Avís | Aviso

Avís | Aviso
=> Versió en català (la primera part de l'entrada)
=> Versión en castellano (a continuación del texto catalán)

diumenge, 24 d’agost de 2014

La presó espai-temps --- La cárcel espacio-tiempo

[Entrada 57]

La presó espai-temps


A la Viquipèdia hi diu: "Ciència és el coneixement del saber conscient i capaç de ser comunicat i discutit, organitzat i en el sentit de fer factible les operacions que permetin l'aproximació a la realitat, i sempre aportant coneixements que puguin ser desmentits amb el criteri de validesa." Crec que és en aquest objectiu d'aproximació a la realitat del coneixement científic on radica el seu èxit.

Els matemàtics estableixen que un punt és una posició en el espai sense dimensions, o, dit en termes numèrics, de dimensió zero. Entre dos punts, per pròxims que siguin, sempre s'hi poden situar infinits punts atès que no tenen dimensió, no ocupen lloc sinó que només defineixen una posició. Aquest fet, que pot semblar paradoxal, va servir-li a Parmènides d'Elea per raonar que el moviment és impossible, que res pot canviar, que tot és immutable. El seu coetani, Heràclit d'Efes, afirmava el contrari: "panta rei" (tot flueix, tot canvia). Aquestes afirmacions són la base de la polèmica entre el ser i l'esdevenir. Aquesta polèmica encara segueix viva entre els filòsofs, però avui sabem que tot està en continu moviment, en continu canvi, des de la partícula més petita al cos estel·lar més gran, sabem que el que en un àtom passa en una fracció de segon, pot trigar milions d'anys a succeir a l'univers, però que tot es mou.

El moviment és un canvi de posició en el espai. Tot canvi requereix que hi hagi dos instants diferents que justifiquen aquest canvi. Un instant no és més que un moment sense durada, un moment de durada zero. Entre dos instants concrets, per propers que siguin, sempre és possible situar-hi infinits instants més. El tema del temps és complex i són molts els grans pensadors que han posat aquest concepte en crisi.

Una línia és una seqüència de punts que té només una dimensió: longitud. Quan considerem una superfície entren en joc dues dimensions: longitud i amplada. Un cos té tres dimensions: longitud, amplada i alçada (o profunditat). L'espai real té aquestes tres dimensions. Tot i que Einstein afirmés que l'espai és corbat i, a més, que és infinit però limitat, aquestes tres dimensions estan completament consensuades a la comunitat científica.

Es defineix el temps com una seqüència d'instants que tenen a més una direcció un sentit. Des de l'instant actual no podem accedir a un instant passat ni a un instant que estigui per succeir, cosa que no succeeix a l'espai. Un pot anar o tornar a un punt concret de l'espai sense problemes, tot i que la seva posició sigui relativa. El temps té en canvi una limitació força important, no tenim accés a modificar el passat ni tenim prou memòria com per recordar-lo amb precisió. Això no vol dir que no hagi existit. Tampoc tenim accés al futur, als instants que estan per succeir, en canvi si podem decidir, si més no parcialment, el que en volem fer-ne, planificar-lo.

Aquest paral·lelisme entre instants i punts fa que normalment es representi el temps sobre una recta i que hi hagi qui assegura que el temps és una quarta dimensió de la realitat.

El coneixement del temps i l'estudi del seu comportament ens han dut a avenços tecnològics tan importants com el coneixement de l'espai i de com moure'ns-hi.

Einstein va postular que no existeix un temps absolut, ni un espai absolut i, per tant, tampoc un èter. Això no significa que no hi hagi espai ni temps, malgrat que no siguin absoluts. Afirmà també que el temps no és constant, que l'única constant és la velocitat de la llum que (al buit) és de 300.000 Km/seg. Fixem-nos que la velocitat té dues magnituds associades: espai i temps. D'això a poder raonar que el temps és una ficció, que el passat no existeix (perquè no som capaços de retenir-lo), que el futur tampoc o que només existeix l'instant actual em sembla purament especulatiu i fins i tot una fal·làcia que ens allunya de la nostra realitat.

