Divulgación El tiempo

[Harvey]

Si el Tiempo fuera contínuo, ¿no deberíamos verlo "in extenso"?
Cuando miramos a un objeto tridimensional vemos todas sus longitudes "in extenso", completas, de una vez, de principio a fin, excepto si se trata de un objeto demasiado grande y estamos demasiado cerca de él, pero aún en ese caso no tenemos más que alejarnos lo suficiente para ver sus dimensiones completas.
Toda Realidad material tiene pasado presente y futuro ¿por qué solo vemos su presente? Se me dirá que el pasado también se puede ver, solo hay que alejarse, el cielo es una ventana al pasado, pero no al pasado completo "in extenso" sino solo a un instante del pasado.
¿No podría ser esto un argumento a favor de la discontinuidad del Tiempo?

[pod]

Re: El Tiempo

No creo que tu razonamiento sea correcto. Hay multitud de teorías donde el espacio también es discreto, y sigue pudiéndose ver "in extenso". Es más, si el tiempo es discreto, el espacio debe serlo, ya que ambos conceptos se pueden mezclar (según la teoría de la relatividad).

De todas formas, no es cierto que se vean algunas dimensiones enteras a la vez. Nosotros sólo vemos la información que nos llega a cada momento. Y la transmisión se hace a velocidad finita (acotada por la velocidad de la luz). O sea, que no vemos las dimensiones espaciales enteras, sólo vemos una parte; y lo que vemos no es el presente, si no el pasado.

Diciéndolo con términos técnicos, nunca vemos completa ninguna dimensión; sino que vemos solamente lo que hay sobre el cono de luz.

[alshain]

Re: El Tiempo

En efecto, creo que el hecho de no observar el tiempo in extenso es una consecuencia de la existencia de conos de luz en la relatividad especial, pero no nos dice nada sobre una posible naturaleza discreta del tiempo. Venía preparando esta respuesta pero pod se ha adelantado y veo que ha dado en el clavo haciéndola ahora algo redundante. Pero como creo que mi respuesta ilustrará más detalladamente este aspecto la pongo no obstante.

Los conos de luz son consecuencia de una signatura muy determinada de la métrica, en la cual el tiempo entra con signo opuesto al resto de las dimensiones dando lugar a ecuaciones diferenciales hiperbólicas que permiten formular problemas de valores iniciales bien definidos. Por ejemplo, la ecuación de onda. La soluciones en un punto determinado P a la ecuación de onda dependen de los puntos dentro del cono de luz de P. Los puntos exteriores al cono de luz de P no afectan la forma de la solución de la función de onda en P.

Como su nombre indica el cono de luz tiene forma de cono con vértice en P como muestra el diagrama de abajo para el caso de dos dimensiones espaciales. Un evento cualquiera es un punto en el espacio-tiempo que puede o no puede afectar a P. Si le afecta, es porque está dentro de su cono de luz. Le afectará en un instante determinado, pero no le afectará antes o más tarde, al tener el cono de luz forma de cono. Si le pudiese afectar antes o más tarde entonces probablemente podríamos hablar del tiempo in extenso.



Esta observación quizás trivial viene mejor ilustrada considerando en analogía un espacio en el cual los conos de luz no existen. Por ejemplo, el espacio euclídeo sin tiempo. En él las ecuaciones diferenciales son elípticas, como por ejemplo la ecuación de Laplace. En la ecuación de Laplace una solución en un punto determinado viene determinada por los valores de la solución en cualquier esfera con centro en ese punto. Esto es una consecuencia del conocido teorema de Gauss. Si definiesemos un punto en ese espacio como evento, todos los eventos de ese espacio afectarían a todos los eventos, constantemente y siempre.

Hasta aquí la razón por la que el tiempo no es algo observable in extenso. Luego está también el hecho curioso que en el cono de luz las correlaciones parezcan existir sólo viniendo del pasado y no del futuro. Pero me parece que eso no es algo esencial para esta cuestión.

Un saludo.

[Entro]

Re: El Tiempo

Además de que al mirar una cosa tridimensional vemos como continuo algo que realmente está formado por átomos y grandes espacios vacíos. En sentido estricto cualquier objeto es de todo menos continuo.

Por lo tanto la respuesta está en el propio ejemplo propuesto, la cuestión, como casi siempre, es de escala.

[alshain]

Re: El Tiempo

¿Por qué observamos el tiempo sin extensión? He repensado varias veces mi respuesta anterior y cada vez me parece más inapropiada. El problema que veo es que mi argumento no distingue entre tiempo y espacio. Sólo trata de eventos, cuando es un hecho que nuestra percepción del espacio y del tiempo es diferente. El espacio sí lo consideramos extenso, pero el tiempo usualmente no.

