La cuestión del tiempo siempre ha preocupado a la humanidad. ¿Qué es el tiempo? ¿Cómo existe? ¿Se puede cambiar y, de ser así, cómo? Desde la antigüedad, los filósofos y científicos han intentado comprender la naturaleza del tiempo. La física del tiempo es uno de los temas más complejos y fascinantes estudiados en la ciencia moderna. En este artículo intentaremos descubrir por qué el pasado no se puede cambiar y el futuro sigue siendo incierto, desde el punto de vista de la física.

La mecánica clásica, basada en las leyes de la física newtoniana, consideraba el tiempo como un valor absoluto que fluye de la misma manera para todos los observadores. Según Newton, el tiempo es el trasfondo en el que se produce toda actividad física y pasa a la misma velocidad independientemente de lo que esté sucediendo en el mundo.

Sin embargo, el tiempo en esta interpretación tiene varios problemas. En primer lugar, en la mecánica clásica el tiempo se considera algo independiente del espacio, lo que en la vida real no es del todo cierto. En segundo lugar, el concepto de «tiempo absoluto» ignora los aspectos más importantes de las interacciones entre partículas y objetos, como la velocidad y la gravedad.

Para comprender por qué el pasado no se puede cambiar y el futuro sigue siendo incierto, vale la pena recurrir a la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Según su teoría general de la relatividad, el tiempo y el espacio no son entidades independientes, sino que están estrechamente relacionados entre sí en un todo único: el espacio-tiempo. Esto significa que el tiempo no es igual para todos los observadores y puede disminuir o acelerar dependiendo de la velocidad del objeto y su posición en el campo gravitacional.

Una de las consecuencias más famosas de la teoría de la relatividad es el efecto de la dilatación del tiempo. Ocurre cuando un objeto se mueve a gran velocidad en relación con un observador en reposo. Cuanto más rápido se mueve un objeto, más lento transcurre para él en relación con el observador. Este fenómeno ya ha sido confirmado experimentalmente, por ejemplo, mediante relojes atómicos en satélites y en experimentos con partículas que se mueven cerca de la velocidad de la luz.

Otro aspecto importante es la curvatura del espacio-tiempo provocada por objetos masivos como estrellas y planetas. Cuanto más fuerte es el campo gravitacional, más lento pasa el tiempo. Por ejemplo, el tiempo avanza un poco más lento en la superficie de la Tierra que en la órbita de un satélite.

Para entender por qué no se puede cambiar el pasado, debemos hablar de causalidad. En física, la causalidad es el principio según el cual cada evento tiene su propia causa, y cada evento posterior es consecuencia del anterior. En la mecánica clásica, en particular en la teoría newtoniana, la causalidad es estrictamente lineal, es decir, el evento A causa el evento B, y el evento B no puede causar el evento A.

Este concepto es extremadamente importante porque impone restricciones a posibles manipulaciones con el tiempo. La causalidad establece límites estrictos: un evento sólo puede cambiarse en el marco del futuro, pero el pasado no cambia. El pasado son acontecimientos que ya sucedieron y ya están consagrados en la historia. Cualquier cambio en el pasado alteraría las relaciones causa-efecto, creando paradojas como la famosa Paradoja del Abuelo, en la que un viajero en el tiempo puede impedir accidentalmente su propio nacimiento.

Un aspecto que hace que el pasado sea inmutable es el principio de la segunda termodinámica, asociado al concepto de entropía. La entropía es una medida del desorden en un sistema y en sistemas cerrados siempre tiende a aumentar. Este proceso se llama «irreversibilidad del tiempo» o «flecha del tiempo». Con cada momento que pasa, la entropía aumenta y esto nos da la sensación de que el tiempo avanza. Por tanto, el pasado ya está asociado a un cierto nivel de entropía, que no se puede “dar la vuelta”.

A diferencia del pasado, el futuro es incierto, y este hecho también tiene su base física. La teoría de la mecánica cuántica, que describe el comportamiento de las partículas a nivel microscópico, desafía la noción clásica de determinismo. En mecánica cuántica, todos los eventos a nivel micro están sujetos al principio de incertidumbre formulado por Werner Heisenberg. Este principio establece que es imposible medir con precisión simultáneamente algunos pares de cantidades físicas, como la posición y la velocidad de una partícula. Esto significa que el futuro no se puede predecir con precisión porque no podemos determinar con precisión todas las condiciones iniciales.

Además, la mecánica cuántica afirma que a nivel de micropartículas existe un elemento de aleatoriedad y probabilidad. Esto se manifiesta en el hecho de que las partículas pueden estar en varios estados simultáneamente (superposición), y sólo durante la observación se produce el «colapso» de la función de onda, que determina el estado final del sistema. En este sentido, el futuro sigue siendo incierto hasta el momento en que se observa.