El tiempo permite ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un futuro y un tercer conjunto de eventos ni pasados ni futuros respecto a otro. En mecánica clásica esta tercera clase se llama "presente" y está formada por eventos simultáneos a uno dado.
En mecánica relativista el concepto de tiempo es más complejo: los hechos simultáneos ("presente") son relativos al observador, salvo que se produzcan en el mismo lugar del espacio; por ejemplo, un choque entre dos partículas.
Su unidad básica en el Sistema Internacional es el segundo, cuyo símbolo es (debido a que es un símbolo y no una abreviatura, no se debe escribir con mayúscula, ni como "seg", ni agregando un punto posterior).
Índice
El concepto físico del tiempo
Dados dos eventos puntuales E1 y E2, que ocurren respectivamente en instantes de tiempo t1 y t2, y en puntos del espacio diferentes P1 y P2, todas las teorías físicas admiten que estos pueden cumplir una y solo una de las siguientes tres condiciones:1- Es posible para un observador estar presente en el evento E1, y luego estar en el evento E2, y en ese caso se afirma que E1 es un evento anterior a E2. Además, si eso sucede, ese observador no podrá verificar 2.
- Es posible para un observador estar presente en el evento E2 y luego estar en el evento E1, y en ese caso se afirma que E1 es un evento posterior a E2. Además si eso sucede, ese observador no podrá verificar 1.
- Es imposible, para un observador puntual, estar presente simultáneamente en los dos eventos E1 y E2.
El tiempo en mecánica clásica
En la mecánica clásica, el tiempo se concibe como una magnitud absoluta, es decir, es un escalar cuya medida es idéntica para todos los observadores (una magnitud relativa es aquella cuyo valor depende del observador concreto). Esta concepción del tiempo recibe el nombre de tiempo absoluto. Esa concepción está de acuerdo con la concepción filosófica de Kant, que establece el espacio y el tiempo como necesarios para cualquier experiencia humana. Kant asimismo concluyó que el espacio y el tiempo eran conceptos subjetivos. Mas, no por ello, Kant establecerá que tiempo y espacio sean dimensiones absolutas, ni en sí mismas, sí apoyadas, en cambio, por Newton y Leibniz respectivamente. Para Kant no son dimensiones sino formas puras de la intuición suministrada por la experiencia, de manera que, al no tratarse de magnitudes, no hay posible choque entre ellas. Fijado un evento, cada observador clasificará el resto de eventos según una división tripartita clasificándolos en: (1) eventos pasados, (2) eventos futuros y (3) eventos ni pasados y ni futuros. La mecánica clásica y la física prerrelativista asumen:- Fijado un acontecimiento concreto todos los observadores sea cual sea su estado de movimiento dividirán el resto de eventos en los mismos tres conjuntos (1), (2) y (3), es decir, dos observadores diferentes coincidirán en qué eventos pertenecen al pasado, al presente y al futuro, por eso el tiempo en mecánica clásica se califica de "absoluto" porque es una distinción válida para todos los observadores (mientras que en mecánica relativista esto no sucede y el tiempo se califica de "relativo").
- En mecánica clásica, la última categoría, (3), está formada por un conjunto de puntos tridimensional, que de hecho tiene la estructura de espacio euclídeo (el espacio en un instante dado). Fijado un evento, cualquier otro evento simultáneo, de acuerdo con la mecánica clásica estará situado en la categoría (3).
- El conjunto de eventos ni pasados ni futuros no es tridimensional, sino una región cuatridimensional del espacio tiempo.
- No existe una noción de simultaneidad independiente del observador como en mecánica clásica, es decir, dados dos observadores diferentes en movimiento relativo entre sí, en general diferirán sobre qué eventos sucedieron al mismo tiempo.
