Tiempo

El tiempo en la prehistoria: observar el cielo

En la prehistoria no había relojes ni calendarios, pero sí había algo fundamental: el cielo.
Los primeros humanos entendían el tiempo a través de los ciclos naturales. El día y la noche marcaban el ritmo básico. Las fases de la Luna ofrecían un patrón regular. Las estaciones determinaban cuándo era mejor cazar, recolectar o sembrar.
Algunos monumentos megalíticos, como Stonehenge (aunque ya pertenece a épocas más avanzadas), muestran que incluso miles de años antes de nuestra era ya se observaban los solsticios y los equinoccios. El tiempo no se medía en minutos ni segundos, sino en ciclos: ciclos de luz, de frío, de cosechas.
Nuestros antepasado ya comprendían que el tiempo era circular. Todo volvía.

El orden de las primeras civilizaciones

Con el nacimiento de las grandes civilizaciones, el tiempo empezó a organizarse de forma más precisa.
En Mesopotamia y en el Antiguo Egipto ya encontramos calendarios. Los egipcios, por ejemplo, desarrollaron un calendario solar de 365 días alrededor del 3000 A.C., basado en las crecidas del Nilo y en la observación de la estrella Sirio.
En Babilonia se dividió el círculo en 360 grados, una decisión que influyó en nuestra forma de dividir el tiempo. Supongo que habrás adivinado que de ahí vienen los 60 minutos por hora y los 60 segundos por minuto. Esa herencia babilónica sigue habitando en nuestros relojes actuales.
Los primeros registros históricos que hablan explícitamente del tiempo aparecen en textos religiosos y filosóficos. En muchas culturas antiguas, el tiempo era visto como algo cíclico (nacemos, morimos y renacemos). En cambio, la tradición judeocristiana introdujo una idea más lineal, en la que el tiempo tiene un comienzo y se dirige hacia un final.
Esa diferencia cultural es importante, porque influye en cómo entendemos la vida y el progreso.

Cómo hemos medido el tiempo a lo largo de la historia

Al principio, medir el tiempo era observar sombras. Los relojes de sol fueron de los primeros instrumentos creados para dividir el día en partes. Funcionaban gracias al movimiento aparente del Sol en el cielo.
Después llegaron las clepsidras (relojes de agua), que medían el tiempo por el flujo constante de líquido. También se crearon relojes de arena, que a día de hoy sobreviven como emoticonos y animaciones para indicarnos que nuestros ordenadores están ocupados.
En la Edad Media aparecieron los primeros relojes mecánicos en torres de iglesias y ciudades. No eran muy precisos, pero permitían coordinar la vida urbana.
En el siglo XVII, el gran salto lo dio Christiaan Huygens con el reloj de péndulo, mucho más preciso que sus antecesores. Más tarde llegaron los relojes de muelle y, ya en el siglo XX, los de cuarzo.
Pero la revolución definitiva fue el reloj atómico.

¿Por qué un segundo dura lo que dura?

Durante mucho tiempo, el segundo se definió como una fracción del día solar. En concreto, como 1/86.400 de un día (porque hay 24 horas, 60 minutos por hora y 60 segundos por minuto. Matemáticas simples. 24 × 60 × 60 = 86.400).
Sin embargo, el problema es que la rotación de la Tierra no es perfectamente constante. Se ralentiza ligeramente con el tiempo.
Así que en 1967 se redefinió el segundo de una manera mucho más precisa y flipante. Hoy, un segundo es el tiempo que tarda un átomo de cesio-133 en realizar 9.192.631.770 oscilaciones en una transición concreta de energía.
Sí, es una definición muy técnica. Pero lo importante es que el segundo ya no depende de la Tierra, sino de una propiedad fundamental y constante de la naturaleza. Gracias a esto, los relojes atómicos son tan precisos que apenas se desvían un segundo en millones de años.

Newton y el tiempo absoluto

En el siglo XVII, Isaac Newton propuso una idea que dominó el panorama durante siglos. Consistía en que el tiempo es absoluto. Fluye igual para todos, en todas partes, independientemente de lo que ocurra.
Para Newton, el tiempo era como un río invisible que avanza de manera uniforme. No depende del observador ni de los acontecimientos. Durante mucho tiempo, esta idea funcionó perfectamente para describir el mundo cotidiano.

