Tenet de Nolan

Tenet, la entropía y el tiempo

Otra vez Nolan. Tengo que hablar de Tenet porque es una buena película, pero sobre todo porque el tiempo y la entropía son temas físicos que me apasionan. Lo cierto es que es la tercera película de este gran director que reseño en Thalassa (ver entradas de Origen y de Intestellar) y eso no hace justicia a otros grandísimos directores del género cuyas obras aún no están mencionadas en esta página… Tendré que ponerme las pilas.

Tenet es una película de espías. Si te gusta 007, ¡adelante! Destacan además sus increíbles coreografías, su montaje y si te gusta estresarte en el cine, no puedes perdértela. Su incisiva banda sonora potencia un ritmo veloz y machacón que dificulta aún más el que tus neuronas puedan atar cabos y entender las explicaciones «científicas» que se van soltando a medida que avanza el metraje.

Y esto es todo sobre Tenet

Efectivamente. La reseña sobre Tenet es una escusa para hablar del tiempo y la entropía. En la película, científicos del futuro han sido capaces de manipular la entropía de los objetos. Logran que el cuerpo, la bala o la persona tenga menos entropía y, por tanto, invierta su flecha del tiempo. Avanzará hacia atrás en el tiempo, hacia el pasado.

Por supuesto Tenet no profundiza mucho en la explicación científica. Es una película de acción. Se mencionan a los físicos Feynman y Wheeler que sugirieron que los positrones podrían ser electrones que se mueven hacia atrás en el tiempo… Realmente la base para el argumento de la película es muy fantasioso… ¿Pero no es el tiempo fascinante? ¿No es uno de los grandes misterios del universo, por como nos afecta, por cómo nos determina, por cómo nos domina?

Exacto. Somos esclavos del tiempo. Y su imperio nos impresiona. Al menos a mi siempre me ha impresionado. Desde luego descubrir la naturaleza del tiempo ha sido una obsesión de filósofos y científicos a lo largo de la historia. Comprenderlo… para entonces manipularlo.

¿Qué es el tiempo?

El tiempo de la física, en última instancia, es la expresión de nuestra ignorancia del mundo.

Carlo Rovelli

Recientemente he leído El orden del tiempo del físico italiano Carlo Rovelli. Recomiendo su lectura. Rovelli es uno de los impulsores de la teoría de la gravedad cuántica de bucles, uno de los caminos emprendidos por los físicos teóricos para unificar el mundo cuántico y la relatividad general de Einstein. Me ha sorprendido muy gratamente.

Aparte de su estilo sencillo y didáctico… y de su notable ambición y sapiencia, Rovelli nos presenta una visión absolutamente dialéctica del universo. Un universo constituido por cambios, procesos. Por eventos e interrelaciones. Acontecimientos. Y no por entes aislados y absolutos: «El mundo es una red de acontecimientos» o «Las cosas no «son»: acontecen»

La tesis de El orden del tiempo es espectacular: El tiempo no es una variable fundamental del universo. Existe sólo en la medida en que nosotros, criaturas macroscópicas alejadas del mundo cuántico y de las velocidades relativistas, estamos moldeados para interaccionar, existir, en ese mundo cotidiano y parcial, en palabras de Rovelli, un mundo desenfocado. En el universo cuántico, dentro del tiempo de Planck (el tiempo que la luz tarda en recorrer la longitud de Planck, una longitud que surge de relacionar la constante de la gravedad con la constante de Planck) ¡ni siquiera se puede afirmar que el tiempo exista!

Dalí estaba muy influenciado por los descubrimientos de Einstein cuando pintó sus relojes
Dalí estaba muy influenciado por los descubrimientos de Einstein cuando pintó sus relojes.

Del tiempo absoluto al tiempo relativo

Intuitivamente, podemos percibir el tiempo como la medida de los cambios. Cambios irreversibles. Aquellos que no tiene marcha atrás. Un cristal rompiéndose, un filete friéndose y después digiriéndose en nuestro estómago. Nuestra propia vida, desde que nacemos hasta que envejecemos y morimos. Estamos rodeados de cambios irreversibles. Los cambios periódicos que sucedían a nuestro alrededor nos trajeron el calendario, una herramienta para poder medir los cambios irreversibles. Porque son éstos los que realmente definen nuestra vida: las oportunidades perdidas, los errores irreversibles, el crecimiento y desarrollo, la enfermedad, la putrefacción, la muerte. Todo lo que nos rodea tiene un principio y un fin, hasta los sentimientos.

Luego Newton, la física clásica, el sistema educativo, la Iglesia católica y la tradición nos metieron en la cabeza que existía un tiempo absoluto, independiente de nosotros, de la materia, casi divino y que «discurre uniformemente sin relación con nada externo», diría el propio Newton.

