Filosofía del espacio y el tiempo


Filosofía del espacio y el tiempo

Filosofía del espacio y el tiempo

La filosofía del espacio y el tiempo es la rama de la filosofía que trata de los aspectos referidos a la ontología, la epistemología y la naturaleza del espacio y el tiempo, lo que se conoce también como cosmología. Si los problemas vinculados al espacio y al tiempo tradicionalmente han sido centrales en los sistemas filosóficos, desde los presocráticos hasta Bergson y Heidegger, la llamada filosofía analítica o positivismo lógico, en ejercicio de su crítica del método científico y la metafísica tradicionales, los ha estudiado con particular interés desde sus comienzos.

Contenido

Cuestiones básicas

Aunque no se limita a ellas, la filosofía del espacio y el tiempo se ocupa de las siguientes cuestiones:

  • La posibilidad de que espacio y tiempo existan independientemente de la mente.
  • La posibilidad de que existan independientemente uno del otro.
  • Cómo se explica el flujo incesante y unidireccional del tiempo (la flecha del tiempo).
  • Si existen otros tiempos aparte del momento actual.
  • Cuestiones sobre la identidad, particularmente relacionada con el tiempo.

Antecedentes[1]

En la Antigüedad

Los primeros filósofos, los griegos presocráticos, pronto advirtieron que el mundo, o fysis, es una realidad diversa (sustancia) que se halla en continua y perpetua transformación, lo que de alguna forma ya prefigura los modernos conceptos de espacio y tiempo.

Los pitagóricos introducían en el problema la abstracción, a través de un elemento nuevo: crearon la metafísica del número. Si para Tales de Mileto el principio generador del universo era el agua y para Anaximandro el infinito, para los pitagóricos el número subyacía a toda realidad.

Heráclito de Éfeso consideraba que todo se halla en perpetuo cambio y transformación; el movimiento es la ley del universo, y su principio, el fuego. «Todo fluye», afirmaba, por lo que para él primaba el tiempo o devenir sobre el ser.

Parménides de Elea representa tradicionalmente la postura contraria. Entendía, por ejemplo, la eternidad, no como duración infinita, sino como negación del tiempo: «El ser nunca ha sido ni será, porque es ahora todo él, uno y continuo.» Opinaba que el movimiento es imposible, pues el cambio es el paso del ser al no ser o la inversa, del no ser al ser. Esto es inaceptable, ya que el no ser no existe y nada puede surgir de él.

Platón supone una especie de síntesis, es decir, la unión o suma de estas dos doctrinas contrapuestas. Por un lado tenemos el mundo sensible, caracterizado por un proceso constante de transformación y, por otro, el mundo abstracto y perfecto de las Ideas, caracterizado por la eternidad y la incorruptibilidad.

Busto de Aristóteles

Aristóteles, discípulo de Platón, consideraba el mundo como formado de sustancia, dotada a su vez de materia y de forma, pero no creía en la división platónica entre mundo sensible y mundo de las ideas. Por otra parte, definió el tiempo como «el número del movimiento según el antes y el después... Ahora bien, es imposible que se generen o destruyan ni el movimiento (pues existe de siempre), ni el tiempo, ya que no podrían existir el antes y el después si no hubiera tiempo. Y ciertamente, el movimiento es continuo como el tiempo, pues éste o es lo mismo o es una afección del movimiento» ("Metafísica", IV,11).

Zenón de Elea pensaba que ni movimiento ni tiempo ni espacio eran reales, lo que trató de demostrar a través de sus conocidas paradojas (como la de Aquiles y la tortuga), las cuales muchas veces han sido consideradas simples sofismas o falacias. Aristóteles trató de refutarlas en su momento, sin embargo, los matemáticos actuales tienden a exaltar la figura de Zenón, principalmente porque de sus planteamientos se derivaría más tarde el llamado cálculo infinitesimal.

