¿Cuál será el mínimo tiempo que pueda existir entre dos eventos? Estamos acostumbrados a medir centésimas de segundo, como por ejemplo, cuando se trata de saber quién llegó a la meta en una competencia de natación, o en los 100 metros planos. Pero, ¿hasta dónde podremos medir intervalos de tiempo más cortos? Los físicos siempre han considerado que el límite de tiempo entre dos eventos es el llamado “tiempo de Planck”, que es aproximadamente 10^-43 segundos. Esto significa que no es posible separar dos eventos en tiempos más pequeños a éste.
Sin embargo, en un nuevo artículo unos físicos proponen que la longitud más corta de tiempo entre dos eventos podría ser de muchas veces más pequeño que el tiempo de Planck. Además de esto, los físicos han demostrado que la existencia de este mínimo en el tiempo altera las ecuaciones básicas de la mecánica cuántica, y como la mecánica cuántica describe todos los sistemas físicos a muy pequeña escala, esto podría cambiar la descripción de todos los sistemas mecánico-cuánticos.
Los investigadores, Mir Faizal, de la Universidad de Waterloo, Mohammed M. Khalil, de la Universidad Alexandria en Egipto y Saurya Das, de la Universidad de Lethbridge, han publicado un artículo denominado “Time crystals from minimum time uncertainty” en el European Physical Journal C., en donde indican: “Pudiese ser posible que, en el Universo, la escala mínima del tiempo sea mucho mayor que el tiempo de Planck y esto puede probarse experimentalmente”.
Curiosamente, nadie ha podido hacer un experimento de esta naturaleza con el tiempo de Planck porque es tan corto que no parece poder examinarse directamente. Los trabajos en esta materia llegan a cifras de 10^-17 segundos. Más aún, hay un soporte teórico importante sobre la existencia del tiempo de Planck desde diferentes enfoques, la gravitación cuántica, la teoría de las cuerdas y el bucle de gravedad cuántica, así como la gravedad cuántica perturbativa. Casi en todas las aproximaciones se sugiere que no es posible medir algo más corto que la longitud de Planck y por extensión, no es posible medir un espacio de tiempo entre dos eventos que sea más pequeño que el tiempo de Planck, ya que éste se define como el tiempo que tarda la luz en viajar una unidad de longitud de Planck en el vacío.
Pero motivados por ciertos estudios teóricos, los científicos que tienen esta nueva propuesta han investigado la cuestión de la estructura del tiempo, en particular, el largo debate sobre si el tiempo es contínuo o discreto. “En nuestro artículo hemos propuesto que el tiempo es discreto en la naturaleza y hemos sugerido formas de probar experimental esto”, indica Faizal.
Una forma posible sería medir la razón de la emisión espontánea de un átomo de hidrógeno. La ecuación de la mecánica cuántica modificada predice una ligera diferencia en esta emisión sobre la que se predice con la ecuación sin modificar, dentro de un rango de incertidumbre. Los efectos propuestos podrían ser observados en las razones de decaimiento de las partículas y en núcleos inestables.
Basados en el análisis teórico de la emisión del hidrógeno, los investigadores estiman que el tiempo mínimo podría ser mucho menor que el tiempo de Planck, pero no mayor a cierta cantidad, la cual es fija por experimentos previos. Esxperimentos en el futuro podrían determinar el tiempo mínimo y su valor. Los científicos también han sugerido que los cambios propuestos a las ecuaciones básicas de la mecánica cuántica podrían modificar incluso la propia definición del tiempo. Ellos explican que la estructura dle tiempo podría pensarse como una estructura de un cristal, consistiendo en segmentos repetitivos regulares discretos.
Por supuesto que en términos filosóficos, el argumento de que el tiempo es discreto sugiere que nuestra percepción del mismo, en donde percibimos que es algo que fluye contínuamente, es solamente una ilusión. “El universo físico es realmente una película en movimiento, en donde una serie de imágenes mostradas en la pantalla nos hacen creer que se mueven las imágenes”, dice Faizal. “Si es así, esto debe tomarse muy seriamente, porque entonces nuestra precipitación consciente de la realidad físicas, que se basa en un movimiento contínuo podría ser una ilusión producida por una estructura matemática interna”.
Y finaliza: “La propuesta hace la realidad física platónica en la naturaleza”, refiriéndose al argumento de Platón de que la realidad existe independientemente de nuestros sentidos. “Sin embargo, al contrario de otras teorías del idealismo platónico, nuestra propuesta puede ser probada experimentalmente y no solamente discutida en términos filosóficos”.
Referencias: