El tiempo en la ciencia

El concepto que la ciencia tiene del tiempo ha sufrido varios cambios a lo largo de la historia. Podemos decir que la primera gran teoría es la que se denomina habitualmente física clásica, y que enunció Isaac Newton en su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. En ella, el tiempo lo determina la relación entre la velocidad y el espacio recorrido. Todos conocemos la fórmula:

v = e / t

Albert Einstein

Según este concepto, el tiempo es una magnitud absoluta, es decir, el tiempo empleado en completar un viaje será el mismo independientemente de quien sea el observador que lo mida. A principios del siglo pasado, un empleado de la oficina de patentes de Suiza, Albert Einstein, desconocido hasta ese momento, publicó un artículo que cambiaría por completo nuestra visión del mundo. Una de las conclusiones más importantes de sus teorías fue que el tiempo no es absoluto, sino relativo y dependiente del observador. Lo que Einstein exponía en su teoría de la relatividad es que existe una constante universal que es la velocidad de la luz, la cual permanece invariable. Esto tiene algunas conclusiones interesantes, una de ellas es que el concepto de espacio y tiempo cambia con respecto a las definiciones de Newton. Para Newton el espacio no era un concepto absoluto, dependía del observador, pero el tiempo si.

Un viaje a velocidad luz recorrería un espacio variable en un tiempo definido (para un viajante que va en el haz de luz el recorrido sería distinto que para uno externo). Por tanto la velocidad para los distintos observadores será distinta. Einstein decía que la velocidad de la luz es absoluta y como consecuencia no depende del observador. Esto nos lleva a la conclusión de que ya que el espacio es relativo y distinto para cada observador, el tiempo debe serlo del mismo modo.

La relatividad especial, no parecía consistente con la teoría de la gravitación de Newton. Este problema ocupo a Einstein durante algunos años, hasta que en 1915 consiguió reconciliarlas en su teoría de la relatividad general. Esta teoría descubría que el espacio y el tiempo están íntimamente ligados. De hecho la gravedad tiene una influencia directa en el tiempo. Así podríamos decir que el movimiento parabólico de los planetas equivale a un movimiento rectilíneo en el entramado espacio-tiempo, los planetas siguen lo que se denomina una geodésica.

Siguiendo esta línea de razonamiento llegamos a la conclusión de que el tiempo transcurre más despacio cuanto más cerca de un objeto masivo nos encontremos. De hecho se puede comprobar empíricamente que existe una desviación entre un reloj situado a nivel de superficie terrestre y uno que se encuentre alejado de ella. Este efecto tiene repercusión por ejemplo en los sistemas GPS. Los relojes de los satélites adelantan con respecto a los situados en la superficie terrestre según los parámetros definidos por la teoría de la relatividad general.