El tiempo no existe | Carlo Rovelli | TEDxLakeComo

Esta charla es de un evento TEDx, organizado de manera independiente a las conferencias TED. Más información en: http://ted.com/tedx

Físico teórico conocido por su trabaja sobre la gravedad cuántica. Ha trabajado en la universidad la Sapienza de Roma, el Imperial College de Londres y las universidades de Pittsburgh y Yale en EE.UU.

Es profesor titular en el Centro de Física Teórica de la Universidad de Aix-Marsella, miembro veterano del Instituto Universitario de Francia (UITA), de la Academia Internacional de Filosofía de la Ciencia (IAPS) y profesor honorario de la universidad Normal de Pekín. Se ha dedicado particularmente a la filosofía e historia de la ciencia antigua, y publicado recientemente un texto sobre el filósofo griego Anaximandro: “Che cos'è la scienza” (Mondadori 2011). Colabora con Il Sole 24 Ore y La Repubblica.

El tiempo.

El tiempo no existe.

Tengo 15 minutos para intentar
convencerlos de esto.

Tomen dos relojes.

Posiblemente mejores que estos,
dos viejas antigüedades de mi abuelo.

Un poco más precisos, ¿sí?

Asegúrense de que muestren la misma hora.

Indican la misma hora, la misma que aquí,

más o menos las 2:45.

Ahora prueben de alzar uno
y bajar el otro,

y mantenerlos un poco de tiempo.

1, 2, 3.

Después ubíquenlos juntos

y observen lo que indican.

Si los relojes son más precisos que estos,

no indican más la misma hora.

El reloj más elevado está más adelantado,

el que está por debajo está más atrasado.

Esto es un hecho.

Obviamente,

con relojes como estos
no es muy fácil verlo,

no son lo suficientemente precisos,

aunque hoy existen relojes
extremadamente precisos.

Esto es un ejemplo,

se ubica en Colorado,
el reloj atómico en Boulder.

Es uno de los cuales sirven para
fijar la hora oficial en EE.UU.

Tenemos similares en Italia,
en Florencia, diversos,

existen también versiones
más pequeñas, comerciales,

que alcanzan para apreciar este efecto.

Son cajas pequeñas.

Si toman una y la ponen abajo,

y la otra arriba,

cuando las juntan,
no marcan más el mismo tiempo.

El tiempo pasa más rápidamente
en la altura,

y más lentamente debajo.

Es un hecho.

Por ejemplo imaginen
tener un hermano gemelo,

tienen la misma edad, crecieron juntos.

Imaginen que su hermano
va a vivir a la montaña,

y Uds. van a vivir al mar.

Si se encuentran después de mucho tiempo,

su hermano está más viejo
y Uds. más jóvenes.

No solamente los relojes son influenciados

por la altura del campo gravitacional,

son todos los fenómenos
que ocurren en el tiempo:

la vejez, la velocidad del pensamiento,
una flor al florecer.

Todo.

Un péndulo que oscila.

El tiempo pasa más rápidamente
en la altura y menos por debajo.

Piensen que cuando al inicio de los 90

enviaron a órbita
los primeros satélites para el GPS,

para los navegadores, esto que usamos
en nuestros automóviles

para decirnos dónde estamos, ¿sí?

Los físicos les dijeron a los ingenieros:

"Cuidado porque allá arriba
en los satélites,

el tiempo pasa más rápido".

Dado que para funcionar, la maquinita
toma la señal de un satélite,

en los satélites hay un reloj.

El reloj va más rápido
de lo que esperamos aquí abajo,

Entonces hacía falta tomar esto en cuenta.

Los ingenieros dijeron: "Está bien".

Todo el proyecto, sin embargo, era y es
un proyecto del Ejército de EE.UU.

El GPS es gestionado
por el Ejército de EE.UU.

Por tanto a cargo del proyecto
estaban los generales de EE.UU.

Los generales de EE.UU.
son generales del Ejército.

Cuando les dijeron: "Allá el tiempo
va más lento, más veloz, etc."

"¿El tiempo va más lento?"
¿Más veloz? ¡No les creo!"

Por lo tanto, los primeros
satélites fueron enviados

con un doble sistema,

que podía funcionar teniendo en cuenta,
o no teniendo en cuenta este efecto.

La versión que no lo tenía en cuenta,

no funcionaba.

Los GPS no funcionarían
si no tuviesen en cuenta

el hecho de que el tiempo va más veloz.

Y así como los generales de EE.UU.
se debieron convencer

de que efectivamente el tiempo
allá arriba va más veloz.

¿Qué significa?

Significa que el tiempo
no es lo que imaginamos,

significa que no podemos
pensar en un único tiempo

que ocurre por igual en todas partes.