El espacio en sí fue abstraído y descrito en sus elementos esenciales por el que se ha llamado padre de la geometría, Euclides de Alejandría, quien había recogido el legado de Pitágoras. Más de 2000 años más tarde, Albert Einstein procedería, a través de la Relatividad, a fundir por vez primera las categorías de espacio y tiempo, totalmente separadas desde Euclides, en lo que se ha definido como una "geometrización" de la física: el espacio-tiempo.[2]

En la Edad Media y el Renacimiento

La filosofías cristianas patrística y la escolástica de la Edad Media, conceptúan el universo y el tiempo en términos teológicos, o de creación.

Para San Agustín, Dios es el creador de todo lo que existe en el tiempo, y también del tiempo mismo. Es célebre su proverbio: «¿Qué es el tiempo? Si nadie me lo pregunta, lo sé. Si quisiera explicárselo al que me lo pregunta, no lo sé.». Considera que el tiempo consiste en pasar desde un pasado, que ya no existe, a un presente cuyo ser consiste en pasar al futuro, que todavía no es. Concluye que el tiempo se da en el espíritu o alma humana en cuanto capacidad de enlazar el pasado retenido en la memoria con la expectativa del futuro en el presente. Lo que es posible por la permanencia de la identidad subjetiva del alma. Subraya entonces el carácter subjetivo del tiempo con una mentalidad avanzada de lo que será en la Edad Moderna la conciencia de Descartes.[3]

Para San Anselmo, las cosas creadas no podían proceder de la materia, sino de la nada, a partir de la actividad divina; asimismo, la creación es “continua”. Para Averroes, la elección de la creación de Dios es eterna y constante, y no puede hablarse de un comienzo del mundo. San Alberto Magno afirmó: «El comienzo del mundo por creación no es una proposición física y no puede demostrarse físicamente.» ("Physica", VIII, 1, 4). Guillermo de Ockham, refutando la metafísica tradicional que partía de Aristóteles, admitía la probabilidad de las cosas, así, la eternidad es altamente probable, dada la dificultad de concebir el comienzo del mundo en el tiempo.

Los conceptos de universo, espacio y tiempo, tal y como hoy los entendemos, tienen su origen en los grandes pioneros de la ciencia surgidos en la época renacentista, los Kepler, Galileo y Francis Bacon, quienes abrieron camino, con el sustento racionalista de Descartes, a los grandes teóricos de la materia en la Era Moderna.

El eterno retorno

Este concepto del tiempo, muy extendido en todas las épocas y regiones, tiene sus raíces, por una parte, en las ideas de eternidad e inmortalidad del Antiguo Egipto, donde el escarabajo era considerado símbolo de la renovación eterna de la vida. El modelo de universo cíclico es también muy importante dentro de las doctrinas orientales hinduista y budista, a través de su noción de la rueda de la vida o samsara, que representa un ciclo sin fin de nacimiento, vida y muerte, del cual es necesario liberarse.

Estas ideas fueron retomadas en Occidente por los filósofos pitagóricos y estoicos, entre otros. En el Renacimiento los alquimistas representaban el ouroboros, el símbolo por excelencia de la eterna repetición.

La repetición incesante fue esgrimida por pensadores posteriores como Giambattista Vico, con su teoría de los cursos y recursos (ciclos) interminables de la historia, y Friedrich Nietzsche, con su concepto del eterno retorno de lo idéntico, en el que, a diferencia de la visión cíclica del tiempo, no se trata de ciclos ni de nuevas combinaciones en otras posibilidades, sino de que los mismos acontecimientos se vuelven a repetir en el mismo orden, tal cual ocurrieron, sin posibilidad de variación.

Científicos modernos como John Richard Gott, con su teoría de los universos autogenerados, Peter Lynds que supone la repetición infinita del tiempo, y Henri Poincaré, con su teorema de la recurrencia, contemplan, cada cual a su manera, una visión circular e interminable del tiempo y el universo.

Realismo y anti-realismo

La dualidad realismo-idealismo es heredera de algunas de las ideas mencionadas anteriormente. Una postura tradicional del pensador realista en ontología es que el tiempo y el espacio tienen una existencia aparte de la mente humana. El idealista, en cambio, niega o duda de la existencia de los objetos con independencia de la mente. Algunos anti-realistas que a pesar de serlo mantienen el punto de vista ontológico de que los objetos fuera de la mente existen, dudan sin embargo de la existencia independiente del tiempo y del espacio.

