El tiempo es la base de toda nuestra experiencia, pero sigue siendo un factor difícil de definir en un modelo científico coherente. Los modelos más avanzados de física unificada consideran el tiempo como una propiedad emergente, no como un atributo intrínseco del mundo físico. Esto surge en parte del tratamiento del tiempo en la relatividad general, donde el tiempo se fusiona inextricablemente con el espacio y se vuelve relativo al propio marco de referencia.
En la relatividad general, se suele imaginar que cualquier marco de referencia utiliza un entramado de relojes para registrar los acontecimientos, donde cada lugar del espacio tiene un reloj idealizado correspondiente. Los relojes pueden utilizarse entonces para localizar eventos en el espaciotiempo. En este entramado de relojes, los relojes se consideran objetos externos que no interactúan con el resto del universo. Esto plantea algunas consideraciones, ya que en el marco del universo conectado entendemos que "todo afecta a todo lo demás", así que ¿hasta qué punto es exacto considerar que nuestros relojes se comportan de forma independiente del sistema circundante?
Considerar que los relojes ocupan un papel especial en el que no se ven afectados por el estado del sistema circundante los sitúa en un plano de desigualdad con el resto del sistema físico y, por tanto, deben ser artificiales. En palabras de Einstein:
"Uno se sorprende [por el hecho] de que la teoría [de la relatividad especial]... introduce dos tipos de cosas físicas, es decir, (1) las varillas de medición y los relojes, (2) todas las demás cosas, por ejemplo, el campo electromagnético, el punto material, etc. Esto, en cierto sentido, es inconsistente...".
Ahora, un nuevo estudio realizado por físicos del Centro de Ciencia y Tecnología Cuántica de Viena, evalúa la noción relativista general de los relojes desde una perspectiva cuántica. Lo que descubrió el equipo de investigación es que cuanto mayor sea la precisión de un reloj determinado, y por tanto la capacidad de localizar eventos en el espaciotiempo desde ese reloj, mayor será su energía total. Debido a la equivalencia masa-energía, esto significa que tendrá un mayor campo gravitatorio que un reloj menos preciso. El campo gravitatorio más fuerte inducirá una dilatación del tiempo relativista, de modo que todos los relojes cercanos (considerando de nuevo nuestro entramado de relojes de la teoría relativista) se entrelazarán necesariamente.
El entrelazamiento de los relojes a través de la dilatación del tiempo relativista introduce limitaciones a la mensurabilidad del tiempo registrado por los relojes, ya que no son las entidades independientes y absolutas de la teoría clásica, sino que son sistemas interactivos y codependientes. Esto muestra cómo la noción de tiempo puede empezar a romperse a nivel cuántico. Cuando los sistemas se consideran a nivel macroscópico, el entrelazamiento de la miríada de relojes en cada punto del espaciotiempo se hace menos evidente y se recupera la noción clásica del tiempo.
Además, el equipo de investigación describe cómo la noción relativista general de dilatación del tiempo surge de la masa-energía media de un sistema cuántico en gravitación. El estudio constituye un interesante tratamiento de la física unificada y debería aportar ideas para la investigación de la gravedad cuántica.
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El tiempo es la base de toda nuestra experiencia, pero sigue siendo un factor difícil de definir en un modelo científico coherente. Los modelos más avanzados de física unificada consideran el tiempo como una propiedad emergente, no como un atributo intrínseco del mundo físico. Esto surge en parte del tratamiento del tiempo en la relatividad general, donde el tiempo se fusiona inextricablemente con el espacio y se vuelve relativo al propio marco de referencia.
En la relatividad general, se suele imaginar que cualquier marco de referencia utiliza un entramado de relojes para registrar los acontecimientos, donde cada lugar del espacio tiene un reloj idealizado correspondiente. Los relojes pueden utilizarse entonces para localizar eventos en el espaciotiempo. En este entramado de relojes, los relojes se consideran objetos externos que no interactúan con el resto del universo. Esto plantea algunas consideraciones, ya que en el marco del universo conectado entendemos que "todo afecta a todo lo demás", así que ¿hasta qué punto es exacto considerar que nuestros relojes se comportan de forma independiente del sistema circundante?
Considerar que los relojes ocupan un papel especial en el que no se ven afectados por el estado del sistema circundante los sitúa en un plano de desigualdad con el resto del sistema físico y, por tanto, deben ser artificiales. En palabras de Einstein:
Ahora, un nuevo estudio realizado por físicos del Centro de Ciencia y Tecnología Cuántica de Viena, evalúa la noción relativista general de los relojes desde una perspectiva cuántica. Lo que descubrió el equipo de investigación es que cuanto mayor sea la precisión de un reloj determinado, y por tanto la capacidad de localizar eventos en el espaciotiempo desde ese reloj, mayor será su energía total. Debido a la equivalencia masa-energía, esto significa que tendrá un mayor campo gravitatorio que un reloj menos preciso. El campo gravitatorio más fuerte inducirá una dilatación del tiempo relativista, de modo que todos los relojes cercanos (considerando de nuevo nuestro entramado de relojes de la teoría relativista) se entrelazarán necesariamente.
El entrelazamiento de los relojes a través de la dilatación del tiempo relativista introduce limitaciones a la mensurabilidad del tiempo registrado por los relojes, ya que no son las entidades independientes y absolutas de la teoría clásica, sino que son sistemas interactivos y codependientes. Esto muestra cómo la noción de tiempo puede empezar a romperse a nivel cuántico. Cuando los sistemas se consideran a nivel macroscópico, el entrelazamiento de la miríada de relojes en cada punto del espaciotiempo se hace menos evidente y se recupera la noción clásica del tiempo.
Además, el equipo de investigación describe cómo la noción relativista general de dilatación del tiempo surge de la masa-energía media de un sistema cuántico en gravitación. El estudio constituye un interesante tratamiento de la física unificada y debería aportar ideas para la investigación de la gravedad cuántica.
Artículo: https://phys.org/news/2017-03-blurred-quantum-world.html