En una clase de Física

(Basado en las ideas de Carlo Rovelli)

Imagen de portada: tomada del sitio web ensedeciencia.com

El sábado 19 de julio de 2025, en el marco de la celebración por los 60 años de la revista Juventud Técnica, se realizó una feria de ciencias en el hermoso jardín de la Quinta de los Molinos.

Mis compañeros del Observatorio de la Universidad de la Habana, Colegio Universitario de la propia universidad y del grupo de aficionados a la astronomía ProAstronomía, me invitaron a formar parte de esa gran fiesta de la divulgación científica. Pasadas las dos de la tarde, ese lugar se llenó de unos pequeños seres que, con sus mochilas llenas de preguntas y con ganas de tocar las estrellas, le dieron sentido a nuestra existencia como profesores.

Una de los lugares que más disfruto es el salón de clases, en su sentido más amplio. No me refiero a aquel habitáculo lleno de mesas y sillas, sino un grupo que debate con efusividad un tema en particular, aunque no esté contemplado en los objetivos a evaluar en el examen final. Es por esto que, en lo adelante, les propondré un modelo de clase para esos estudiantes que quieren ver un poco más allá de lo que viene sus libros de texto. Nos trasladaremos a un aula o, como hacía Sócrates, hacia la comodidad que ofrece la sombra de un árbol. En esta clase participarán cuatro personas: Ana, Sofía, Luis y el profesor.   

• — Profesor: (Sosteniendo un reloj de arena) ¿Qué midió este reloj? 
• — Ana: ¡El tiempo, profe! Un minuto, aproximadamente.
• — Profesor: Correcto… ¿Pero si les digo que ese “tiempo” podría ser solo una “ilusión útil? Como el libro de Carlo Rovelli: ¿Y si el tiempo no existiera? 
• — Sofía:¿Cómo puede no existir? ¡Vemos pasar los segundos! 
• — Profesor: Ahí está la clave: “vemos”. La ciencia va más allá de lo visible.

Empecemos con Einstein… 

Experimento mental: los relojes gemelos 

• — Profesor: Imaginen dos hermanos, uno de los cuales (Lucía) viaja en un cohete a una velocidad muy alta y el otro (Pedro) se queda en la Tierra esperando. Ambos tienen dos relojes idénticos y sincronizados. Cuando Lucía regresa al cabo de 2 años, se horrorizó al ver que para su hermano Pedro habían pasado 10.
• — Luis: ¿Y cómo puede ser posible eso profe, si nadie nunca ha emprendido un viaje tan largo o a tanta velocidad?    
• —Profesor: ¡Excelente pregunta! Pongamos otro ejemplo: ¿Alguno de ustedes ha visto la película Interestelar?
• —Sofía: Yo la vi profe, pero no la entendí. Está muy larga y creo que lo que pasa allí no es posible.
• — Profesor: Pues todo lo que allí se narra está basado en pura ciencia. ¡El asesor científico para esa película fue el físico teórico y ganador del Premio Nobel de Física Kip Thorne! En su aventura por el universo, varios astronautas descienden a un planeta que orbita un agujero negro supermasivo.
• — Ana: ¿Cómo puede ser eso? ¿El agujero negro no se “tragaría” al planeta?
• — Profesor: No si se desplaza lo suficientemente rápido y alejado de su “superficie”, la cual se llama horizonte de eventos. Prosiguiendo con la historia: Los astronautas debían completar su tarea lo más pronto posible, dado que una hora en ese planeta equivaldría a siete años en la nave que los aguardaría en el espacio. Después de varios contratiempos pudieron regresar, pero habían pasado 3 horas desde su partida. ¿Cuánto tiempo pasó para el astronauta que aguardaba en la nave?
• — Sofía: ¡21 años! Caramba profe, ahora entiendo por qué estaba tan viejito.

• —Luis: ¿Por qué pasó eso profe?
• —Profesor: Ah, eso se los va a responder el profe Einstein: A principios del siglo XX, este joven profesor publicó cuatro artículos y uno de los cuales dictaba que el tiempo es relativo: “corre” más lento mientras más aprisa nos movamos. Diez años más tardes propuso una generalización a esta idea en donde: El tiempo y el espacio estaban estrechamente ligados y, si la gravedad de un cuerpo puede “moldear” el espacio, también modificará el tiempo.
• —Ana: ¿Y eso qué tiene que ver con que el tiempo no exista?
• —Luis: ¿Si para los que bajaron al planeta pasaron 3 horas y para el que se quedó pasaron 21 años, qué tiempo pasó realmente?
• —Profesor: ¡Muy bien Luís, ahí era donde quería llegar! El tiempo es una herramienta que se inventó para ordenar eventos que ocurren. El profe Carlo Rovelli nos cuenta una historia muy divertida en su libro: Resulta que cuando Galileo Galilei visitó una iglesia, se dio cuenta que una vela que colgaba de una cuerda oscilaba siempre de la misma manera. Él comparó las oscilaciones de este péndulo con las pulsaciones que percibía en su muñeca y se percató que cada oscilación completa correspondía al mismo número de latidos.
  