El filósofo idealista alemán Immanuel Kant, en su obra central y más conocida, Crítica de la razón pura, describió el tiempo y el espacio como formas a priori de la sensibilidad: se trata no de conceptos, sino, en efecto, de "formas de sensibilidad" que suponen condiciones apriorísticas, o necesarias, para cualquier posible experiencia, ya que posibilitan la percepción de los sentidos. (Su función es complementada por las categorías, nociones también a priori, como causalidad, sustancia, etc., que permiten que comprendamos lo que percibimos con los sentidos.) Para Kant, ni el espacio ni el tiempo se conciben como sustancias, sino más bien se trata de elementos de un armazón o estructura sistemáticos que utilizamos para organizar nuestra experiencia. Así, las medidas espaciales se utilizan para cuantificar hasta dónde se encuentran los objetos separados, y las medidas temporales para comparar cuantitativamente el intervalo entre (o la duración de) los acontecimientos.

Otros idealistas, tales como J. M. E. McTaggart, en su controvertida obra Unreality of Time (“La irrealidad del tiempo”) han mantenido que lo que entendemos por "tiempo" es una simple ilusión (véase El flujo del tiempo, más abajo).

Los autores propuestos aquí son en su mayor parte “realistas” en el sentido aludido. Por ejemplo, el filósofo Gottfried Leibniz sostuvo que lo que él denominó mónadas existía independientemente de la mente del observador.

Absolutismo y relacionismo

Leibniz y Newton

La gran discusión se establece a la hora de definir las nociones de espacio y de tiempo como objetos verdaderos por sí mismos (absolutismo), o si su existencia depende de la de otros objetos reales (relacionismo o relacionalismo). Comenzó entre los físicos Isaac Newton (a través de su portavoz, Samuel Clarke) y el mencionado Gottfried Leibniz, y se encuentra recogida en el archivo de la correspondencia Leibniz-Clarke.

Gottfried Wilhelm von Leibniz

Discutiendo contra la posición del absolutismo, Leibniz propone una serie de experimentos mentales a fin de demostrar que es contradictorio afirmar la existencia de hechos tales como localización y velocidad absolutas. Estas discusiones tienen mucho que ver con dos principios centrales de su filosofía: el principio de razón suficiente y la identidad de indiscernibles. El principio de razón suficiente sostiene que de cada hecho hay una razón que es suficiente para explicar de qué manera y por qué razón es tal cual es, y no de otra manera distinta. La identidad de indiscernibles indica que si no hay forma de demostrar que dos entidades son diversas entonces son una y la misma cosa (o dicho de otra manera, dos objetos son idénticos, o el mismo, si comparten todas sus propiedades).

Leibniz propone en su ejemplo dos universos distintos ubicados en el espacio absoluto. La única diferencia perceptible entre ellos es que el segundo está colocado cinco pies a la izquierda del primero. La posibilidad del ejemplo sólo tiene sentido si existe una cosa tal como el espacio absoluto. Leibniz, sin embargo, la descarta, pues, si un universo se hallase ubicado en un espacio absoluto no tendría razón suficiente, dado que dicho universo podría haberse hallado en cualquier otro lugar. Del mismo modo se contradiría la identidad de indiscernibles, por cuanto existirían dos universos juntos y perceptibles en todas sus formas e indiscernibles uno del otro, lo que es una contradicción en sí mismo.

La réplica de Clark (y Newton) a Leibniz viene reflejada en el “argumento del cubo” (bucket argument): al llenar de agua un cubo colgado de una cuerda y dejarlo reposar, se observará que la superficie del agua será plana, pero si se hace girar el cubo sobre sí mismo la superficie se volverá cóncava. Si se detiene el giro, el agua continuará girando libremente en su interior, y mientras que las vueltas continúen la superficie seguirá siendo cóncava. Dicha superficie cóncava no es al parecer atribuible a la interacción del cubo y el agua, puesto que el agua es plana cuando el cubo está quieto, llega a ser cóncava cuando comienza a girar, y lo sigue siendo cuando el cubo queda inmóvil.

