No, no todas las leyes de la Física son reversibles en el tiempo

Demuestran que no existe modo de que un sistema de tres objetos en órbita retroceda a su estado inicial.

La mayoría de las leyes básicas de la Física son simétricas en el tiempo. Es decir, que siguen funcionando igual tanto en una como en otra dirección temporal. En la práctica, sin embargo, sabemos que esa reversión temporal no es algo que se pueda ver todos los días. Una copa que se hace añicos contra el suelo nunca dará «marcha atrás» para recomponerse y volver a la mesa de la que cayó.

Hasta ahora, esa aparente falta de simetría temporal en nuestro día a día se ha explicado por la necesaria (y dificilísima) interacción entre un gran número de partículas diferentes. Pero ahora tres astrónomos de las universidades de Coimbra (Portugal), Leiden (Holanda) y Turku (Finlandia), han demostrado que bastan solo tres partículas, u objetos en movimiento, para romper la simetría temporal. El estudio se acaba de publicar en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Tres agujeros negros
En sus experimentos, los investigadores calcularon, en dos simulaciones diferentes, las órbitas de tres agujeros negros, todos influyéndose entre sí. En la primera simulación, los agujeros negros partían de una situación de reposo. Después empezaban a moverse unos alrededor de otros trazando órbitas complejas. Y al final uno de ellos abandonaba el grupo, alejándose de los otros dos.

En la segunda simulación, los científicos partieron de esa situación final (dos agujeros orbitándose y el tercero escapando), y trataron de invertir el tiempo para regresar a la situación inicial.

El resultado fue que el tiempo no se podía revertir en un 5% de los cálculos, incluso si se utilizaban más de cien decimales. No se trataba, por lo tanto, de utilizar mejores computadoras o métodos de cálculo más refinados, sino de que la reversión era absolutamente imposible.

La longitud de Planck
Para explicar esa irreversibilidad, los investigadores utilizaron el conocido concepto de la longitud de Planck, una distancia que en física se aplica a fenómenos que suceden a escalas muy inferiores a la de los átomos. En palabras de Tjarda BoeKholt, investigador principal del estudio, «el movimiento de los tres agujeros negros puede llegar a ser tan enormemente caótico que incluso algo tan pequeño como la longitud de Planck influirá en sus movimientos. Las perturbaciones de este tamaño tienen un efecto exponencial y rompen la simetría del tiempo».

Para conseguir que esos sistemas triples pudieran revertirse, escriben los científicos, «se requeriría una precisión inferior a la longitud de Planck, lo que los hace fundamentalmente impredecibles».

Portegies Zwart, otro de los autores de la investigación, explica por su parte que «no poder retroceder en el tiempo ya no es solo un argumento estadístico, sino algo que está oculto en las propias leyes de la Naturaleza. Y ningún sistema de tres objetos en movimiento, grandes o pequeños, planetas u agujeros negros, puede escapar de la dirección del tiempo».

Fuente: ABC

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