Físicos logran revertir el tiempo a escala cuántica

¿Nos acerca este hallazgo a los viajes en el tiempo?

La física cuántica insiste en romper todos los paradigmas imaginables, incluidos aquellos sobre los cuáles se cimienta nuestra existencia. Por ejemplo, la creencia de que el tiempo es algo lineal y homogéneo, y que es imposible revertir su curso.

Científicos del Instituto de Física y Tecnología de Moscú (MIPT) lograron revertir el tiempo en una computadora cuántica, un alucinante gadget cuyos paradigmas son distintos a los de la computación clásica. Y es que se basa en el uso de cúbits de electrones en lugar de bits, lo que da pie a la creación de algoritmos de lógica cuántica.

 

¿Cómo lo hicieron?

Mediante el uso de estos cúbits, sometidos a las leyes de la mecánica cuántica, los investigadores pudieron retroceder el tiempo en un experimento que puede compararse con un video puesto en reversa: por ejemplo, de un jarrón que estalló en el suelo, pero que cuando el video está en reversa regresa a su lugar y forma originales.

Un cúbit es una unidad de información descrita por un “uno”, un “cero”
o una “superposición” mixta de ambos “estados”.

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Por la naturaleza del estudio, es complejo explicar ―o entender― exactamente cómo los investigadores pudieron revertir el tiempo. En la introducción al estudio, publicado en Scientific Reports, explican así las razones para llevar a cabo este experimento:

Develar el origen de la flecha del tiempo es uno de los retos científicos por excelencia. En el marco de la física estadística, este problema ha estado inexorablemente asociado con la segunda ley de la termodinámica, misma que establece que “la cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo”. Queda por descubrir si la irreversibilidad del tiempo es una ley de la naturaleza o, por el contrario, puede ser burlada.

Por supuesto, la irreversibilidad del tiempo como una posibilidad real no es algo que pueda comprobarse sin una “máquina del tiempo”, y es ahí donde los científicos propusieron el uso de la computadora cuántica y sus algoritmos para lograr una dinámica de tiempo en reversa para un electrón. 

El electrón se vio afectado por un patrón complejo de cambio entre “unos” y “ceros”. Pero un programa modificaba el estado de la computadora cuántica a tal grado que el electrón revertía su estado caótico y volvía al orden, esto mediante operaciones que suponen las leyes de la termodinámica.

 

¿Qué es el tiempo entonces?

Partiendo de este hallazgo no sólo podemos cuestionar nuestra idea del tiempo sino que, según los investigadores, estamos avanzando en el uso de las computadoras cuánticas. Esto difícilmente significará que podamos viajar en el tiempo, o por lo menos no será así en el futuro inmediato ―si es que podemos hablar de futuro―. No obstante, la computación cuántica podría impactar la vida cotidiana en algún momento, tanto como lo hizo ―y lo sigue haciendo― la computación clásica basada en la máquina de Turing.

No obstante, y más allá de la física, esta investigación nos deja al borde del delirio filosófico. Porque no todos los días cuestionamos nuestra idea del tiempo, misma que suele estar muy apegada a la metáfora de la flecha que avanza unidireccionalmente, en sentido horizontal y sin poder detenerse. Esto, a su vez, nos lleva siempre a valorar el futuro por encima del presente o el pasado. Sin duda, la nuestra es una sociedad que vive pensando constantemente en “lo que podría ser” o “lo que será”.

Pero, ¿y si la física cuántica fuese nuestra excusa para pensar en otras temporalidades? No sólo en la posibilidad de revertir el tiempo, sino acaso pensarlo como algo multidimensional, y no sólo rectilíneo u homogéneo. Suena estimulante, ¿no crees? Y como algo necesario para dejar de vivir bajo imperativos de avance infinito o cuestiones por el estilo, que nos tienen inmersos en una ansiedad colectiva.

Es, ni más ni menos, una excusa para detenernos un momento a respirar y experimentar el aquí y el ahora.

 

* Imagen principal: Gerco de Ruijter



Existen muchos probables futuros (y este dispositivo cuántico logró registrarlos)

¿Puede ser un instante un cúmulo de realidades posibles?

El tiempo nos engatusa. Su avance se nos presenta como algo a lo que no podemos oponernos. Los relojes y calendarios parecen condenarnos a un tiempo lineal, en el cual el pasado “es cosa del pasado”, y sólo ansiamos transitar al futuro –así, en singular–. Eso, por cierto, nos acarrea muchísima ansiedad

Pero la ciencia contemporánea se ha encargado de desmontar la arraigada y obstinada creencia que ve al tiempo como una flecha que avanza sin parar. Tenemos, por ejemplo, la teoría del “universo de bloque”, para la cual todos los tiempos existen y existirán simultáneamente. Y por supuesto, contamos también con la física cuántica, cuyo principio de la superposición cuántica explica que un objeto puede ser dos cosas simultáneamente y que sólo se transforma en un valor singular cuando es observado.

Esto quiere decir que un instante puede ser, en realidad,
un cúmulo de realidades posibles.

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La superposición cuántica significa cierta relatividad. Antes de que midamos algo, por ejemplo, una partícula o un electrón, no podemos saber cuál es su estado. Lo que se nos presenta como una partícula pudo haber sido un electrón, o viceversa, dependiendo de si nuestra observación lo obliga a metamorfosearse en un solo estado. Es como cuando la realidad de lo que observamos cambia según nuestra posición

Ahora, y bajo el principio de la superposición cuántica, una investigación publicada en la revista Nature y realizada por el Centre of Quantum Dynamics de la Universidad de Griffith, detalla cómo se creó una computadora que es capaz de predecir 16 futuros posibles en el mismo instante, una cantidad que crece con cada minuto que pasa.