Tuvo que llegar Einstein para abrirnos los ojos. El tiempo no era absoluto, dependía de la materia, de la masa, y de la velocidad. Si viajamos a velocidades cercanas a las de la luz hasta una estrella cercana y volvemos a la Tierra, para nosotros el tiempo habrá transcurrido con normalidad. Pero al volver a la Tierra nos daremos cuenta de que allí ha pasado muchísimo más tiempo que en la nave en la que viajábamos. Lo mismo sucede si nos acercamos a cuerpos supermasivos como una estrella o un agujero negro. Por eso en Interstellar, los protagonistas pasaban pocos minutos en el planeta de Miller, pero en la Tierra habían transcurrido años y años. O por eso, en la novela Pórtico, desde la perspectiva del protagonista, su amante estará para siempre cayendo hacia un agujero negro.

Flecha del tiempo, calor y entropía

El tiempo no sólo es relativo. Resulta que la llamada flecha del tiempo, la diferencia entre pasado y futuro, no tiene sentido para las leyes de la física. Ninguna de las ecuaciones que estudiamos cuando íbamos al instituto necesitan de una flecha del tiempo. Para estas leyes el tiempo no tiene una dirección determinada. Todo puede ser reversible. Cuando queríamos que un péndulo dejara de oscilar, o cuando necesitábamos que la bola del plano inclinado por fin se detuviera (cuando apuntamos hacia el futuro), teníamos que introducir rozamientos, fricciones, resistencias… Es decir, necesitábamos transformar energía, en estos dos ejemplos energía cinética, en otra forma particular de energía: el calor.

Y es que sólo hay una ley física, y sólo una, que sí que obliga a la existencia de una flecha del tiempo. Una única ley que diferencia entre el futuro y el pasado. Se trata de la segunda ley de la termodinámica, la que establece la existencia de la entropía, una magnitud que sólo puede mantenerse igual o aumentar, nunca disminuir, con el paso del tiempo. La única ley irreversible.

La segunda ley de la termodinámica establece que el calor solo puede pasar de lo caliente a lo frío. Nunca de algo frío a algo caliente. Esa transferencia de calor determina la flecha del tiempo. La entropía es la relación entre esa transferencia de calor y la temperatura del sistema. Es la magnitud que señala el transito inevitable de un sistema a su estado más probable. De un estado especial, particular, raro, de baja entropía, al estado al que, de manera natural, evolucionará el sistema. Señala al futuro.

Hacia lo más probable

Memoria», «causas y efectos», «fluir», «determinación del pasado» e «indeterminación del futuro» no son más que nombres que damos a las consecuencias de un hecho estadístico: la improbabilidad de un estado pasado del universo.

Carlo Rovelli

Si nos fijamos, en todos los cambios irreversibles, hay una transferencia de calor. Convertimos otras formas de energía en calor y aumentamos la entropía. Así, el rozamiento que detiene el péndulo implica una transferencia de calor. Nuestra vida, que es irreversible y lleva a la muerte, es una constante transferencia de calor. Nuestro cerebro, cuando crea pensamientos, consume muchísima energía y desprende calor.

Parece, por tanto, que lo que podríamos llamar la flecha del tiempo biológica (y su consecuencia, la flecha del tiempo psicológica, cómo percibimos nosotros el tiempo), tiene su origen en esta flecha térmica. Parece que nuestra conciencia es, en última instancia memoria, experiencia, aprendizaje que almacenamos (el pasado), para anticiparnos y sobrevivir (el futuro). Y en el proceso, transferimos calor al entorno.

Y en todos estos acontecimientos aumenta la entropía. Avanzamos inexorablemente hacia lo más probable. Y esta parece ser una muerte térmica del universo.

Volvemos a Tenet

El principio cuántico de incertidumbre demostró que igual que sucede con el momento (velocidad) y la posición, el tiempo y la energía de un partícula cuántica no se pueden determinar simultáneamente con precisión. Esto nos indica que, efectivamente, tiempo y energía están íntimamente ligados, incluso a escala cuántica. Esta relación significa que si las leyes físicas fundamentales variaran con el transcurrir del tiempo, no se cumpliría el principio de conservación de la energía. En algún lugar del universo tendría que crearse o destruirse la energía y, por tanto, la segunda ley de la termodinámica sería falsa.

Sólo en un universo así podríamos transferir calor de un objeto frío a otro caliente y por tanto podríamos revertir de manera espontánea la entropía. ¡La flecha del tiempo que nosotros percibimos se invertiría, como parece que sucedió con los polos magnéticos terrestres! Hoy avanzaríamos hacia el futuro, mañana hacia el pasado. ¡Así que podríamos ver peleas y escenas de acción como las que aparecen en Tenet! También podrían existir máquinas de movimiento perpetuo. Y, sin duda, existirían los viajes en el tiempo.

¿Y tú qué opinas de todo esto? ¿Has visto Tenet? ¿Qué te pareció?


carátula de Tenet
carátula de Tenet

Ficha de la película:

Tenet

  • Director y guionista: Christopher Nolan
  • Estreno: 26 de agosto de 2020.
  • Productoras: Warner Bros. Pictures y Syncopy Films.

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