Imaginemos las dos siguientes situaciones, que pretenden describir una situación análoga para el eje temporal y para el eje espacial en un espacio-tiempo de dos dimensiones.

Primero dos extremos espaciales de algo A y B. Nosotros estamos localizados en x = 0. De los extremos recibimos luz en diferentes valores de t. Por ejemplo, para t = 0 salen rayos de los extremos que nos llegan más tarde. Igualmente para un instante posterior del cual vuelven a salir rayos de luz que nos llegan más tarde.



Segundo, una duración temporal de algo 1 y 2. Igual que antes estamos localizados en x = 0. Para x = 0 hay un intervalo temporal en nuestra posición y para un x mayor tenemos el mismo intervalo temporal del cual nos llegan rayos de luz más tarde.



Algo hay que nos permite identificar A y B con los extremos de, por ejemplo, una barra, o en definitiva un objeto que existe a lo largo del tiempo. Sin embargo, nada nos permite identificar 1 y 2 como los extremos temporales de algo que existe a lo largo del espacio. Por ejemplo en x = 0 podemos decir que estamos escuchando los diez segundos que dura el sonido de nuestro reloj para despertarnos, pero el mismo sonido a cierta distancia de nosotros no es "el mismo", sino otro al provenir de otro reloj diferente que está alejado.

Me parece que tiene que ver con el hecho que todo "fluye" en el tiempo irremediablemente en una dirección, pero no en el espacio. Precisamente la explicación que en cierta medida descarté al final de mi aportación anterior. No obstante no lo tengo claro, y me gustaría entender e idenficar con elementos físicos (i) qué entendemos por observar algo con extensión (ii) a qué se debe esa diferencia entre espacio y tiempo.

Un saludo.

[Harvey]

Re: El Tiempo

El Tiempo, ¿implica el movimiento?
¿Puede existir el Tiempo sin movimiento?

[Adosgel]

Re: El Tiempo

El Tiempo, ¿implica el movimiento?
¿Puede existir el Tiempo sin movimiento?

La capacidad de la visión y de su interpretación es un grán don para el conocimiento de nuestro entorno; pero es un obstáculo para entender la composición del espaciotiempo.

El tiempo es movimiento del presente, y el presente es el espacio de simultaneidad de sucesos a padecer.

Y desde luego que no existen pasado ni futuro, solo presentes anteriores y posteriores en esa dinámica. Pero es muy importante considerarlos siempre como presente. Siguen estando ahí, interaccionando con lo demás con un retardo a la simultaneidad de "c".
"c" es la relacción o dinámica de movimiento de los presentes osea, una relacción de cantidad de simultaneidad (300000km) respecto a cantidad de proceso continuo no simultaneo, cantidad de sucesión (1sg).

Y cada relacción de simultaneidad de sucesos es una referencia, una partícula en un campo espaciotemporal impuesto por esa relacción de sucesos simultaneos, por esa partícula.

Es dificil de entender esto, por que es dificil de asumir que un presente siga siéndolo más allá de presente actual; pero en eso consiste la relacción tetradimensional de las interacciones.

Saludos.

[pod]

Re: El Tiempo

El Tiempo, ¿implica el movimiento?
¿Puede existir el Tiempo sin movimiento?

Sí: la demostración es el matrimonio, años y años sin que cambie nada.

Lo que es evidente es que para medir el tiempo necesitamos algo que cambie. Pero no solo que cambie, sino que lo haga de una forma controlada. Ejemplo paradigmático, el movimiento de la tierra al rededor del sol. Sabemos que, cuando volvemos a ver el sol saliendo lo más al norte posible, ha pasado exactamente un año desde el anterior solsticio de verano. Es un cambio regular, conocido.

En cambio, un cambio cualquiera, irregular o al azar, nos permite saber que ha pasado tiempo, pero no medir cuanto.

En cambio, si no hay ningún cambio, no tenemos forma alguna de saber si ha pasado tiempo, o si estamos viendo la misma foto copiada, o si simplemente en el tiempo transcurrido no ha habido ningún cambio; no podremos medir el tiempo. Pero eso no es un problema físico, sino observacional. La física debe ser independiente del observador.

[alshain]

Re: El Tiempo

Y desde luego que no existen pasado ni futuro, solo presentes anteriores y posteriores en esa dinámica.

