencia, en este sentido, no es la excepción, y especialmente a partir del desarrollo de la tecnología que abrió el campo de la llamada física de partículas –esto es, la observación de las partículas subatómicas–, el conocimiento sobre la naturaleza del tiempo ha cambiado radicalmente. A la vasta tradición reflexiva sobre éste se ha sumado, desde hace algunas décadas, la experimentación real con el tiempo, de lo cual ha resultado ahora uno de los hechos más extraordinarios en la historia de la ciencia: la posibilidad de hacer transcurrir el tiempo en sentido contrario, no hacia el futuro, sino hacia el pasado.

Para la física, el enigma del tiempo se ha condensado justamente en esa propiedad: ¿por qué todos los fenómenos físicos suceden exclusivamente en una misma dirección con respecto al tiempo –esto es, hacia adelante? Con la llegada de la física de partículas, se descubrió que a nivel microscópico las leyes de la física podían cumplirse también en retroceso pero, igualmente, siempre una misma dirección. El físico Arthur Eddington llamó a esta cualidad “la flecha del tiempo”, concepto en torno al cual la física elaboró esta pregunta: ¿por qué esa flecha apunta hacia una dirección y no hacia la otra?

Como se explica en el sitio Technology Review del Instituto Tecnológico de Massachusetts, durante muchos años se creyó que dicha dirección preferencial de la flecha del tiempo provenía de la Segunda Ley de la Termodinámica, según la cual la entropía (es decir, el desorden) se incrementa en los sistema cerrados pero es mínima e incluso casi nula en los sistemas abiertos. Por eso, se dice en esta misma explicación, en nuestra vida diaria un huevo revuelto no vuelve espontáneamente a su forma original, y el calor de un objeto se transmite a otro más frío y no al revés.

En el caso del origen y la formación del universo, se da por entendido que al principio todo no era sino un gran, inconmensurable y candente núcleo de masa que al explotar distribuyó su energía uniformemente, si bien no se sabe por qué. Es en buena medida dicha uniformidad la que determinó que el universo (hasta donde se sabe) sea un lugar de entropía reducida y, por ello mismo, que el tiempo transcurra en una sola dirección.

Pero si no fuera así, ¿el sentido del tiempo podría cambiar? ¿En condiciones distintas de entropía el tiempo podría correr hacia atrás o en maneras que no somos capaces de concebir?

Por más que estas preguntas parecen tocar la ciencia ficción, hace unos días un equipo de investigadores que labora en la Universidad Federal ABC, en Brasil, dio a conocer los resultados de un experimento en el que crearon las condiciones de un sistema cerrado, de entropía elevada, en donde ocurre eso que en términos reales consideramos imposible: que el tiempo corra hacia atrás.

El equipo, encabezado por el físico Kaonan Micadei, construyó un sistema subatómico con un átomo de carbono, un átomo de hidrógeno y tres átomos de cloro, que reunidos forman el compuesto comúnmente conocido como cloroformo. Con resonancia magnética nuclear y pulsos radiales, los científicos alinearon los núcleos de los átomos, moviéndolos de tal suerte que surgiera el conocido entrelazamiento cuántico entre ellos, fenómeno que les permitió “escuchar” las señales de radio emitidos por cada uno. 

Paralelamente, como efecto de este proceso, los núcleos de los átomos de carbón y de hidrógeno entraron en contacto termal, lo cual fue indicio de que la energía fluía entre uno y otro. Los científicos, como se aclara en el reporte, usaron esta conexión para controlar la temperatura de ambos núcleos atómicos a través de resonancia magnética.

Y aunque para nosotros, en nuestro nivel de realidad, lo usual es que la energía térmica fluya de lo más caliente a lo más frío, debido al entrelazamiento cuántico creado entre estos átomos se observó justo lo opuesto. En un hecho sin precedentes, los científicos registraron el flujo espontáneo de lo frío hacia lo caliente, un fenómeno que no ocurre en ningún lugar del universo físico conocido. 

Para los científicos, esta observación sobre la “flecha del tiempo” en su expresión termodinámica podría tener consecuencias mayores. De entrada, es posible que a partir de este experimento se entiendan mejor las condiciones iniciales del universo y su origen, así como la formación del tiempo como fenómeno físico.

El reporte completo del experimento puede consultarse en este enlace

 

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La espectacular lluvia de estrellas de las Gemínidas, 13 y 14 de diciembre, 2017

Ciencia

Por: PijamaSurf - 01/13/2018

Una de las más abundantes lluvia de estrellas del año, la Gemínidas podrán vislumbrarse el 13 y 14 de diciembre

Para Carl G. Jung, unas de las figuras inminentes del psicoanálisis, las cuatro estaciones del año representan el ciclo de vida de los humanos: la primavera, la infancia; el verano, la adolescencia y adultez; el otoño, la adultez mayor; y el invierno, la senectud. Sin embargo, también pueden relacionarse con el ciclo de vida –inicio, clímax, decadencia y final– de cada relación de pareja, proyecto laboral o algún momento característico. Es decir, son la representación simbólica de la vida que goza a veces de sequías, inundaciones, abundancias o pequeños regalos de la naturaleza.

Ahora en esta última etapa del ciclo del año, el invierno, hay ocasiones en que la naturaleza brinda destellos de ilusión. Un ejemplo de ello no es sólo el solsticio, también las lluvias de estrellas que tendrán lugar en este último mes del año. Para el 13 y 14 de diciembre, caerán más de 100 estrellas por hora. Se trata de una lluvia de las estrellas Gemínidas, la cual goza de cierta popularidad en la astronomía ya que puede observarse desde cualquier punto en la oscuridad total. Y en caso de que el clima esté en buenas condiciones, se posarán más de 100 meteoritos por hora ante nuestros ojos. Las Gemínidas, provenientes en locación aparente de la constelación de Geminis, son algunas de los meteoros más populares para aficionados.

Las Gemínidas son en realidad el resultado del colapso de la Tierra con los restos cósmicos del asteroide Phaethon -un cometa que deja a su paso un camino de polvo y partículas en dirección al Sol-, el cual puede visualizarse como un estallido de luz. Y para el 22, la lluvia de estrellas de Úrsida tendrá lugar momentos antes del amanecer y del solsticio de invierno. Al igual que las Gemínidas, está lluvia de estrellas podrán verse en un lugar con poca contaminación lumínica; sin embargo sólo se verán diez meteoritos por hora pues para esa fecha, la Luna se encontrará iluminando los cielos en todo su esplendor. Lo ideal es encontrar un cielo oscuro para notar las estrellas fugaces.  Después de todo, ¿qué mejor manera de cerrar este ciclo que con un regalo de la naturaleza que cumple los deseos y nos hace estar en plena consciencia de la vida?