El tiempo en mecánica relativista
En mecánica relativista la medida del transcurso del tiempo depende del sistema de referencia donde esté situado el observador y de su estado de movimiento, es decir, diferentes observadores miden diferentes tiempos transcurridos entre dos eventos causalmente conectados. Por tanto, la duración de un proceso depende del sistema de referencia donde se encuentre el observador.De acuerdo con la teoría de la relatividad, fijados dos observadores situados en diferentes marcos de referencia, dos sucesos A y B dentro de la categoría (3) (eventos ni pasados ni futuros), pueden ser percibidos por los dos observadores como simultáneos, o puede que A ocurra "antes" que B para el primer observador mientras que B ocurre "antes" de A para el segundo observador. En esas circunstancias no existe, por tanto, ninguna posibilidad de establecer una noción absoluta de simultaneidad independiente del observador. Según la relatividad general el conjunto de los sucesos dentro de la categoría (3) es un subconjunto tetradimensional topológicamente abierto del espacio-tiempo. Cabe aclarar que esta teoría solo parece funcionar con la rígida condición de dos marcos de referencia solamente. Cuando se agrega un marco de referencia adicional, la teoría de la Relatividad queda invalidada: el observador A en la Tierra percibirá que el observador B viaja a mayor velocidad dentro de una nave espacial girando alrededor de la Tierra a 7000 kilómetros por segundo. El observador B notará que el dato de tiempo al reloj. se ha desacelerado y concluye que el tiempo se ha dilatado por causa de la velocidad de la nave. Un observador C localizado fuera del sistema solar, notará que tanto el hombre en tierra como el astronauta girando alrededor de la Tierra, están viajando simultáneamente —la nave espacial y el planeta Tierra— a 28 kilómetros por segundo alrededor del Sol. La más certera conclusión acerca del comportamiento del reloj en la nave espacial, es que ese reloj está funcionando mal, porque no fue calibrado ni probado para esos nuevos cambios en su ambiente. Esta conclusión está respaldada por el hecho que no existe prueba alguna que muestre que el tiempo es objetivo.
Solo si dos sucesos están atados causalmente todos los observadores ven el suceso "causal" antes que el suceso "efecto", es decir, las categorías (1) de eventos pasados y (2) de eventos futuros causalmente ligados sí son absolutos. Fijado un evento E el conjunto de eventos de la categoría (3) que no son eventos ni futuros ni pasados respecto a E puede dividirse en tres subconjuntos:
- (a) El interior topológico de dicho conjunto, es una región abierta del espacio-tiempo y constituye un conjunto acronal. Dentro de esa región dados cualesquiera dos eventos resulta imposible conectarlos por una señal luminosa que emitida desde el primer evento alcance el segundo.
- (b) La frontera del futuro o parte de la frontera topológica del conjunto, tal que cualquier punto dentro de ella puede ser alcanzado por una señal luminosa emitida desde el evento E.
- (c) La frontera del pasado o parte de la frontera topológica del conjunto, tal que desde cualquier punto dentro de ella puede enviarse una señal luminosa que alcance el evento E.
Lamentablemente, dichos conjuntos de acontecimientos percibidos como simultáneos difieren de un observador a otro.
