¿Y si el tiempo no fuera unidireccional? Las revelaciones de la física cuántica ⏳
Los científicos han debatido durante mucho tiempo la flecha del tiempo, ese concepto según el cual el tiempo fluye irreversiblemente del pasado hacia el futuro. Sin embargo, las leyes fundamentales de la física no favorecen intrínsecamente una dirección única. Este estudio, publicado en Scientific Reports, sugiere que en algunos sistemas cuánticos, el tiempo podría teóricamente fluir en ambas direcciones.
El equipo examinó cómo un sistema cuántico interactúa con su entorno, un "sistema cuántico abierto". Simplificaron el problema haciendo dos suposiciones clave: tratar el entorno de manera que se concentraran únicamente en el sistema cuántico, y asumir que el entorno es tan vasto que la energía y la información se disipan en él sin retorno.
Este enfoque permitió comprender cómo el tiempo emerge como un fenómeno unidireccional, aunque a nivel microscópico podría teóricamente moverse en ambas direcciones. Las ecuaciones que describen estos sistemas se comportan de la misma manera, ya sea que el tiempo avance o retroceda.
Thomas Guff, investigador posdoctoral, destacó la importancia de un detalle matemático a menudo pasado por alto: un factor discontinuo en el tiempo que mantiene la simetría temporal. Este descubrimiento ofrece una nueva perspectiva sobre uno de los mayores misterios de la física.
Diagrama que muestra el concepto detrás de la transformación de la inversión del tiempo. El sistema y el entorno se mueven hacia atrás en el tiempo.
Crédito: Scientific Reports (2025).
Comprender la verdadera naturaleza del tiempo podría tener implicaciones profundas para la mecánica cuántica, la cosmología y más allá. Esta investigación abre puertas hacia una comprensión más profunda de nuestro Universo y las leyes que lo gobiernan.
¿Qué es la flecha del tiempo?
La flecha del tiempo es un concepto que describe la dirección única en la que el tiempo parece fluir, del pasado hacia el futuro. Esta percepción está arraigada en nuestra experiencia cotidiana, donde los eventos parecen sucederse de manera irreversible.
Sin embargo, las leyes fundamentales de la física, como las de la mecánica cuántica, no hacen distinción entre el pasado y el futuro. Son simétricas respecto al tiempo, lo que significa que funcionan de la misma manera independientemente de la dirección del tiempo.
Esta aparente contradicción entre nuestra experiencia y las leyes físicas ha llevado a los científicos a explorar sistemas donde el tiempo podría fluir en ambas direcciones, como en algunos sistemas cuánticos abiertos.
El descubrimiento de la posibilidad de una inversión del tiempo en estos sistemas abre nuevas perspectivas para comprender la naturaleza fundamental del tiempo y su papel en el Universo.
¿Cómo influyen los sistemas cuánticos abiertos en nuestra percepción del tiempo?
Los sistemas cuánticos abiertos son sistemas que interactúan con su entorno exterior. Esta interacción es crucial para entender cómo el tiempo emerge como un fenómeno unidireccional en nuestra percepción.
En estos sistemas, la energía y la información pueden disiparse en el entorno, lo que significa que no regresan al sistema original. Esta disipación es clave para explicar por qué percibimos el tiempo como si fluyera en una sola dirección.
Esto sugiere que, aunque percibamos el tiempo como unidireccional, en realidad podría ser bidireccional a nivel cuántico, desafiando nuestra comprensión tradicional del tiempo.