\u00bfTe has planteado alguna vez por qu\u00e9 un vaso roto no vuelve a montarse solo, o por qu\u00e9 el humo de un tubo de escape no regresa limpio al motor? En el d\u00eda a d\u00eda damos por hecho que el tiempo solo va hacia delante, pero la f\u00edsica lleva m\u00e1s de un siglo pele\u00e1ndose con esa idea. Ahora, un equipo de f\u00edsicos chinos propone una respuesta distinta a una de las preguntas m\u00e1s inc\u00f3modas de la ciencia moderna.<\/p>\n\n\n\n
El trabajo, firmado por Xi Ming y Qing yu Cai y publicado en la revista Annals of Physics, ofrece un nuevo marco te\u00f3rico para explicar la flecha del tiempo a partir de la propia mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, sin recurrir solo a la entrop\u00eda ni a la figura del observador que mide y \u201crompe\u201d la simetr\u00eda. La mala noticia para los amantes de la ciencia ficci\u00f3n es clara. Esto no es una receta para construir una m\u00e1quina del tiempo. M\u00e1s bien es lo contrario.<\/p>\n\n\n\n
Desde finales del siglo XIX, la explicaci\u00f3n est\u00e1ndar hablaba de entrop\u00eda. Ludwig Boltzmann<\/a> defendi\u00f3 que los sistemas aislados tienden a pasar de estados m\u00e1s ordenados a otros m\u00e1s desordenados y que esa tendencia estad\u00edstica marca la direcci\u00f3n del tiempo. Por eso un huevo se rompe, el hielo se derrite y un bosque quemado no se recompone solo.<\/p>\n\n\n\n El problema es que las ecuaciones b\u00e1sicas de la f\u00edsica, en particular las de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica<\/a>, permiten en principio rebobinar los procesos. Si miras solo las matem\u00e1ticas, el v\u00eddeo podr\u00eda ir hacia delante o hacia atr\u00e1s. Sin embargo, en la vida real nunca vemos que una taza hecha a\u00f1icos salte del suelo a la mesa. Ah\u00ed est\u00e1 la grieta que este nuevo trabajo intenta cerrar.<\/p>\n\n\n\n En lugar de fijarse \u00fanicamente en el desorden global, Ming y Cai miran a un nivel todav\u00eda m\u00e1s fino. Se preguntan qu\u00e9 ocurre con las relaciones internas entre las partes de un sistema cu\u00e1ntico cerrado cuando estas interaccionan.<\/p>\n\n\n\n En su art\u00edculo demuestran un teorema de \u201cno intervenci\u00f3n\u201d que, simplificando mucho, dice lo siguiente. En un sistema cu\u00e1ntico cerrado, si no conoces con detalle el estado en que se encuentra, no existe ninguna operaci\u00f3n f\u00edsica universal capaz de borrar por completo las correlaciones<\/a> que se han creado entre sus partes.<\/p>\n\n\n\n Es decir, puedes deshacer un caso concreto muy bien preparado, pero no hay una \u201cgoma cu\u00e1ntica\u201d que borre cualquier estado que te pongan delante. Cada interacci\u00f3n deja un rastro compartido de informaci\u00f3n<\/a> entre las piezas del sistema y ese rastro no se puede limpiar de manera general.<\/p>\n\n\n\n Seg\u00fan los autores, esa generaci\u00f3n de correlaciones es, en gran medida, un proceso de sentido \u00fanico. A medida que el sistema evoluciona, las partes se quedan cada vez m\u00e1s entrelazadas entre s\u00ed y reconstruir exactamente \u201cc\u00f3mo estaban antes\u201d se vuelve f\u00edsicamente inviable, aunque las ecuaciones no lo proh\u00edban de forma expl\u00edcita.