El dispositivo está inspirado en las teorías del Nobel Richard Feynman, quien notó por primera vez que cuando las partículas viajan de un punto A a un punto B no recorren un camino rectilíneo, sino que pasan por todos los puntos posibles. La creación de los investigadores parte de estos hallazgos y los aplica, bajo fórmulas matemáticas, al funcionamiento de una computadora y a su capacidad para modelar futuros estadísticos

 

No todo está predestinado…

¿Qué significa que una computadora pueda comprobar que el tiempo es todo menos lineal? Bueno, eso pone en cuestión nuestra concepción del tiempo, y nos hará ya no fiarnos tanto de los calendarios.

El tiempo, al parecer, es algo más parecido a la caja de la teoría del universo de bloque: un contenedor de todos los momentos, donde el pasado sigue, de alguna forma, presente, y el futuro se puede decantar de muchas maneras distintas. Así que, si algo debe alegrarnos es que este tipo de hallazgos nos permitan pensar en el desarrollo de la vida como algo menos predestinado y más azaroso, donde todo puede pasar… incluso simultáneamente. Y eso es digno de celebrarse, porque lleva implícito un signo de libertad.

Nuevas concepciones del tiempo pueden llevarnos a vivir la realidad de una manera distinta. Quizá a comprender que, como dijera el filósofo italiano Benedetto Croce, toda la historia es historia contemporánea, porque eso que fue no ha desaparecido, sino que se materializa en lo que somos hoy. A su vez, eso abre múltiples posibilidades de futuro. ¿Cómo será tal futuro? Eso no depende del todo de nosotros, pero tampoco podemos tomarnos la nihilista libertad de renunciar a modificar el curso de la evolución humana –que por ahora está dejando mucho qué desear–.

Porque el futuro no está escrito… ¡ya que ni siquiera hay un solo futuro!

Por eso es importante vivir el aquí y el ahora, sabiendo que estamos hechos de pasado y que podemos transformar el futuro. Y para eso no habrá dispositivos cuánticos, sino que necesitaremos de toda nuestra voluntad.

 

* Imágenes: Phillipp Igumnov



Todos los tiempos existen (y existirán) simultáneamente (y para siempre)

Según la teoría del universo de bloque, pasado, presente y futuro existen simultáneamente, y el paso del tiempo es sólo una ilusión.

Las ideas que los científicos, filósofos y artistas han elaborado para explicar el tiempo van de lo poético a lo abstracto. Lo que fue, lo que es y lo que será, pueden armarse como piezas de un rompecabezas cósmico cuya figura completa apenas intentamos imaginar.

Una de las más recientes teorías respecto al tiempo se debe a la doctora Kristie Miller, directora adjunta del Centre for Time de la Universidad de Sídney. La teoría del universo de bloque o bloque de tiempo (también llamada “eternalismo” por sus críticos) se basa en la idea de que el tiempo no es una flecha que va del pasado hacia el futuro, sino que todos los tiempos existen simultáneamente.

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Siguiendo esta explicación, el universo puede imaginarse como un gigantesco bloque compuesto de tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal; una caja enorme que contiene todo lo que fue, es y será.

De este modo, el paso o el flujo del tiempo sería simplemente una especie de ilusión de la percepción humana. Lo que llamamos “pasado” es solamente la posición del universo en una ubicación anterior, pero no porque sea “pasada” deja de existir, sino que existe como pasado.

Diagrama del universo de bloque o bloque de tiempo (Imagen: ABC Science)

¿Complicado? ¿Y qué opinarías si te dijéramos que el viaje en el tiempo no sólo es posible, sino que además ya podrían haber ocurrido innumerables viajes?

 

El viaje en el tiempo ya ocurrió… y nadie se dio cuenta

Hipotéticamente, si uno o numerosos viajeros del tiempo hubieran atravesado un agujero de gusano de un momento del tiempo hacia otro, realmente no tendríamos manera de saberlo. Pero lo que es más fascinante es que no habría paradojas del tipo “Si mato a mi ancestro del pasado, no existiría yo en el futuro”, pues si viajas al pasado, en realidad estás viajando al futuro de alguien más: un futuro que ya es tal como siempre fue.

“Si viajo al pasado”, afirma Miller, “soy parte del pasado. Pero más importante, yo siempre fui parte de ese pasado… Por lo que podemos saber, la razón por la que el pasado es tal cual es, se debe en parte a la presencia de viajeros del tiempo”.

No se trata de afirmar que los viajeros en el tiempo han existido, puesto que no tenemos evidencias concretas (fuera de alocadas teorías de conspiración, como la de la inmortalidad de Keanu Reeves), sino que si un viajero en el tiempo realiza el salto a través de un agujero de gusano hacia otro momento del tiempo, ese viaje al pasado o al futuro ya formaría parte de la trama del tiempo, desde siempre.

Los detractores de esta teoría la llaman “eternalismo” precisamente porque no deja mucho espacio para la idea del libre albedrío y la idea de que el futuro puede construirse mediante nuestros actos.

Aunque interesante, la teoría del universo de bloque también implica cierto nihilismo, porque si todo es como es, ¿para qué esforzarnos por hacer cualquier cosa? Para dar cuenta de ello, se ha postulado la teoría del bloque del universo evolutivo.

Según el cosmólogo George Ellis, “la indefinición del futuro cambia con la definición del pasado”, es decir, que a pesar de que todos los instantes existan simultáneamente, el futuro evoluciona de acuerdo a los eventos del pasado.

El tiempo, más allá de la premura de las manecillas del reloj, sigue siendo un fascinante relato y un acertijo de lo que implica vivir en el universo.

 

* Ilustración: øjeRum