El tiempo, no el espacio más el tiempo, podría ser la única propiedad fundamental en la que ocurren todos los fenómenos físicos, según una nueva teoría de un científico de la Universidad de Alaska Fairbanks. La teoría también sostiene que el tiempo se presenta en tres dimensiones, en lugar de la única que experimentamos como una progresión continua. El espacio surge como una manifestación secundaria.
“Estas tres dimensiones temporales son la esencia de todo, como el lienzo de una pintura”, afirmó el profesor de investigación asociado Gunther Kletetschka, del Instituto Geofísico de la UAF. “El espacio aún existe con sus tres dimensiones, pero se asemeja más a la pintura sobre el lienzo que al lienzo mismo”.
Estas ideas difieren notablemente de la física generalmente aceptada, que sostiene que una sola dimensión de tiempo más las tres dimensiones de espacio constituyen la realidad. Esto se conoce como espacio-tiempo, el concepto desarrollado hace más de un siglo que considera el tiempo y el espacio como una sola entidad.
La fórmula matemática de Kletetschka de seis dimensiones totales (de tiempo y espacio combinados) podría acercar a los científicos a encontrar la única explicación unificadora del universo. Las dimensiones del tiempo que trascienden nuestro avance cotidiano son difíciles de comprender. Los físicos teóricos han propuesto numerosas variantes.
El trabajo de Kletetschka, publicado el 21 de abril en Reports in Advances of Physical Science, se suma a un conjunto de investigaciones que desde hace tiempo llevan realizando físicos teóricos sobre un tema fuera de la física convencional. Escribe que su marco matemático para el tiempo tridimensional mejora las propuestas de otros al permitir reproducciones comprobables de masas de partículas conocidas y otras propiedades físicas.
“Las propuestas anteriores sobre el tiempo 3D eran principalmente construcciones matemáticas sin estas conexiones experimentales concretas”, afirmó. “Mi trabajo transforma el concepto, que pasa de ser una interesante posibilidad matemática a una teoría físicamente comprobable con múltiples canales de verificación independientes”.
La teoría podría utilizarse para predecir propiedades de partículas actualmente desconocidas y ayudar a investigar el origen de la masa y, en última instancia, ayudar a resolver una de las preguntas más importantes de la física.
¿Qué es el tiempo 3D?
El tiempo tridimensional es una teoría en la que el tiempo, al igual que el espacio, tiene múltiples direcciones independientes, normalmente imaginadas como tres ejes de movimiento temporal, similares en concepto a los ejes espaciales X, Y y Z. Imagina que caminas por un camino recto, avanzando y, por lo tanto, experimentando el tiempo tal como lo conocemos. Ahora imagina otro camino que se cruza con el primero, desplazándose lateralmente.
Si pudieras recorrer ese camino lateral y permanecer en el mismo momento del “tiempo normal”, podrías descubrir que las cosas podrían ser ligeramente diferentes, tal vez una versión distinta del mismo día. Avanzar por este segundo camino perpendicular podría permitirte explorar diferentes resultados de ese día sin retroceder ni avanzar en el tiempo tal como lo conocemos.
La existencia de esos diferentes resultados es la segunda dimensión del tiempo. El medio para pasar de un resultado a otro es la tercera dimensión. Kletetschka dijo que su teoría supera algunos de los problemas con las teorías del tiempo tridimensional anteriores que se basan en la física tradicional.
Esas teorías anteriores, por ejemplo, describen múltiples dimensiones temporales en las que las relaciones de causa y efecto son potencialmente ambiguas. La teoría de Kletetschka asegura que las causas aún preceden a los efectos, incluso con múltiples dimensiones temporales, solo que en una estructura matemática más compleja. Algunos investigadores, en particular el físico teórico Itzhak Bars de la Universidad del Sur de California, creen que, en el tiempo tridimensional, la segunda y la tercera dimensión se hacen evidentes o se despliegan en niveles de energía extrema, como durante el universo primitivo o en interacciones de partículas de alta energía.
¿Un gran unificador?
Bars y otros físicos teóricos creen que la búsqueda de una teoría del tiempo tridimensional puede ser una vía para ayudar a responder algunas de las grandes preguntas de la física que han dejado perplejos a los científicos.
El enfoque de Kletetschka podría incluso ayudar a resolver el mayor de todos los desafíos no resueltos de la física: unificar la mecánica cuántica (el comportamiento de las partículas en las escalas más pequeñas) y la gravedad en una única teoría cuántica de la gravedad.
Una teoría cuántica de la gravedad podría conducir a, o convertirse en, una gran teoría del universo: la llamada “teoría del todo”. Esta elusiva teoría unificadora uniría las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil y la gravedad.
El modelo estándar de física de partículas unifica los tres primeros. La gravedad se explica mediante la teoría general de la relatividad de Albert Einstein.
Ambas son incompatibles, por lo que los físicos han estado buscando esa “teoría del todo” que las unifique. Encontrar el origen de las masas de las partículas es fundamental en esa búsqueda.
Kletetschka cree que su teoría del tiempo tridimensional puede ser útil. Su modelo reproduce con precisión las masas conocidas de partículas como electrones, muones y quarks, y también explica por qué estas partículas tienen estas masas.
“El camino hacia la unificación podría requerir una reconsideración fundamental de la naturaleza misma de la realidad física”, afirmó. “Esta teoría demuestra cómo la visión tridimensional del tiempo puede resolver de forma natural múltiples problemas físicos mediante un único marco matemático coherente”.
Fuente: Phys.org.