Sembla prou evident que l'existència del temps està associada a l'existència del moviment, a l'existència dels canvis, així que si imaginem que abans del Big Bang no hi havia res tampoc hi hauria temps ni espai, ja que tota la matèria estaria concentrada en un únic punt sense moviment ni canvi. Diuen que ara l'univers està en expansió i que en algun moment començarà a contraure's fins arribar a seu estat original, fins a estar tota la matèria concentrada en un punt. Aquesta teoria defensa que llavors es produirà un nou Big Bang ja que entén aquest procés d'oscil·lació expansió-compressió com a un fet permanent que va d'un Big Bang a un altre, però si no fos així, aquest moment, el del final de la compressió seria el final dels temps.

També diuen que existeixen universos paral·lels amb temps i espais diferents, però tot plegat, tant la teoria del Big Bang com la dels universos paral·lels o la mateixa teoria de la relativitat només són això, teories, ja que no en tenim prou evidències com per estar completament segurs de la seva validesa.

Hi ha qui assegura que aquest binomi espai temps és la nostra presó, tot i que em sembla que el que som és presoners de la realitat.

Una abraçada.






La cárcel espacio-tiempo


En la Wikipedia dice: "Ciencia es el conocimiento del saber consciente y capaz de ser comunicado y discutido, organizado y en el sentido de hacer factible las operaciones que permitan la aproximación a la realidad, y siempre aportando conocimientos que puedan ser desmentidos con el criterio de validez." Creo que es en este objetivo de aproximación a la realidad del conocimiento científico donde radica su éxito.

Los matemáticos establecen que un punto es una posición en el espacio sin dimensiones, o, dicho en términos numéricos, de dimensión cero. Entre dos puntos, por próximos que sean, siempre se pueden situar infinitos puntos dado que no tienen dimensión, no ocupan lugar sino que sólo definen una posición. Este hecho, que puede parecer paradójico, le sirvió a Parménides de Elea para razonar que el movimiento es imposible, que nada puede cambiar, que todo es inmutable. Su coetáneo, Heráclito de Éfeso, afirmaba lo contrario: "panta rei" (todo fluye, todo cambia). Estas afirmaciones son la base de la polémica entre el ser y el devenir. Esa polémica aún sigue viva entre los filósofos, pero hoy sabemos que todo está en continuo movimiento, en continuo cambio, desde la partícula más pequeña al cuerpo estelar más grande, sabemos que lo que en un átomo ocurre en una fracción de segundo, puede tardar millones de años a suceder en el universo, pero que todo se mueve.

El movimiento es un cambio de posición en el espacio. Todo cambio requiere que haya dos instantes diferentes que justifican este cambio. Un instante no es más que un momento sin duración, un momento de duración cero. Entre dos instantes concretos, por cercanos que sean, siempre es posible situar infinitos instantes más. El tema del tiempo es complejo y son muchos los grandes pensadores que han puesto este concepto en crisis.

Una línea es una secuencia de puntos que tiene sólo una dimensión: longitud. Cuando consideramos una superficie entran en juego dos dimensiones: longitud y anchura. Un cuerpo tiene tres dimensiones: longitud, anchura y altura (o profundidad). El espacio real tiene esas tres dimensiones. Aunque Einstein afirmara que el espacio es curvo y, además, que es infinito pero limitado, estas tres dimensiones están completamente consensuadas en la comunidad científica.