En esta respuesta, Clarke afirma la necesidad de la existencia del espacio absoluto para explicar fenómenos como la rotación y la aceleración, los cuales no es posible explicar con argumentos puramente relacionistas. Clarke arguye que puesto que la curvatura del agua ocurre en el cubo que rota, así como en el cubo ya parado, eso sólo es explicable por el hecho de que dicha rotación se produce en relación con una especie de tercer espacio o circunstancia absolutos.

Leibniz describe un espacio que exista solamente como marco de relación entre los objetos, y que no tiene existencia alguna aparte de esos objetos. Así, el movimiento existe solamente como relación entre esos objetos. Por su parte, el espacio newtoniano proporcionó el marco de referencia absoluto dentro del cual los objetos pueden moverse, pero en el sistema newtoniano el marco de referencia existe independientemente de los objetos en él contenidos. Estos objetos pueden describirse como moviéndose en relación al espacio mismo.

Durante varios siglos, la evidencia de esa superficie cóncava del agua fue prueba de la autoridad de Newton.

Mach

Otra figura importante en esta polémica es el físico decimonónico Ernst Mach. Este autor no negó la existencia de fenómenos como los descritos en el ejemplo del cubo, pero sí la conclusión absolutista, ofreciendo una respuesta alternativa a aquello respecto de lo cual rotaba el cubo. Mach sostuvo que eran las estrellas fijas.

Ernst Mach

Mach sugirió que un experimento mental como el argumento del cubo era problemático. Si nos imagináramos un universo que contiene solamente un cubo, con arreglo al ejemplo de Newton, este cubo podría hacerse girar en relación al espacio absoluto, y el agua en él contenida formaría la característica superficie curvada. No obstante, en ausencia de todo lo demás en el universo, sería difícil demostrar que el cubo estaba, de hecho, girando. En tal caso parece igualmente posible que la superficie del agua en el cubo permaneciese plana.

Mach arguyó que, en efecto, en un universo distinto y vacío el agua seguiría estando plana. Ahora bien, si otro objeto fuese introducido en este universo, quizás una estrella distante, en tal caso existiría algo en relación a lo cual el cubo se vería rotando. El agua dentro del cubo podría posiblemente mostrar una leve ondulación. La explicación de la misma estaría en el aumento del número de objetos en el universo, que haría aumentar a su vez la concavidad en el agua. Mach añadió que el impulso de un objeto, ya sea angular o lineal, existe como resultado de la suma de los efectos de otros objetos en el universo (principio de Mach).

Einstein

Albert Einstein, uno de los físicos más importantes del siglo XX, propuso que tales relativismos se hallaban basados en el principio de la relatividad. Esta teoría sostiene que las reglas de la física deben ser iguales para todos los observadores, sin importar la localización del marco de referencia que se utilice. La dificultad más grande para esta idea eran las llamadas ecuaciones de Maxwell. Éstas incluían la velocidad de la luz en el vacío, e implicaban que la velocidad de la luz era solamente constante con relación a lo que antiguamente se denominaba éter luminífero.

Albert Einstein en 1920

Einstein comprobó que todas las tentativas de medir cualquier velocidad con relación a este éter habían fallado, de lo que dedujo que en el universo no existe ningún marco referencial fijo. La relatividad especial es una formalización del principio de la relatividad que no contempla un marco de referencia inercial de ningún tipo, tal como el éter o el espacio absoluto.

Einstein instituyó una relatividad ajena a todo marco de referencia no-inercial. Alcanzó esta premisa postulando el principio de equivalencia, que indica que el impulso experimentado por un observador en un campo gravitacional dado y el que sufre un observador en un marco de referencia acelerado son indistinguibles. Esto condujo a la conclusión de que la masa de un objeto es capaz de curvar la geometría del espacio-tiempo que lo rodea, según aparece descrito en las ecuaciones de campo de Einstein.

Un marco de referencia inercial es aquel que se halla siguiendo una línea geodésica del espacio-tiempo. Un objeto que se mueve contra una geodésica experimenta una fuerza de atracción (la gravedad). Un objeto en caída libre no la experimenta, ya que está siguiendo una geodésica. Un objeto que permanece en tierra, sin embargo, experimentará una fuerza, ya que está siendo arrastrado contra la geodésica por la superficie del planeta. A la luz de esto, el cubo de agua que rota en el espacio vacío experimentará una fuerza porque rota con respecto a la geodésica. Así, la superficie del agua llegará a curvarse, no porque esté rotando con respecto a las estrellas distantes, sino porque está rotando con respecto a la geodésica.