  Lo que no sabía Galileo es que el corazón no siempre late de la misma manera, por lo que su método de medición era inexacto. ¡Años más tarde, los médicos empezaron a medir las pulsaciones usando relojes de péndulo! Todo esto quiere decir que, a lo que se le llama tiempo no es más que una comparación entre dos sucesos diferentes que coexisten en un mismo lugar.
• —Sofía: ¿Y los relojes actuales, qué miden?
• —Profesor: Fíjense en una cosa:
  • Los relojes de arena, ofrecen una medida para comparar un evento con el trasvase del material al otro vaso
  • Los de manecillas poseen un patrón que tiene como base el traslado de una aguja entre macas igualmente espaciadas
  • Los relojes atómicos (los más exactos) cuentan la cantidad de vibraciones de un elemento químico específico (Cesio 131) de tal forma que coincida con la 86400ava parte de un día (un segundo).

Como ven, la medición del tiempo no es más que la comparación de  dos sucesos independientes.

• —Ana: ¿Y si el tiempo no existe, para qué lo usamos?
• —Profesor: En nuestro ámbito, lógicamente, necesitamos todo el rato de un orden para lo que hacemos: Primero me levanto, luego desayuno, me aseo y salgo para la escuela. Ustedes están conmigo ahora en la clase de física, pero luego tienen español y después historia…Todas estas actividades la espaciamos según una misma cantidad de movimientos en las manecillas del reloj, lo que comúnmente se le conoce como la duración del turno de clases. ¿Seguramente ustedes quisieran estar viajando rápidamente ahora para que el turno se acabe pronto, verdad?

Risas…

• —Sofía:¿Profe, y pudiera ponernos un ejemplo más concreto sobre la relatividad del tiempo?
• —Profesor: ¿Saben ustedes qué son los GPS?
• —Luis: Lo que se activa en los teléfonos con un mapa y nuestra ubicación en este.
• —Profesor: Algo así. Resulta que para saber la ubicación exacta de una persona sobre la Tierra, se necesitan al menos tres mediciones hechas desde el espacio por satélites. Estos satélites se mueven a varios centenares de kilómetros sobre la superficie terrestre y a gran velocidad. Para saber la posición de esta persona, ambos relojes (los del celular y los de los satélites) deben estar sincronizados.
  
  Resulta que cuando se empezó a desarrollar el Sistema de Posicionamiento Global, los militares al frente del proyecto no tuvieron en cuenta que el reloj del satélite “corría” más lento y no se podían explicar por qué las posiciones ofrecidas por el satélite eran falsas. ¡La ubicación erraba unos 10 km cada día! Casi a punto de abandonar el proyecto, el grupo de ingenieros que los asesoraba, propuso colocar un reloj en cada satélite que “corriera” un poquito más aprisa (0,000038 segundos de más por cada día) y así poderlos sincronizar con los relojes de la superficie terrestre. Esto quiere decir que, como dice el profe Richard Feynman El tiempo es lo que cuenta los relojes.

Hagamos una pregunta para cerrar la clase: ¿Existe el tiempo?

• — Ana: Existe solo en nuestras mentes.
• — Profesor: Casi: es “real como experiencia, pero no como sustancia”. Como el arcoíris: existe mientras lo ves, pero no puedes tocarlo. Es la prueba de que, como dice Rovelli, el universo es más extraño de lo que soñamos.

De tarea les dejo un experimento:

1. 1. Inflen un globo
2. 2. Graben diez segundos del globo desinflándose. 
3. 3. Desordenen los fotogramas. 
4. 4. Pregúntense: ¿Dónde está el “tiempo”? ¿En el video o en mi mente? 

Una vez terminada la clase me dirijo a usted, estimado lector: No se sienta abrumado por estas ideas contraintuitivas. El mensaje de Rovelli no es pesimista, mas bien nos invita al asombro. Vivimos en un universo donde:

• – Un satélite ajusta su reloj por teorías de hace más de un siglo
• – Un agujero negro distorsiona el espacio-tiempo como si fuera plastilina
• – Nuestra conciencia teje historias con hilos invisibles de casualidad

Releer el mundo sin tiempo no nos reduce, nos libera para imaginar realidades más grandiosas.

Fuentes consultadas

Rodríguez, M. (21 de mayo de 2021). "Si queremos aprender más acerca del universo, debemos cambiar nuestras visiones sobre el tiempo": Carlo Rovelli, "el nuevo Stephen Hawking". BBC NEWS .

Rovelli, C. (2018). ¿Y si el tiempo no existiera? Barcelona: Herder.

Rovelli, C. (2013). El tiempo no existe. LakeComo, Lombardía, Italia.