<\/p>\n\n\n\n La siguiente pieza del puzle es conectar esa idea con la termodin\u00e1mica que estudiamos en el instituto. El equipo muestra que ese crecimiento irreversible de correlaciones basta para que, en un contexto termodin\u00e1mico, el calor fluya de manera espont\u00e1nea de los cuerpos calientes a los fr\u00edos. Justo lo que dice el enunciado cl\u00e1sico del segundo principio en la formulaci\u00f3n de Clausius.<\/p>\n\n\n\n Visto desde fuera, seguimos hablando de entrop\u00eda que aumenta y de sistemas que se acercan al equilibrio. Pero la imagen interna cambia un poco. La entrop\u00eda total de un sistema cu\u00e1ntico cerrado se conserva, mientras que la entrop\u00eda que medimos en cada parte crece porque parte de la informaci\u00f3n pasa a esconderse en esas correlaciones compartidas que no vemos directamente.<\/p>\n\n\n\n En este marco, procesos tan distintos como la p\u00e9rdida de coherencia cu\u00e1ntica, el acercamiento al equilibrio o la propia subida de entrop\u00eda ser\u00edan, en buena parte, caras distintas de un mismo fen\u00f3meno.<\/p>\n\n\n\n La pregunta que muchos se hacen viene casi sola. Si todo esto es reversible \u201cen teor\u00eda\u201d, \u00bfqueda alg\u00fan resquicio para viajar al pasado<\/a>? Los propios autores insisten en que su trabajo es una construcci\u00f3n te\u00f3rica, no un cierre definitivo a cualquier modelo ex\u00f3tico que pueda aparecer en cosmolog\u00eda o en teor\u00edas todav\u00eda m\u00e1s profundas. Lo que s\u00ed ponen sobre la mesa es algo bastante contundente para el mundo real. A medida que el universo evoluciona, la informaci\u00f3n sobre lo que ha ido pasando se reparte de forma cada vez m\u00e1s enrevesada entre sus partes cu\u00e1nticas y no existe un m\u00e9todo universal para deshacer ese entramado.<\/p>\n\n\n\n En palabras del f\u00edsico te\u00f3rico Sun Changpu, de la Academia China de Ciencias<\/a>, la investigaci\u00f3n ofrece \u201cuna visi\u00f3n profunda del v\u00ednculo fundamental entre la f\u00edsica cu\u00e1ntica y la cl\u00e1sica y toca una de las preguntas m\u00e1s profundas de la ciencia\u201d. No es poca cosa.<\/p>\n\n\n\n Puede parecer una discusi\u00f3n muy abstracta, lejos de la factura de la luz, de los atascos o de la crisis clim\u00e1tica. Sin embargo, la idea de irreversibilidad est\u00e1 detr\u00e1s de casi todo lo que nos preocupa en ecolog\u00eda y en tecnolog\u00eda. Sabemos que es m\u00e1s f\u00e1cil contaminar que descontaminar, emitir CO\u2082 que retirarlo de la atm\u00f3sfera, talar un bosque que regenerarlo.<\/p>\n\n\n\n Este tipo de trabajos no da soluciones directas a esos problemas, pero s\u00ed refuerza una idea inc\u00f3moda. Vivimos en un universo donde algunas cosas, una vez hechas, ya no tienen marcha atr\u00e1s pr\u00e1ctica. Entender de d\u00f3nde sale esa flecha del tiempo<\/a>, desde el mundo cu\u00e1ntico<\/a> hasta nuestro d\u00eda a d\u00eda, ayuda a poner en contexto por qu\u00e9 la prevenci\u00f3n suele ser mejor que la reparaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El estudio completo se ha publicado en la revista cient\u00edfica Annals of Physics<\/a><\/em><\/strong>, donde puede consultarse con acceso abierto.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" \u00bfTe has planteado alguna vez por qu\u00e9 un vaso roto no vuelve a montarse solo, o por qu\u00e9 el humo … <\/p>\nLa clave est\u00e1 en las correlaciones cu\u00e1nticas<\/h2>\n\n\n\n
Del laboratorio al segundo principio<\/h2>\n\n\n\n
\u00bfY las m\u00e1quinas del tiempo?<\/h2>\n\n\n\n
Por qu\u00e9 nos importa que el tiempo tenga flecha<\/h2>\n\n\n\n