De todas maneras, debemos pensar

que en la altura, en el llano,
más a la derecha, o a la izquierda,

para quien se mueve más lento,
o quien lo hace más veloz,

el tiempo ocurre a diversas velocidades.

Debemos modificar
nuestra visión del mundo,

desde un solo reloj que marca el tiempo,

a muchos relojes, para quienes lo poseen.

El mundo es un coro con todos estos
relojes que van a diversas velocidades.

Extraño y difícil.

Si lo piensan, no es la primera vez

que cambiamos nuestra imagen
del mundo, ¿no?

¿La tierra es plana o es redonda?

¿Esta habitación está quieta
o se está moviendo?

Está quieta.

No, se está moviendo, gira rapidísimo
alrededor del sol, ¿no?

(Vacilación)

Una golondrina proviene
de otra golondrina,

su madre era una golondrina,
su abuela era una golondrina,

y así sucesivamente,
golondrina, golondrina.

Yo vengo de un ser humano,
que es hijo de otro ser humano,

y de otro ser humano.

Es imposible que una golondrina y yo
tengamos los mismos ancestros.

Y en cambio no.

Todos tenemos en común los mismos
ancestros que las golondrinas.

¿Qué sucede en estos casos?

Sucede que descubrimos

que tenemos ideas sencillas, simples
del mundo que están equivocadas.

No porque sean inadecuadas
a nuestras vidas.

Son adecuadas a nuestras vidas,

precisamente porque son
adecuadas a nuestras vidas,

son buenas a nuestra escala de medición,

dejan de serlo cuando observamos

la vida ya no sobre la escala
de 10, 100 o 1000 años,

sino sobre la escala de millones de años,

o cuando pensamos
en lo que sucede muy lejos...

(Vacilación)

...con objetos muy veloces,

muy pequeños, muy grandes.

Tengo un ejemplo que me es
particularmente afín,

y creo que sea útil
para entender el tiempo,

que es lo alto y lo bajo, ¿no?

Las cosas caen desde lo alto a lo bajo.

Aquello es lo alto.

Esto es el bajo.

Es una de las estructuras fundamentales
del mundo tal cual lo imaginamos.

Entendemos el mundo en términos
de alto y bajo, ¿no?

Por tanto en el universo existen
el alto y el bajo, ¿sí?

Una dirección universal que es el alto
y una que es el bajo.

No es realmente cierto, ¿no?

Lo que está alto aquí,
está bajo en Sídney.

No solamente, si salimos
de la esfera terrestre,

no existe verdaderamente
lo alto y lo bajo.

Los astronautas, hemos visto
en las imágenes,

se mueven por todas partes.

La noción de lo alto y lo bajo
no existe en el universo.

Es una noción que solo
nos sirve a nosotros aquí.

Es cómoda y útil para organizar
los fenómenos a nuestro alrededor,

pero resulta inútil e insensata
en cuanto salimos del planeta,

y vamos de aquí a la luna, como
hicieron nuestros astronautas.

En todos estos casos

descubrimos que nuestra simple
imagen del mundo está equivocada,

y las cosas son un poco más complejas.

Lo bonito

es que en todos estos casos, incluido
el tiempo, ahora regreso al tiempo...

(Vacilación)

Ahora es fácil pensar
que la Tierra es redonda,

que fuera de ella no existen
ni el alto ni el bajo, ¿no?

Hemos visto las fotos tomadas
por los astronautas del Apolo 11

yendo hacia la luna.

La Tierra es redonda.

Aunque lo habíamos entendido antes.

¿Alguien ha entendido antes que
la Tierra es redonda, ¿no?

Lo sabía Aristóteles,

Anaximandro había comprendido que
la Tierra es una bola que vuela.

La Tierra se mueve.

Ahora la hemos visto
moverse de fuera,

aunque Galileo y Copérnico lo habían
entendido antes, sin necesidad de verla.

Darwin no ha visto
las especies que cambian,

lo ha entendido,

¿Cómo hicieron estas personas
para entenderlo?

Simplemente partiendo de aquello
que se conoce del mundo,

observando, juntando los hechos notados,

y concluyendo que los hechos notados
son más comprensibles

si cambiamos alguna cosa
de nuestra estructura,

de nuestra imagen del mundo.

De esta manera, todas estas personas
han conseguido comprender algo nuevo,

algo crucial.

Este hecho,

que el tiempo va más lento debajo

y más veloz en lo alto,

que se observa hoy, basta comparar
estos relojes tan precisos

y cualquiera puede observarlo.