Se define el tiempo como una secuencia de instantes que tienen además una dirección un sentido. Desde el instante actual no podemos acceder a un instante pasado ni a un instante que esté por suceder, lo que no sucede en el espacio. Uno puede ir o volver a un punto concreto del espacio sin problemas, aunque su posición sea relativa. El tiempo tiene en cambio una limitación bastante importante, no tenemos acceso a modificar el pasado ni tenemos suficiente memoria como para recordarlo con precisión. Esto no quiere decir que no haya existido. Tampoco tenemos acceso al futuro, a los instantes que están por suceder, en cambio si podemos decidir, al menos parcialmente, lo que queremos hacer en él.

Este paralelismo entre instantes y puntos hace que normalmente se represente el tiempo sobre una recta y que haya quien asegura que el tiempo es una cuarta dimensión de la realidad.

El conocimiento del tiempo y el estudio de su comportamiento nos han llevado a avances tecnológicos tan importantes como el conocimiento del espacio y de cómo movernos en él, planificarlo.

Einstein postuló que no existe un tiempo absoluto, ni un espacio absoluto y, por tanto, tampoco un éter. Esto no significa que no haya espacio ni tiempo, aunque no sean absolutos. Afirmó también que el tiempo no es constante, que la única constante es la velocidad de la luz que (en el vacío) es de 300.000 Km/seg. Fijémonos en que la velocidad tiene dos magnitudes asociadas: espacio y tiempo. De ello a poder razonar que el tiempo es una ficción, que el pasado no existe (porque no somos capaces de retenerlo), que el futuro tampoco o que sólo existe el instante actual me parece puramente especulativo e incluso una falacia que nos aleja de nuestra realidad.

Parece bastante evidente que la existencia del tiempo está asociada a la existencia del movimiento, a la existencia de los cambios, así que si imaginamos que antes del Big Bang no había nada tampoco habría tiempo ni espacio, ya que toda la materia estaría concentrada en un único punto sin movimiento ni cambio. Dicen que ahora el universo está en expansión y que en algún momento comenzará a contraerse hasta llegar a su estado original, hasta estar toda la materia concentrada en un punto. Esta teoría defiende que entonces se producirá un nuevo Big Bang ya que entiende ese proceso de oscilación expansión-compresión como un hecho permanente que va de un Big Bang a otro, però si no fuera así, este momento, el final de la compresión sería el final de los tiempos.

También dicen que existen universos paralelos con tiempos y espacios diferentes, pero todo ello, tanto la teoría del Big Bang como la de los universos paralelos o la misma teoría de la relatividad sólo son eso, teorías, ya que no tenemos suficientes evidencias como para estar completamente seguros de su validez.

Hay quien asegura que este binomio espacio tiempo es nuestra cárcel, aunque me parece que lo que somos es prisioneros de la realidad.

Un abrazo.

2 comentaris:

  1. Hola, em dic Mateu.

    He llegit el post i m'agradaria dir-te que crec que estàs errat. El temps tal i com nosaltres l'entenem és un estri que ha inventat l'ésser humà per poder entendre el món que l'envolta, el canvi que esdevé al seu voltant. De fet el temps segons viquipèdic és una magnitud física i la seva unitat en el S.I és el segon. La definició de segon és (segons wikipedia) "la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs), a una temperatura de 0 K." És a dir, hem inventat el temps ( i l'hem reinventat perquè, curiosament, fins el1967 el segon era definit com "la fracción 1/86 400 de la duración que tuvo el día solar medio entre los años 1750 y 1890".

    Al meu parer, la realitat és un continu present, un conteinu esdevenir: un cúmul d'àtoms que es mouen. I el que percebem com estàtic no és més que un equilibri dinàmic entre la matèria que es forma dins un sistema (com per exemple el sistema Terra, que "és" capaç de mantenir la concentració d'oxigen en un 21%).

    Respecte el passat, he de dir que no existeix. És a dir, el passat només és un present que va ser, però que ja no és. Al menys crec que és així com ho entenem. Però no per això és estàtic e immutable. Si bé no podem canviar els actes que vam cometre, sí que canvia la percepció que en tenim d'ells, és a dir: la memòria. No només oblidam, sinó que també canvien els nostres records. Un exemple prou clar és el d'una persona que té un accident de cotxe i que just en tenir-lo relata com ha passat. Si a la mateixa persona, un any després, se li demana que narri el què va ocórrer, les versions solen no coincidir mai del tot i, a més, hi solen aparéixer nous element que no constaven en la primeríssima declaració.

