Fletxa del temps

Per què el futur és el futur i no el passat?? Per què recordem el passat i no el futur?? Té alguna relació amb que l’univers s’expandeix i no es contrau??

Semblen preguntes idiotes que manquen de sentit comú, no obstant, durant molts anys d’investigació física, aquestes preguntes encara no disposen d’una solució sòlida.Tot i que el passat és allò que ha succeït anteriorment i el futur allò que encara no ha passat, hi ha alguna llei física que digui per què recordem el passat i no el futur?? Doncs sí: la segona llei de la termodinàmica.

Segona llei de la termodinàmica:

Bàsicament la segona llei de la termodinàmica diu que l’estat de la matèria creix de l’ordre al desordre. L’entropia d’un cos (el desordre d’aquest) sempre creix de menys a més.
Aquesta llei explicaria la raó bàsica per la qual nosaltres veiem gots que cauen de la taula i es trenquen, que no pas gots trencats que pugen a la taula i es recomponen. De la mateixa manera que també observem ous que ens rellisquen i es trenquen, i no ous trencats que pugen a les nostres mans i es recomponen.En el primer exemple, passaria el mateix en el segon, el got que està situat a sobre de la taula té una entropia baixa ( té ordre ), no obstant, al impactar contra el terra els trossos de vidre que componien el got s’espargeixen, l’aigua ocupa tot l’espai possible i ens hem quedat tan sols amb un “got” amb entropia alta ( té desordre ). Aquesta seria la manera de mirar-nos-ho des del punt de vista termodinàmic.

Significa això que si un got estable tingués entropia alta i un got trencat baixa veuríem gots que saltessin del terra a la taula?? Per tant, l’ordre del temps s’invertiria??

En teoria sí. Però aquí ja hi intervindria la llei de la gravetat que en principi consideria de tot menys probable que aquest fet succeís.
I responent a la segona pregunta, no. El desordre augmenta amb el temps perquè mesurem el temps a mesura que augmenta el desordre, si fos al revés, el futur seria el got compost i el passat el trencat, simplement.

Els científics han desenvolupat tres fletxes del temps diferents per explicar els fenòmens que succeeixen: la fletxa del temps termodinàmica, la psicològica i la cosmològica.

Fletxa del temps termodinàmica:

La fletxa del temps termodinàmica és la relacionada amb la segona llei de la termodinàmica que hem vist anteriorment.
Aquesta fletxa ens condueix cap al futur basant-se en l’ordre de l’estat de la matèria.
Fletxa del temps psicològica:

La fletxa del temps psicològica és la que, des d’un record del passat, ens porta a un desconegut futur. Aquesta fletxa del temps, juntament amb al fletxa del temps termodinàmica, explica el per què recordem el passat i no el futur.
Posar un exemple amb la ment humana és força complicat ja que amb prou penes sabem com funciona, no obstant, Stephen Hawking, des del seu llibre La teoria del tot, ens recomana utilitzar com a exemple la memòria d’un ordinador.

La memòria de l’ordinador és un dispositiu que pot estar en un dels dos estats ( ordenat o desordenat ). Per tant, abans de registrar una dada, la memòria té les mateixes probabilitats d’estar en estat de baixa entropia o d’alta entropia.

Una vegada que la memòria interacciona amb el sistema que ha d’enregistrar ( en el cas dels humans que haguéssim de recordar ) ha d’utilitzar una certa quantitat d’energia per poder fer-ho. Aquesta energia es dissipa en forma de calor i augmenta l’entropia de l’univers.
Ara saps que quan un ordinador porta moltes hores treballant i notes que està calent, realment està augmentat l’entropia de l’univers a partir de l’energia que aporta a l’atmosfera en forma de calor.

Fletxa del temps cosmològica:

Com que en entrades anteriors ja vam tractar el tema de l’expansió de l’univers seria pèrdua de temps tornar-ho a explicar. Però si en aquella ocasió no et va quedar el tema gaire clar, ara te’n faig cinc cèntims:

L’any 1929 Edwin Hubble observa que diverses galàxies es separen unes amb les altres arribant a la conclusió de que l’univers s’expandeix.
La idea que aporta la fletxa del temps cosmològica és en resum aquesta, que l’univers s’expandeix.
Les tres fletxes del temps expliquen realment la segona llei de la termodinàmica però en tres punts de vista diferents. En aquest cas, es creu que en el principi de l’univers regnava la baixa entropia i que cada cop que més creix més augmenta.


L’univers creix i el temps va cap endavant, però si es contragués, el temps s’invertiria??

Anteriorment es creia que si l’univers de cop i volta es contragués la gent viuria la vida que viu actualment amb un univers que s’expandeix però a la inversa. En la fase de contracció les persones viurien enrere. Moririen abans de néixer i serien més joves a mesura que l’univers s’anés fent cada cop més petit. Aquesta idea és atractiva per què suposaria una bonica simetria entre les fases d’expansió i contracció.

Com he dit això es creia anteriorment. Un col·lega de treball de Stephen Hawking, Don Page, va demostrar que la condició d’absència de frontera de l’univers no exigia que la fase de contracció fos necessariament la inversa temporal de la fase d’expansió, com creia el mateix Stephen Hawking.
Per tant, aquesta idea d’un món al revés ha quedat eliminada.

1 L’absència de frontera de l’univers suposa que, tot i que no és infinit, l’univers no té frontera. Passa el mateix amb el nostre planeta, tot i que té unes dimensions de diàmetre conegudes si les superes mai cauràs per un precipici (si que passaria si la terra fos plana) sinó que passaràs diversos cops pel punt de sortida.