Einstein apoya parcialmente el principio del Mach de que las estrellas distantes explican la inercia, ya que proporcionan el campo gravitacional contra el cual se mueven la aceleración y la propia inercia. Pero contrariamente a la tesis de Leibniz, este espacio-tiempo curvado constituye parte integral del objeto, al igual que sus otras características definitorias, tales como volumen y masa. Si uno sostiene, en contra de la creencia idealista, que los objetos existen independientemente de la mente, diríase que dicho relativismo le obliga a la vez a sostener que espacio y tiempo son en igual medida independientes.

Su concepto de "espacio" arranca de la siguiente consideración metodológica: «Las preguntas sobre la esencia de algo sólo pueden intentar descubrir el carácter del conjunto de experiencias sensoriales al que se refieren los conceptos. En cuanto al problema del espacio, creo que le ha de preceder el de objeto material. (...) Creo que este concepto de espacio intermedio, generado por la elección especial del cuerpo que lo rellena, es el punto de partida para el concepto de espacio.»[4] En su definición, relaciona el concepto de "espacio" con los de "gravitación", "masa", "geometría" y "estructura", la cual sería relativa a determinadas "influencias físicas": «Debido a que el campo gravitatorio queda determinado por la configuración de masas y varía al variar dicha configuración, la estructura geométrica de este espacio depende también de factores físicos. El espacio ya no es, pues, según esta teoría —exactamente como lo había presentido Riemann— absoluto, sino que su estructura depende de influencias físicas. La geometría (física) no es una ciencia encerrada en sí misma, más que la geometría de Euclides.» (id. p. 199)

Convencionalismo

La posición del convencionalismo indica que no se puede probar una relación verdadera entre la materia y la geometría del espacio y del tiempo, sino que aquella es decidida por mera convención. El primer defensor de tal punto de vista fue el matemático francés Henri Poincaré, quien sostuvo que los axiomas en geometría deberían ser adoptados de acuerdo con los éxitos que alcanzan, no con su aparente coherencia dentro de la intuición humana del universo físico. Reaccionando a los avances de la nueva geometría no euclidiana, arguyó que la geometría aplicada a un espacio era decidida por la convención, puesto que diversas geometrías describirán un sistema de objetos con idéntica coherencia, cada una basándose en sus propios principios.

Esta opinión fue desarrollada y puesta al día para incluir consideraciones de la física relativista por Hans Reichenbach. El convencionalismo de Reichenbach, aplicándose al espacio y al tiempo, se centra en la idea de la definición coordinativa. La definición coordinativa muestra dos características importantes. La primera tiene que ver con la coordinación de unidades de longitud con ciertos objetos físicos. Esto es motivado por el hecho de que no somos capaces de aprehender objetivamente la longitud. En vez de esto, elegimos un cierto objeto o magnitud físicos (como la unidad “metro” estándar de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, o la longitud de onda del cadmio), los cuales acordamos establecer como nuestra unidad de la longitud.

La segunda característica se ocupa de los objetos separados uno de otro. Aunque somos capaces, presumiblemente, de probar de un vistazo la igualdad de la longitud de dos barras medidas cuando se encuentran una al lado de otra, no podemos descubrir dicha igualdad cuando las barras se hallan distantes. Incluso en el supuesto de que parezcan iguales es imposible asegurarlo. De ahí que la longitud haya de fijarse mediante una definición. Tal uso de la definición coordinativa, basada en Reichenbach, se encuentra, en efecto, en la Teoría General de la Relatividad, donde se asume que la luz demarca distancias iguales en tiempos iguales. La definición coordinativa, por tanto, fija una geometría del espacio-tiempo. El convencionalismo de Reichenbach conoce tanto defensores como detractores.