    En resum, no crec que sigam esclaus del espai-temps ni de la realitat. Som part d'ella, part del seu esdevenir. No és que ens hagi apresat.

    ResponElimina
    Respostes
    1. Hola Mateu, estic molt content de la teva aportació.

      Com ja he dit la ciència busca la manera d'aproximar-nos a la realitat. Per tal a fet tota una sèrie de definicions que ens permeten comprendre el món que ens envolta, com ara l'espai i el temps. Amb els mateixos argument que uses per negar l'existència d'un fluir al que anomenem temps, podríem negar l'existència de l'espai i les seves tres dimensions o discutir si realment podem limitar a tres dimensions tot l'espai. La definició del metre com a unitat de mesura és encara més singular que la del segon.

      Crec que és evident que nosaltres només som capaços de percebre el present i de fet usant el temps verbals així és només "existeix" l'instant actual, però tenim evidències de que han passat coses abans i també sabem que després de l'instant actual en vindran molts més. El món no s'atura quan dormim i en canvi no solem percebre el que hi passa mentre ho fem. Nosaltres només solem percebre les dècimes o centèsimes de segon, però els ordinador estan treballant a nivell de pico-segons (la bilionèsima part del segon) i tenim evidències que la velocitat de moviment dels electrons al voltant del nucli és molt superior. No podem limitar la realitat a la nostra percepció, ni podem basar el nostre coneixement en el que ens digui la raó, el coneixement científic exigeix evidències.

      Em sembla una qüestió de lingüística dir "passat" o dir "un present que va ser". El fet és que hi ha coses que han succeït abans de l'instant actual. Nosaltres en diem passat d'allò que va existir en algun instant anterior, per tant, estrictament, el passat no existeix, però va existir, n'hi ha. Tot instant és estàtic i immutable ja que no té durada i, per tant, el passat format per instants és estàtic i immutable. El que no tenim evidències és de què puguem tenir accés de nou als instants del passat ni als del futur. Pel que sabem (en tenim evidències) la realitat flueix d'un instant a un altre de forma absolutament seqüencial i sense que hàgim trobat un mecanisme per evitar-ho o modificar-ho.

      Enstein va raonar, sota la seva hipòtesi de què l'única constant era la velocitat de la llum, que en un viatge a velocitat pròximes a les de la llum el temps es dilataria i que un home que fes un llarg viatge a una velocitat d'aquest tipus en tornar a la terra es trobaria que la gent que havia deixat amb la seva edat hauria envellit molt més que ell, que el seu rellotge, funcionant a la perfecció, hauria recorregut uns quants anys menys que els dels que es quedaren. Tot això és pura teoria, no n'hi ha evidències, i malgrat tot no invalida el fluir dels instants, el temps.

      És evident que la memòria ens enganya, que els escrits menteixen i que la història es plena de mentides, imprecisions i tergiversacions, però això no n'invalida que els fets del passat foren, i que foren uns de concrets. També passa això amb el present. Un mateix fet és viscut de maneres diferent per cada un dels seus testimonis, la nostra capacitat de percebre'ls és força imperfecta. Això parla de les nostres limitacions no de l'existència dels fets i de que aquests són únics. Malgrat que no hi hagi res absolut i que tot sigui relatiu.

      Dir que som presoners de la realitat o que formem par d'ella i el seu esdevenir, del seu fluir, em semblen que són dues formes de dir el mateix ja que no podem fugir de la realitat que ens envolta, entenent-la com vulguem fer-ho.

      Moltes gràcies per l'aportació del teu comentari.

      Una abraçada

      Elimina