La física cuántica fue la gran teoría física del siglo XX y aún no logramos asimilar todas sus implicaciones, puesto que contradicen en mucho sentido nuestra experiencia cotidiana consensual. Y, sin embargo, la mecánica cuántica es la base de la tecnología moderna y es matemáticamente consistente por lo cual deberíamos también de tomarla cuenta para nuestra epistemología y nuestra imagen del mundo.
Los físicos han luchado durante mucho tiempo para comprender la naturaleza del tiempo, y un nuevo estudio teórico ofrece una perspectiva provocativa: el tiempo podría ser una ilusión que emerge del entrelazamiento cuántico.
El comportamiento inconsistente del tiempo entre la mecánica cuántica y la relatividad general ha sido un gran desafío para los físicos. Mientras que la mecánica cuántica concibe al tiempo como un flujo fijo y unidireccional, la relatividad general lo ve entrelazado con el espacio, capaz de deformarse bajo ciertas condiciones, según la teoría de Einstein. Esta discrepancia ha obstaculizado la búsqueda de una "teoría del todo" unificada, el santo grial de la física.
Un estudio reciente publicado en Physical Review A propone que el tiempo podría ser un subproducto del entrelazamiento cuántico, el misterioso vínculo entre partículas a largas distancias. Según esta teoría, el tiempo emerge cuando un sistema cuántico interactúa con otro que actúa como un reloj. Para sistemas que no están entrelazados de esta manera, el tiempo no existe y el universo parece estático.
Los investigadores se basaron en el mecanismo de Page y Wootters de 1983, que sugiere que el tiempo surge del entrelazamiento cuántico. Aplicaron esta teoría a un sistema hipotético que involucraba un oscilador armónico vibrante y un conjunto de pequeños imanes que actuaban como un reloj. Sus hallazgos mostraron que el sistema podía describirse mediante la ecuación de Schrödinger, una ecuación fundamental en la mecánica cuántica, con el tiempo reemplazado por los estados de los imanes que actuaban como reloj.
Si bien el estudio proporciona un marco matemático intrigante, aún está por verse si puede conducir a predicciones comprobables. Algunos físicos, como Vlatko Vedral de la Universidad de Oxford, advierten que, aunque la idea es matemáticamente consistente, aún no ha producido modificaciones prácticas a la física cuántica o a la relatividad general que puedan verificarse experimentalmente.
A pesar del escepticismo, la idea de que el tiempo podría ser un resultado del entrelazamiento cuántico abre nuevas vías para comprender el universo. El desafío ahora es traducir estos conocimientos teóricos en experimentos comprobables. Como sugiere Adam Frank de la Universidad de Rochester, comprender el tiempo podría requerir verlo desde dentro del ámbito cuántico en lugar de desde una perspectiva externa.
El estudio ofrece un enfoque novedoso a uno de los problemas más desconcertantes de la física. Al explorar los orígenes cuánticos del tiempo, los científicos esperan cerrar la brecha entre la mecánica cuántica y la relatividad general, acercándonos a una teoría integral del universo. Para más detalles, puedes explorar el estudio original publicado en Physical Review A.
Imagen: BGR