La estructura del espacio-tiempo

A partir de los citadas teorías y de las implicaciones de la relatividad de Einstein en todo ello, se ha desarrollado un intenso debate en cuanto a la estructura del espacio-tiempo y la filosofía de la física, especialmente en lo que se refiere a la relación materia-energía, y en cómo ambas interactúan.

Se ofrece una breve lista de cuestiones:

La relatividad de la simultaneidad

Esta idea es uno de los pilares sobre los que se sustenta la relatividad especial. Según ésta, cada punto en el universo puede contener una determinada red de acontecimientos que componen su actual momento. Para el filósofo Palle Yourgrau, de aquí se sigue que lo que se identifica como el "ahora" relativo a un punto o marco referencial concreto, diferirá del "ahora" en otro marco distinto, siempre que ambos marcos se encuentren en movimiento relativo uno del otro. Por lo tanto no existe nada equivalente a un estado presente del universo entero,[5] negándose así el tiempo absoluto que predicaba Newton. Esta noción se ha utilizado en la discusión de Rietdijk-Putnam para demostrar que la relatividad predice un universo de bloque (llamado a veces eternalismo) en el cual los acontecimientos están fijados en cuatro dimensiones inalterables (el futuro, por ejemplo, por así decir, estaría ya aquí). Con arreglo a dicho universo de bloque, el tiempo de alguna manera no fluye, lo que se contrapone a la visión tradicional de un universo de tres dimensiones que son moduladas por el paso del tiempo.

Invarianza contra covarianza

Aplicando las consecuencias que se siguen de la discusión absolutismo/relacionismo a las herramientas matemáticas de gran alcance inventadas en los siglos XIX y XX, Michael Freedman establece una distinción entre dos conceptos de la estadística: la invarianza (o simetría, concepto matemático que designa aquello que no cambia sometido a un conjunto de transformaciones; hacerlo rotar, o trasladarlo, por ejemplo) y la covarianza, cuando sí se produce esa variación.

La invarianza, o simetría, se aplica a los objetos, es decir, definiendo qué grupo de características de los objetos son invariables o absolutos, y cuáles son dinámicos o variables.

La covarianza se aplica a las formulaciones de teorías, es decir, en qué rango o grupo de sistemas de coordenadas se sostienen las leyes de la física.

Esta distinción puede ser ilustrada regresando al experimento mental de Leibniz, en el cual el universo se transforma en otro a cinco pies de distancia. En este ejemplo, la posición de un objeto no se ve como propiedad de dicho objeto, es decir, la localización no es invariante. De igual modo, la covarianza para la mecánica clásica será cualquier sistema de coordenadas obtenido de un cambio de posición u otro tipo de traslación permitidos por la transformación de Galileo.

En el caso clásico, el grupo de invarianza, o simetría, y el de covarianza coinciden pero, curiosamente, partiendo de procedimientos relativísticos. El grupo de simetría o invarianza en la relatividad general incluye todas las transformaciones diferenciables, es decir todas las características de un objeto que sean dinámicas, de lo que se deduce que no existen objetos absolutos. Las formulaciones de la relatividad general, a diferencia de la mecánica clásica, no comparten un estándar, es decir, no hay formulación única asociada a las transformaciones. Como tal, el grupo de covarianza de la relatividad general es justo el grupo de covarianza de cada teoría.

Estructuras históricas

Otra aplicación de los métodos matemáticos modernos, vinculada con la idea de los grupos de la invarianza y covarianza, viene representada por el intento de interpretación, en matemática moderna, de los modelos históricos del espacio y del tiempo.

En estas traducciones, una teoría del espacio y el tiempo se considera como una variedad (matemática) aparejada a un espacio vectorial; cuantos más vectores más hechos discernibles en esta teoría. El desarrollo histórico de las teorías del espacio-tiempo ha partido siempre de posiciones en las cuales se incorporaban a las mismas más y más fenómenos o propiedades de los objetos, y a medida que progresaba la historia más y más estructuras se iban deduciendo. Por ejemplo, la teoría de Aristóteles del espacio y del tiempo sostiene que no sólo existe algo tal como una posición absoluta, sino que hay lugares especiales en espacio, tal como un centro al universo, una esfera de fuego, etc. El espacio-tiempo newtoniano contempla una posición absoluta, pero no posiciones especiales. El de Galileo acepta la aceleración absoluta, pero no la posición o velocidad absolutas. Y así sucesivamente.