Todo cambió en 1905, cuando llegó un tal Albert Einstein y publicó su teoría de la relatividad especial.
Einstein mostró que el tiempo no es absoluto. Depende del movimiento del observador. Si viajas muy rápido, cerca de la velocidad de la luz, el tiempo para ti pasa más despacio en comparación con alguien que está quieto. Esto no es ciencia ficción como la de Interestellar: se ha comprobado experimentalmente.
Más tarde, con la relatividad general (1915), nuestro bigote favorito explicó que la gravedad también afecta al tiempo. Cuanto más fuerte es la gravedad, más lento pasa el tiempo. Cerca de un agujero negro, el efecto sería extremo.
Aquí surge la idea de que el tiempo es la cuarta dimensión. ¿Es cierto?
En cierto sentido, sí. En la física moderna hablamos de “espacio-tiempo”, que no es otra cosa que una estructura de cuatro dimensiones (tres espaciales y una temporal). No podemos movernos libremente por el tiempo como lo hacemos en el espacio, pero matemáticamente forma parte de la misma estructura.
Sin embargo, no es una dimensión idéntica a las espaciales. Tiene propiedades diferentes, como una dirección marcada (lo que llamamos la “flecha del tiempo”).

La flecha del tiempo y la entropía

¿Por qué recordamos el pasado pero no el futuro?
La física ofrece una pista a través del concepto de entropía, relacionado con el desorden. La segunda ley de la termodinámica dice que, en un sistema aislado, la entropía tiende a aumentar.
Un vaso que se rompe en el suelo aumenta el desorden. Nunca vemos los fragmentos juntarse solos y reconstruirse.
Esa tendencia al aumento del desorden marca una dirección: del pasado (más ordenado) al futuro (más desordenado). Esa es, en gran medida, la flecha del tiempo.

¿Cuál fue el principio del tiempo?

Según el modelo cosmológico actual, el universo comenzó hace unos 13.800 millones de años en el acontecimiento que todos conocemos como el Big Bang.
Pero aquí surge una pregunta fascinante: ¿qué había antes?
Algunos físicos, siguiendo la relatividad general, sostienen que el tiempo mismo comenzó con el Big Bang. Preguntar qué había “antes” sería como preguntar qué hay al norte del Polo Norte.
Sin embargo, otras teorías (como ciertos modelos de inflación eterna o universos cíclicos) proponen que podría haber habido algo previo, o incluso múltiples universos. En uno de mis libros incluso me apoyo en una teoría real (no demostrada) en la que se postula que nuestro universo podría haber surgido desde un agujero negro de un metauniverso superior. ¿No es de locos?
La física actual intenta reconciliar la relatividad general con la mecánica cuántica en una teoría unificada que traiga el equilibrio al universo. Sin embargo, todavía no tenemos una respuesta definitiva.

El tiempo ha fascinado siempre a escritores y cineastas.
En literatura, H. G. Wells popularizó los viajes temporales con La máquina del tiempo (1895). Más adelante, Kurt Vonnegut jugó con estructuras temporales en Matadero Cinco. El gran Asimov creó una agencia de control temporal en El fin de la eternidad.
En el cine, películas como Regreso al futuro muestran un tiempo flexible donde cambiar el pasado altera el presente. Interstellar explora la dilatación temporal predicha por la relatividad. Origen (Inception) juega con distintas velocidades del tiempo en el interior de los sueños y Tenet plantea la inversión temporal. Sí, tres de ellas son de Christopher Nolan, al que idolatro.
Muchas de estas historias simplifican o exageran conceptos físicos. Viajar al pasado, por ejemplo, plantea paradojas difíciles de resolver, como la famosa “paradoja del abuelo”.
Pero aunque la ciencia ficción no siempre sea rigurosa, cumple una función importante: nos ayuda a imaginar posibilidades y a reflexionar sobre nuestra relación con el tiempo.

Un concepto cotidiano y profundo

Lo que creo que todos tenemos muy claro es que el tiempo es, a la vez, algo práctico y algo misterioso.
Es lo que miden nuestros relojes, pero también es la base de nuestra memoria, nuestra identidad y nuestra historia. Sin tiempo no habría cambio, y sin cambio no habría vida.
A lo largo de nuestra historia hemos pasado de mirar sombras en el suelo a medir oscilaciones atómicas. Hemos descubierto que el tiempo no es absoluto y que puede estirarse o comprimirse en función de las circunstancias.
Y, sin embargo, seguimos sin saber con total certeza qué es en su nivel más profundo.
Quizá el tiempo no sea solo algo que medimos. Quizá sea el escenario donde todo ocurre. O quizá sea una propiedad emergente, algo que aparece cuando la materia y la energía se organizan de cierta manera.
Sea como sea, mientras intentamos entenderlo, el tiempo sigue avanzando. Y, como siempre, no se detiene para nadie. Será mejor que lo aprovechemos.