Esto sería por ejemplo una respuesta a la pregunta de por qué no observamos el tiempo con extensión. No obstante, esta respuesta se basaría en adoptar una posición metafísica determinada: ponerse de lado del "presentismo", que plantea que pasado y futuro no existen. Existe igualmente la posición contraria, el "eternalismo", inspirada básicamente por la teoría de la relatividad, que plantea que pasado, presente y futuro existen. Lo que a mí me hubiera gustado es discutir sobre el porqué del tiempo inextenso en términos físicos, es decir, si es posible dar una respuesta sin recurrir a una posición metafísica determinada. Por cierto que si lo que se prefiere es discutir sobre tiempo y movimiento propongo separar mi post anterior a un tema nuevo, porque me gustaría debatirlo y conocer opiniones.

Un saludo.

[Adosgel]

Re: El Tiempo

Esto sería por ejemplo una respuesta a la pregunta de por qué no observamos el tiempo con extensión. No obstante, esta respuesta se basaría en adoptar una posición metafísica determinada: ponerse de lado del "presentismo", que plantea que pasado y futuro no existen. Existe igualmente la posición contraria, el "eternalismo", inspirada básicamente por la teoría de la relatividad, que plantea que pasado, presente y futuro existen. Lo que a mí me hubiera gustado es discutir sobre el porqué del tiempo inextenso en términos físicos, es decir, si es posible dar una respuesta sin recurrir a una posición metafísica determinada. Por cierto que si lo que se prefiere es discutir sobre tiempo y movimiento propongo separar mi post anterior a un tema nuevo, porque me gustaría debatirlo y conocer opiniones.

Un saludo.

Yo propongo que los presentes siguen existiendo fuera del presente actual, a diferencia de que existan el pasado y el futuro. De hecho, es contradictorio expresarlo así; devería decirse el pasado existio y el futuro existirá.

Y el asimilarlo así me facilita mucho el entendimiento de la Relatividad e incluso los estados internos de las partículas.

Para mí, hablar de esto no es más metafísica que hablar de campos o de partículas no materiales.

Saludos.

[Entro]

Re: El Tiempo

¿Y que tiene de malo la "metafísica" si predice fenómenos que luego los comprobamos en el laboratorio y nos permite construir i-phones?

[alshain]

Re: El Tiempo

Nada de malo. Mi curiosidad reside en saber si podemos explicar el hecho de un tiempo inextenso sin recurrir a una determinada ontología de la teoría. En definitiva, si de las matemáticas de la teoría de la relatividad se sigue que el tiempo ha de ser observado como inextenso.

[Entro]

Re: El Tiempo

La respuesta se me presenta casi evidente. En realitividad se trata el tiempo exactamente igual que el espacio. Por lo tanto no hay ningun motivo en la teoría para no poder ver con "extensión" el tiempo.

Explicar por qué sentimos el flujo del tiempo es algo que no ha sido abordado por ninguna teoría mecánica. Simplemente se asume este flujo.

Hay respuestas preliminares en la termodinámica por la participación de la segunda ley. Hay discusiones sobre las distintas flechas temporales, hay explicaciones sobre la base de los fenómenos complejos alejados del equilibrio, etc.

En definitiva, no tenemos ni idea, pero como es lo que todos sentimos lo imponemos en nuestra discusión de las ecuaciones, que en ningún momento dan ese caracter a una variable que nosotros llamamos tiempo.

[pod]

Re: El Tiempo

Bueno, en relatividad, que el tiempo se recorra en una sola dirección es consecuencia de dos cosas:

- Que el cuadrimomento (o la cuadrivelocidad) son vectores tipo tiempo.

- Que sólo hay una dimensión tipo tiempo.

De ese par de hechos es fácil demostrar que la "velocidad temporal" de un cuerpo nunca puede hacerse cero, y por ende, nunca puede cambiar de signo (teorema de Bolzano...). Lo que no decide es en que "sentido" recorre dicho cuerpo el tiempo;ahí es donde entran las diferentes flechas del tiempo.

[Entro]

Re: El Tiempo

Bueno, en relatividad, que el tiempo se recorra en una sola dirección es consecuencia de dos cosas:

- Que el cuadrimomento (o la cuadrivelocidad) son vectores tipo tiempo.

- Que sólo hay una dimensión tipo tiempo.

De ese par de hechos es fácil demostrar que la "velocidad temporal" de un cuerpo nunca puede hacerse cero, y por ende, nunca puede cambiar de signo (teorema de Bolzano...). Lo que no decide es en que "sentido" recorre dicho cuerpo el tiempo;ahí es donde entran las diferentes flechas del tiempo.

Pero la selección de la dirección temporal es arbitraria a priori. Y si pasas a una formulación euclídea aún más. Es decir, que para que eso aplique previamente has de seleccionar una dirección temporal.