Y fue comprendido antes de
ser observado por Einstein,

100 años atrás, 97 años atrás, en 1915,

simplemente buscando aclarar las ideas

sobre la física del mundo
conocida en su tiempo.

Einstein tenía de un lado la teoría de
Newton, las grandes teorías mecánicas,

y por el otro el electromagnetismo.

Esforzándose por encontrar la manera
de combinar estas dos cosas,

para obtener una imagen
coherente del mundo,

comprendió que el tiempo no es
algo que pasa igual para todos,

sino que existen muchos tiempos.

El tiempo pasa a diversas velocidades.

Esto hace 100 años.

Actualmente está sucediendo lo mismo,

porque estamos nuevamente
en la misma situación.

Hoy tenemos por un lado la herencia
de las bellísimas teorías de Einstein,

que entretanto hemos descubierto
que funcionan muy bien,

las hemos confirmado, hemos visto
que existen los agujeros negros.

Por otro lado, a lo largo de todo
el siglo XX, creció la física cuántica.

Esta mañana hemos escuchado

a Marco contarnos del mundo
de la física de las partículas,

todo con la mecánica cuántica,
una hermosa teoría del movimiento,

pero eso no encaja bien
con las teorías de Einstein,

y con la relatividad general.

Y ahora la ciencia intenta nuevamente

usar lo que sabemos

para tratar de mirar más lejos.

En 1963, dos grandes
científicos de EE.UU.,

Joe Wheeler, el señor en la foto
en blanco y negro,

y Bryce DeWitt, el señor
en la foto de colores,

simplemente tomaron la ecuación de
la relatividad general de Einstein

y la mecánica cuántica,

las juntaron y escribieron una ecuación,

que Wheeler llamaba
"la ecuación de DeWitt",

y DeWitt, "la ecuación de Wheeler",

y el resto del mundo, un tanto harto,
la llamaba "la ecuación Wheeler-DeWitt".

Es esta aquí, ¿verdad?

De la que no les cuento los detalles.

Una ecuación que inicialmente
era muy confusa.

Ha sido muy estudiada
y hoy seguimos haciéndolo.

Hoy la teoría ha evolucionado,
logramos escribirla de manera precisa,

y entender mejor su significado.

Este es mi trabajo.

Esta ecuación tiene una característica
que resulta asombrosa,

y dejó a todos con la boca abierta.

Esta ecuación nació juntando
lo que conocemos sobre el mundo,

de una parte y de la otra.

Tiene la siguiente característica:

todas las ecuaciones, si recuerdan
algo de la física de la escuela,

todas las ecuaciones importantes,
fundamentalmente de la física

de Galileo a Newton,
Maxwell, Einstein, etc.

nos dicen cómo cambian
las cosas en el tiempo,

regresamos al tiempo.

Y por tanto todas llevan una "t" dentro,
el tiempo o la velocidad, la aceleración,

cambios en el tiempo, siempre está
el tiempo en la ecuación.

Esta ecuación no incluye el tiempo,

la variable tiempo se ha ido,
desaparece, no está.

Parece que intentando escribir
todo lo que conocemos del mundo

no existiese más el tiempo.

¿Qué significa?

Esto es lo que intento explicarles
en los últimos cuatro minutos.

Si me escuchan con atención,
espero lograr aclararles

el significado de escribir una ecuación
del mundo sin el tiempo.

Regresamos a la física más simple,

lo primero que estudian los jóvenes
que se inscriben en Física

es cómo se mueve un péndulo por ejemplo,
cualquier cosa que se mueva.

Debemos describir cómo cambia
de posición en el tiempo.

Por tanto debemos medir la posición
y el tiempo con el reloj, ¿sí?

Observamos dónde está la posición
y observamos dónde está el reloj,

hacemos la tabla y escribimos una ecuación

que describa cómo cambia esta posición

en el tiempo.

Pero aquí no observamos el tiempo,

sino la posición de la aguja, ¿no?

La aguja se mueve,

y esto se mueve.

Nosotros estamos describiendo

cómo cambia esta posición

cuando cambia la posición de la aguja.

Si lo piensan, siempre hacemos así.

Describimos siempre cualquier cosa
en función de cualquier otra.

Los relojes no son como
las otras cosas que se mueven,

que tienen la capacidad
de moverse todas juntas,

más o menos al unísono.

¿Qué significa esto?

Significa que podemos dejar
el tiempo de lado

y hablar solamente de cómo se mueve
el péndulo en función de la aguja.

lo podrían decir en cambio como:
me he despertado a las 8 esta mañana,

me he despertado en el momento
en el que el sol estaba allá.

He comenzado a hablar del momento
cuando se apagaron las luces, etc.

Sin hacer ninguna referencia al tiempo.

