✨︎ Resumen (TL;DR):
- Giovanni Barontini simuló un cosmos aislado en el laboratorio utilizando átomos ultrafríos.
- El sistema completa un ciclo total de expansión y contracción en solo 0.1 segundos.
- Demuestra que el paso del tiempo surge del intercambio de partículas cuánticas y no de un medidor externo.
El profesor Giovanni Barontini, de la Universidad de Birmingham, construyó un “miniuniverso” cuántico para medir el paso del tiempo sin depender de un reloj externo. Este modelo físico demuestra mediante experimentos controlados que el tiempo puede emerger directamente desde el interior de un sistema aislado.
Tiempo entrópico es un modelo dinámico que define el avance temporal basándose en el flujo de partículas y entropía dentro del propio sistema, descartando la necesidad de un segundero ajeno.
Para configurar el modelo, el equipo enfrió 24,000 átomos de rubidio a una temperatura cercana al cero absoluto. Después, dividieron esta nube cuántica en dos mediante una pared láser.
La división generó un sector “brillante” observable y un sector “oscuro” completamente oculto. Los átomos cruzaron de un lado a otro a través de la barrera de luz, y este tráfico constante funcionó como el reloj central.
El sector brillante se expande hasta su límite y luego colapsa. Simula un micro Big Bang seguido de un Big Crunch. Todo el ciclo de vida ocurre en apenas una décima de segundo.
Si la distribución de materia varía, el tiempo avanza. Si nada se mueve, el tiempo se detiene. El artículo, publicado en Physical Review Research, confirma que la entropía establece una flecha inamovible desde el pasado hacia el futuro.
“Este estudio proporciona la primera evidencia experimental controlada de que el ‘tiempo’ puede definirse por cambios dentro de un sistema en lugar del ‘reloj que hace tictac’ externo que pensamos que es el tiempo”, explicó Barontini.
El físico agregó que este enfoque matemático “podría usarse para describir dinámicas tan eficazmente como el tiempo convencional”.
Muerte térmica en el laboratorio cuántico
Al subir la potencia del rayo láser, la pared bloquea el paso de átomos. El intercambio de entropía desaparece casi por completo y el miniuniverso se acerca a una “muerte térmica”. En este punto, el reloj interno entra en pausa absoluta.
- Utiliza la misma base matemática de la cosmología cuántica aplicada en teorías abstractas.
- Permite estudiar dudas sobre la gravedad de forma directa en un ambiente medible.
- Indica que el tiempo surge de interacciones a nivel subatómico, no como una regla preestablecida de la realidad.
El montaje en la cámara de vidrio funciona como un entorno de prueba controlado. Extrae las teorías más densas de la cosmología del pizarrón y las aterriza en experimentos físicos tangibles, uniendo la gravedad cuántica con el laboratorio.