El “argumento del agujero”

Con la relatividad general, la discusión tradicional entre absolutismo y relacionismo se ha trasladado a la de si el espacio-tiempo es o no una sustancia (si el espacio existe con independencia de los procesos que se dan en su interior), puesto que la relatividad descarta en gran medida la existencia, por ejemplo, de las posiciones absolutas. El llamado “argumento del agujero”[6] crítico con esta sustancialización, o substantivismo, ya fue enunciado por Einstein en 1913, como parte de la relatividad general. Posteriormente otra crítica de gran alcance contra la sustancialización del espacio-tiempo fue la formulada por el físico John Earman.

Habría que considerar el espacio-tiempo como repleto de materia, salvo en un lugar que llamaríamos agujero o burbuja de vacío. Dicho agujero, como toda otra entidad, discurre en el tiempo, por lo que, llevado en su transcurso, dejará de existir de una posición a otra. De aquí se concluye que los puntos del espacio-tiempo, caso de existir, se “trasladarán” simultáneamente, dejando de ser en el momento anterior, por lo que un universo sustancial (conformado por puntos o posiciones fijas) deja de tener sentido. Por lo tanto, el espacio-tiempo sólo es comprensible cuando está lleno de materia ajena a él. Las posiciones espacio-temporales, por sí mismas, no tienen sentido en la relatividad general.[7]

En la actualidad, sin embargo, muchos filósofos, pese a apoyar las posibles interpretaciones relacionales de ciertos tipos de modelos altamente restringidos de la relatividad general, admiten que, en el fondo, éstos requieren estructuras espaciotemporales sustancialistas. Así, el llamado sustancialismo sofisticado postula la existencia del espacio-tiempo como una entidad independiente.[8]

Reviste gran interés relacionar esta perspectiva sustancialista con la teoría del falso vacío o la del vacío cuántico, dentro de la teoría cuántica de campos. Dichas teorías niegan la existencia de un vacío absoluto en el espacio. El propio espacio estaría conformado por una especie de textura energética indeterminada fluctuando permanentemente con enorme rapidez.[9]

La dirección del tiempo

El problema de la dirección del tiempo se nos presenta a partir de dos hechos irresolublemente contradictorios:

1. Los fenómenos estudiados por las leyes físicas fundamentales son reversibles en el tiempo. Esto es, cualquier cosa que pueda moverse hacia delante en el tiempo puede hacerlo igualmente hacia atrás. O, dicho mediante un ejemplo, a los ojos de la física, no habría distinción, en términos de posibilidad o verosimilitud, entre aquello que sucede en una película, ya se proyecte la película adelante o al revés.
2. En segundo lugar, en el nivel macroscópico, nuestra experiencia del tiempo, contrariamente, presenta la característica fundamental de su irreversibilidad. La taza de porcelana que se cae de la mesa se rompe contra el suelo, sin regresar volando nunca a recomponerse sobre la mesa. Tenemos recuerdos del pasado, pero no sabemos nada del futuro. De igual modo, sentimos que podemos cambiar el futuro, pero nunca el pasado.

Solución de la causalidad

Una solución a este problema adopta un punto de vista metafísico, más concretamente partiendo de la causalidad, la cual, se observa, presenta una neta asimetría (relacionada con la citada irreversibilidad) en el tiempo. El motivo de que sepamos más del pasado es que los elementos del pasado son en realidad las causas de los efectos que vemos en el presente. El motivo de que no esté en nuestra mano afectar al pasado y sí el futuro, es porque no podemos afectar el pasado y sí el futuro.

Hay dos dificultades importantes con esta visión. Primero está el problema de distinguir la causa del efecto de una manera no arbitraria. El uso de la causalidad al construir un orden temporal podía llegar a ser fácilmente circular. El segundo problema no radica en la consistencia de esta visión, sino en su poder esclarecedor. El ejemplo de la causalidad puede explicar algunos fenómenos asimétricos en el tiempo, como la percepción y la acción, sin embargo no es capaz de explicar cabal y estrictamente muchos otros, como la simple taza rota aludida más arriba.

