Las leyes de la física no siempre son reversibles en el tiempo
24/3/2020 de Astronomie.nl / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Dos simulaciones por computadora de los tres agujeros negros que influyen unos sobre otros. La línea roja es la simulación en que la computadora va hacia atrás en el tiempo. La línea blanca es la simulación en la que la computadora va hacia adelante. Tras 35 millones de años (izquierda) aún no hay ninguna diferencia: la línea roja cubre por completo la blanca. Después de 37 millones de años (centro) las líneas empiezan separarse. La simetría temporal se rompe porque perturbaciones del tamaño de la longitud de Planck tienen un efecto exponencial. Tras 40 millones de años (derecha) la desviación es obvia. Crédito: Astronomie.nl/Tjarda Boekholt.
Si tres o más objetos se mueven alrededor unos de otros, la historia no puede ser invertida. Esta es la conclusión de un equipo internacional de investigadores basada en simulaciones por computadora de tres agujeros negros en órbita entre sí.
Las leyes más básicas de la física no tienen problema con la dirección temporal en la que se aplican, aunque en la práctica todos sabemos que el tiempo no puede simplemente ir hacia atrás: una taza que se rompe en cientos de fragmentos al caer no vuela espontáneamente hacia atrás y se recompone. Hasta ahora los científicos habían explicado la falta de simetría en el tiempo por la interacción estadística entre números grandes de partículas. Tres astrónomos han demostrado ahora que sólo tres partículas son suficientes para romper la simetría temporal.
Tjarda Boekholt (Universidad de Coimbra, Portugal), Simon Portegies Zwart (Universidad de Leiden, Países Bajos) y Mauri Valtonen (Universidad de Turku, Finlandia) calcularon las órbitas de tres agujeros negros que influyen unos sobre otros. Y al estudiar sus posiciones al mover el tiempo hacia adelante y hacia atrás, descubrieron que en un 5% de los casos no conseguían regresar a la configuración inicial al ir atrás en el tiempo. Ni siquiera aunque la computadora utilizara más de cien decimales.
Este 5% no es debido a que sean necesarios mejores ordenadores o métodos de cálculo más inteligentes, sino que es algo que está escondido en las leyes básicas de la naturaleza. «Ningún sistema de tres objetos en movimiento, grandes o pequeños, planetas o agujeros negros, puede escapar de la dirección del tiempo», concluye Portegies Zwart.
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