Por ejemplo alto y bajo,

puedo decir esto está en alto
y esto está por debajo,

pero puedo prescindir
de decir alto y bajo.

Puedo decir esto está
hacia aquella luz fuerte allá,

y esto está hacia el círculo
rojo debajo de mí.

Si estoy sobre la Tierra
me complico la vida,

pero si soy un astronauta
dentro de una cápsula,

y le digo a mi amigo: "Anderson,
pásame el reloj aquel en alto".

Y él me dice: "¿Cuál en alto?

(Risas)

Si en cambio le digo: "Aquel
hacia la alfombra roja".

Él: "Ah, aquel cerca de la alfombra roja".

Por tanto la noción de alto y bajo
pierde utilidad al salir de la Tierra.

Bien, la noción de tiempo
pierde utilidad, desaparece

en cuanto salgo de un ámbito normal
e ingreso en el ámbito

en donde estoy obligado
a usar la gravedad cuántica,

esta ecuación aquí.

¿Y cuál es este ámbito?

Las cosas extremadamente grandes
o extremadamente pequeñas.

Allá donde aún no tenemos
las ideas claras sobre el mundo.

Si observamos lo extremadamente pequeño,

la escala extremadamente pequeña,

el espacio mismo fluctúa, salta,
como un mar en la tempestad,

de hecho, es incluso espacio-tiempo
en lo extremadamente pequeño,

como si el tiempo saltara.

Estos relojes, que todos tuvimos
a velocidad diferente,

en pequeños espacios van adelante
y para atrás, se mueven, etc., etc.

En esta escala extremadamente pequeña
no funciona bien la noción del tiempo.

Y entonces debemos volver a describir

el mundo en términos de las variables.

Una a una, sin hacer referencia al tiempo.

Como si tuviésemos tantos relojes
que han perdido las agujas,

y solo podemos decir cómo se mueve
una con respecto a la otra.

Imagínense, para dar una idea,

que imaginamos al mundo como
un conjunto de cosas que se mueven,

que cambian, que danzan todas juntas

con el tiempo, que es el director
de orquestra que marca el ritmo.

1, 2, 1, 2... todos juntos... 1, 2.

Este concepto no funciona
más en lo pequeño,

en lo más pequeño no existe más
un ritmo único para todos

y la forma es como si fuese una danza

de cada micropieza
del mundo con el vecino,

y no todos juntos.

¿Cuál es la moraleja de esta historia?

El tiempo es un concepto útil,

que organiza nuestra vida cotidiana,

aunque no es un concepto fundamental.

Así como el alto y el bajo
son conceptos muy útiles,

pero no sirven más en cuanto salimos
del ámbito de nuestra cotidianeidad.

Esto es válido para muchas cosas.

Eso es lo que me gusta de la ciencia.

Lo que nos enseña la ciencia
es que nuestra imagen del mundo,

nuestra percepción del mundo,

a menudo es equivocada, es limitada.

solo sirve en nuestro ámbito.

Y la humanidad entera es como alguien
nacido en su pueblo

donde todos hacen lo mismo,

luego sale y dice: "Ah, pero hay más.
Se pueden comer otras cosas,

se pueden decir otras cosas,
se hablan otras lenguas,

existen otras ideas".

La humanidad entera sale de
la limitación de sus pensamientos

y descubre que todo es diverso:

las especies se transforman entre ellas,

lo alto y lo bajo no son verdaderos,

el tiempo no es eso de ahí.

El mundo entero es más grande, más bello,
más variado y más divertido

de lo que parece a primera vista.

Esta cosa un poco banal
conformada por lo alto y lo bajo,

con personas que se mueven
y piedras que caen.

Es más rico.

Y para comprenderlo, el antiguo
conocimiento sirve poco.

Todo el antiguo conocimiento.

lo que nos enseñan nuestros padres,
en el fondo es solo válido aquí.

En cuanto observamos un poco
más allá no sirve más.

Como han dicho en el primer video de hoy,
el universo es ilimitado,

nacemos en un rincón muy pequeño,

tenemos ideas que sirven
para este pequeño rincón,

cuando comenzamos a observar
un poco más allá,

creo que lo que descubrimos a cada paso,

esta es la conclusión,

está más ilimitado, más bello,
más complejo que cualquiera de las ideas

que nos cuentan nuestros padres,
o que hemos aprendido de mamá y papá.

Esta belleza que nos abruma,

este misterio ubicado siempre
delante de nosotros

al cual accedemos
paso a paso, poco a poco,

aunque siempre permanece infinito,

nos atrae, nos fascina,
y queremos ir a verlo.

Para mí esta es la ciencia.

Gracias.

(Aplausos)