Dilatación del tiempo
Si el tiempo propio es la duración de un suceso medido en reposo respecto a ese sistema, la duración de ese suceso medida desde un sistema de referencia que se mueve con velocidad constante con respecto al suceso viene dada por:El tiempo en mecánica cuántica
En mecánica cuántica debe distinguirse entre la mecánica cuántica convencional, en la que puede trabajarse bajo el supuesto clásico de un tiempo absoluto, y la mecánica cuántica relativista, dentro de la cual, al igual que sucede en la teoría de la relatividad, el supuesto de un tiempo absoluto es inaceptable e inapropiado.La flecha del tiempo y la entropía
Se ha señalado que la dirección del tiempo está relacionada con el aumento de entropía, aunque eso parece deberse a las peculiares condiciones que se dieron durante el Big Bang. Aunque algunos científicos como Penrose han argumentado que dichas condiciones no serían tan peculiares si consideramos que existe un principio o teoría física más completa que explique por qué nuestro universo, y tal vez otros, nacen con condiciones iniciales aparentemente improbables, que se reflejan en una bajísima entropía inicial.La medición del tiempo
Las formas e instrumentos para medir el tiempo son de uso muy antiguo, y todas ellas se basan en la medición del movimiento, del cambio material de un objeto a través del tiempo, que es lo que puede medirse. En un principio, se comenzaron a medir los movimientos de los astros, especialmente el movimiento aparente del Sol, dando lugar al tiempo solar aparente. El desarrollo de la astronomía hizo que, de manera paulatina, se fueron creando diversos instrumentos, tales como los relojes de sol, las clepsidras o los relojes de arena y los cronómetros. Posteriormente, la determinación de la medida del tiempo se fue perfeccionando hasta llegar al reloj atómico. Todos los relojes modernos desde la invención del reloj mecánico, han sido construidos con el mismo principio del "tic tic tic". El reloj atómico está calibrado para contar 9 192 631 770 vibraciones del átomo de Cesio para luego hacer un "tic".
Concepción social del tiempo
El tiempo puede ser concebida de múltiples maneras. Adam (1995) utiliza el término Timescapes representar dimensiones temporales que pueden ser experimentados de múltiples maneras en un co-presente. Según Adam (2004), Timescapes comprenden 'tempo', que es ritmo y velocidad; 'tiempo', que es la sincronización; 'punto en el tiempo ", que se refiere al instante momento, el ahora; '' patrones de tiempo que ello implica de ritmo, ciclos y período; y tiempo extensión 'que incluye la duración y longitud. El tiempo también puede ser visto simplemente como lineal hora del reloj divisible, sin un contexto, por un lado (Hassard 1990), y como ser en el tiempo, tanto en un contexto específico y una cultura, por el otro. De aquí, diversos relatos de experiencias de tiempo emergen. Múltiples experiencias de la gente de tiempo son simultáneos (que podrían experimentar un rápido tiempo contratado ubicado en la presentar por ejemplo) y puede contener ritmos contradictorias (personas podrían experimentar simultáneamente una contracción y una expansión de tiempo).Véase también
- Portal:Física. Contenido relacionado con Física.
- Calendario
- Cronología
- Espacio-tiempo
- Filosofía del espacio y el tiempo
- Flecha del tiempo
- Glosario de relatividad
- Reloj
- Viaje a través del tiempo
- Irreversibilidad
- Escala temporal geológica
Referencias
- Robert M. Wald, 1984
Bibliografía
- Costa A., Gangi A., Glavich E., Levinas M. L., Lindman A., Onna A., Rieznik M., Sauro S. y Szapiro A. (2008). La naturaleza del tiempo. Usos y representaciones del tiempo en la historia. Biblos.
- Robert M. Wald, (1984): General Relativity, Chicago University Press, ISBN 0-226-87033-2.
- Murgia, Michele Angelo (2009). Qu'est-ce que le temps? (en francés). In Libro Veritas.
- Adam B. 1995. Timewatch: The social analysis of time. Cambridge: Polity Press.
- Adam, B. 2004. Time. Cambridge: Polity Press.
- Hassard, J. 1990. The sociology of time. London: Macmillan.
Enlaces externos
- Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre tiempo.
- Wikiquote alberga frases célebres de o sobre Tiempo.
- Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Tiempo.
- CEITT Centro de Investigación en Tiempo y Temporalidad
- PATY, Michel: «Réflexions sur le concepts de temps», Revista de Filosofía (Universidad Complutense de Madrid), 3ª Época, Vol. XIV, Número 25 (2001)
- Correa Torres, A. (2013). ¿Cómo percibimos el paso del tiempo? Ciencia Cognitiva, 7:1, 16-18.
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