Según la Teoría de la Relatividad, que concibió el físico Albert Einstein a comienzos del siglo XX, el espacio y el tiempo no son dos entidades separadas sino dos aspectos de la misma cosa. Por ejemplo, según esta teoría, el tiempo fluye de una manera diferente según la velocidad con la cual uno se mueve en el espacio. Supongamos que hay dos gemelos: un astronauta y un carpintero.
Con 25 años, el astronauta se embarca en una nave espacial que viaja a una velocidad muy próxima a la de la luz (hoy en día las velocidades asequibles son mucho más bajas). Tras cinco años de viaje, el cosmonauta vuelve a la tierra y encuentra que su hermano gemelo ¡ya tiene 75 años! Según las ecuaciones de la relatividad este escenario no es ciencia-ficción. Sencillamente, el tiempo ha pasado "más rápido" en la Tierra que en la nave.
La paradoja de los dos gemelos no es ninguna fantasía. Los satélites orbitales se mueven a cinco kilómetros por segundo, mucho menos de los 300.000 kilómetros por segundo de la luz. Aun así, es una velocidad lo suficientemente grande como para que los ingenieros aeroespaciales hayan comprobado que los relojes de los satélites se mueven más despacio que los de la Tierra. Esta diferencia se debe tener en cuenta para poner fecha y hora correcta a las observaciones de los satélites.
Otra consecuencia de las teorías de Einstein es que el tiempo pasa más lentamente en presencia de campos gravitacionales muy fuertes. Distorsiones de este tipo se encuentran en la proximidad de los agujeros negros. En los últimos años, algunos científicos han propuesto la hipótesis de que podría haber unos "agujeros" dentro del espacio-tiempo, que serían como unos "atajos" para hacer viajes en el tiempo. Sólo se trata de una hipótesis, pero es perfectamente compatible con los conocimientos actuales.
Supongamos que grabamos en vídeo dos bolas de billar que chocan. Las dos bolas entran en el plano desde debajo, se acercan, chocan, y se alejan saliendo del plano por arriba. Ahora mostramos a un amigo la película en sentido contrario. Verá dos bolas que entran desde arriba, chocan y se alejan hacia abajo: una situación perfectamente posible. Si el amigo no estaba presente durante la grabación, no podrá enterarse de que la grabación era en sentido contrario. Este es un ejemplo del hecho de que el tiempo es absolutamente simétrico.
Es decir, teóricamente no hay ninguna "dirección privilegiada" en el tiempo. Si observamos un fenómeno en la dirección temporal encontrada en la cual se ha desarrollado, obtendremos otro fenómeno físico perfectamente posible. Bien, en realidad, hay una clase de fenómenos físicos para los que el tiempo no es simétrico: son los procesos que involucran la fuerza "débil". Un ejemplo son las reacciones nucleares implicadas en la emisión de luz del Sol.
Aunque la observación de las bolas de billar se pueda hacer hacía adelante y atrás indistintamente, hay otras muchas cosas que no parecen tan "normales" cuando las observamos "marcha atrás". Para derribar un edificio sólo hace falta explosionar una buena cantidad de dinamita. Pero, volver atrás y reconstruirlo a partir de sus ruinas es casi imposible.
Si no tenemos dinamita, sólo hace falta esperar unos cuántos siglos y casi todas las construcciones se reducen a escombros. Casos como estos demuestran que sí que hay una "dirección privilegiada" en el tiempo. En realidad, no hay ninguna contradicción con las observaciones del párrafo precedente. Una construcción está hecha de átomos, que podemos imaginar como unas bolas de billar microscópicas. Al nivel de los pequeños grupos de átomos, efectivamente, todos los procesos son "reversibles". Aun así, cuando hay muchos átomos, las cosas se complican. En una construcción, los átomos están dispuestos bien ordenados: los átomos de hierro con los otros átomos de hierro, las moléculas que forman el cemento con sus compañeras, etc. En los escombros, los átomos están desordenados. Ahora, hay muchas maneras de crear una mezcla desordenada de átomos; pero hay una única forma para disponerlos de forma que formen un elegante palacio. Es mucho más probable que la evolución temporal nos lleve a una de las muchas situaciones desordenadas (los escombros) que a la única situación ordenada (el palacio).
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