El tiempo ha sido considerado tradicionalmente como un flujo lineal que avanza de pasado a futuro sin posibilidad de retroceso. Sin embargo, un estudio reciente publicado en la revista Scientific Reports sugiere que esta percepción podría ser una simplificación de un fenómeno más complejo. La Dra. Andrea Rocco, de la Universidad de Surrey, la cual lidera esta investigación que desafía la idea del tiempo como unidireccional y sugiere que podría moverse en ambas direcciones simultáneamente. 

¿Realmente solo se mueve hacia adelante?

Uno de los argumentos a favor de la unidireccionalidad del tiempo proviene de la vida cotidiana. “Si vemos un vaso de leche derramarse sobre la mesa, sabemos que el tiempo avanza. Pero si reprodujéramos la escena en reversa, notaríamos inmediatamente que algo no cuadra”, declara la Dra. Rocco.

La razón de esto es que, a nivel macroscópico, los procesos naturales parecen seguir una flecha temporal irreversible. Sin embargo, a nivel microscópico, las leyes físicas no establecen una dirección preferida para el tiempo.

Algunas teorías sugieren que esta direccionalidad es simplemente una consecuencia de nuestra interpretación de la entropía, el principio que describe el aumento del desorden en un sistema. Si bien en nuestra experiencia diaria la entropía parece aumentar irreversiblemente, las ecuaciones fundamentales de la física permiten tanto un avance como un retroceso temporal.

La física cuántica y la reversibilidad temporal

En el mundo cuántico, las reglas cambian drásticamente. Las partículas subatómicas pueden existir en estados de superposición y pueden interactuar de maneras que desafían nuestra intuición preestablecida. En estos sistemas, el tiempo no siempre se comporta como una línea recta.

Cuando una partícula cuántica interactúa con su entorno, forma un sistema cuántico abierto, lo que significa que puede perder información de manera compleja. Tradicionalmente se pensaba que esta pérdida era irreversible, lo que reforzaba la idea de que el tiempo solo avanza. Sin embargo, este estudio ha mostrado que algunas ecuaciones fundamentales permiten la posibilidad de que el tiempo fluya hacia atrás, al menos en determinadas circunstancias.

El Dr. Thomas Guff, quien ha trabajado en modelado matemático del tiempo, explica que ciertos ajustes en las ecuaciones no eliminan la posibilidad de un flujo temporal inverso. Al analizar las interacciones de partículas en sistemas cerrados, encontraron que, bajo ciertas condiciones, la información podría restaurarse, permitiendo que, en teoría el tiempo se invirtiera.

La segunda ley de la termodinámica y la dualidad temporal

Una de las razones principales por las que creemos que el tiempo solo avanza es la segunda ley de la termodinámica. Esta ley establece que la entropía de un sistema cerrado siempre tiende a aumentar. En otras palabras, los sistemas evolucionan hacia el desorden y no al revés. Esto explica por qué la leche derramada no vuelve espontáneamente al vaso.

Sin embargo, algunos estudios sugieren que si este pudiera fluir en dos direcciones, la entropía seguiría aumentando desde cualquier punto de inicio elegido. Esto significa que, aunque el tiempo se moviera hacia atrás desde cierto punto, seguiría pareciendo irreversible desde nuestra perspectiva.

En teoría, esto podría implicar que, en alguna región del universo, el fluye en dirección opuesta a la nuestra, pero desde la perspectiva de los observadores en ese entorno, su sentido del tiempo seguiría pareciendo normal.

¿Existe una flecha universal temporal?

Si el tiempo puede moverse en ambas direcciones, ¿cómo es que solo experimentamos una? Según algunos científicos esto podría deberse a las condiciones iniciales del universo. Si el Big Bang dio origen a una expansión en dos direcciones temporales simultáneamente, podría existir una región en la que el tiempo fluye hacia atrás mientras que en nuestra realidad percibimos solo el avance. 

Esta teoría desafía nuestra comprensión fundamental de el y podría tener implicaciones importantes en la física moderna. Si los científicos logran demostrar que el tiempo es realmente bidireccional, esto podría cambiar nuestra visión sobre la causalidad y la estructura del universo.

Nuestra experiencia cotidiana nos dice que las horas avanzan de manera lineal, pero las leyes fundamentales de la física no imponen esta restricción. Investigaciones en la física cuántica y la termodinámica han abierto la posibilidad de que el tiempo también pueda fluir en sentido inverso, aunque nuestra percepción nos impida notarlo.

Referencia:

• Emergence of opposing arrows of time in open quantum systems. Link.