Solución de la termodinámica

La segunda gran solución del problema de la asimetría y la irreversibilidad (que no es otro que la flecha del tiempo, descrita en 1927 por Arthur Eddington), es el que, en gran medida, ha generado más literatura. La dirección del tiempo estaría relacionada con la naturaleza de la termodinámica.


La respuesta de la termodinámica clásica indica que mientras que nuestra teoría física básica es, a partir de la fundación de la mecánica cuántica, reversible o simétrica en el tiempo, no lo es así la termodinámica. En concreto, la segunda ley de la termodinámica indica que la entropía neta de un sistema cerrado nunca disminuye, lo que explicaría por qué vemos tan a menudo romperse la porcelana, sin que vuelva a recomponerse nunca ella sola.

Pero en mecánica estadística las cosas son más complicadas. Por un lado, la mecánica estadística es de lejos superior a la termodinámica clásica, en que el comportamiento termodinámico, el romperse la porcelana, se puede explicar por los leyes fundamentales de la física conjuntamente con su postulado estadístico. Pero la mecánica estadística, a diferencia de la termodinámica clásica, explica también fenómenos reversibles en el tiempo. La segunda ley de la termodinámica, tal como se presenta en mecánica estadística, simplemente establece que es “abrumadoramente” probable que la entropía neta aumente (que la taza permanezca rota), pero dejando claro que esto no es una ley absoluta.

Las soluciones termodinámicas actuales al problema de la dirección del tiempo apuntan a encontrar una demostración o característica especial de las leyes de la naturaleza capaces de explicar esta discrepancia.

Solución de la no simetría

Un tercer tipo de solución al problema de la dirección del tiempo, aunque mucho menos refrendada por la ciencia, apoya que las leyes físicas "no" son reversibles en el tiempo. Por ejemplo, ciertos procesos en mecánica cuántica, referentes a la fuerza nuclear débil, no son reversibles, teniendo presente que al ocuparse de reversibilidad temporal, la mecánica cuántica abarca una definición más compleja.

Pero este tipo de solución es insuficiente, porque, 1) los fenómenos temporalmente simétricos en mecánica cuántica son demasiado escasos para explicar la uniformidad de la asimetría macroscópica, y 2) se basa en la presunción de que la mecánica cuántica es la descripción final o correcta de "todos" los procesos físicos.

Un defensor reciente de esta propuesta es Tim Maudlin, quién afirma que, además de fenómenos cuánticos, nuestra física básica del espacio-tiempo (sustentada en la relatividad general) presenta una asimetría reversible en el tiempo. Él niega las definiciones, en exceso complicadas, que subyacen a las simetrías temporales, afirmando que son las propias definiciones las que ofrecen su aspecto problemático a la dirección del tiempo.

El flujo del tiempo

El problema del flujo del tiempo, tal y como se ha tratado en la filosofía analítica, debe su origen a un artículo escrito por el filósofo idealista J. M. E. McTaggart: The Unreality of Time[10] ("La irrealidad del tiempo", 1908). En dicho artículo McTaggart trata de demostrar: 1) que "nuestra percepción" del tiempo es una ilusión, y 2) que "el tiempo mismo" es meramente una abstracción sin existencia real.

Para ello propone dos “series” temporales que son capitales en nuestra comprensión del tiempo. La primera serie, llamada Serie A, trata de explicar nuestra intuición cotidiana de las propiedades del tiempo y del cambiante presente. La Serie A ordena los acontecimientos con arreglo a su pertenencia al pasado, presente o futuro, y uno con respecto a otro. «La Serie A refleja las posiciones que discurren desde el pasado más remoto hasta el más cercano, llegando al presente, y del presente al futuro más próximo y al más lejano.» La Serie B elimina toda referencia al presente y las modalidades asociadas de pasado y futuro, ordenando los acontecimientos simplemente mediante los términos “anterior a” o “posterior a”.

Habría una tercera serie, la Serie C, que no es temporal, ya que no supone ningún cambio, sino simplemente un orden de acontecimientos, por ejemplo, D, M, O, P…

McTaggart concluye en su trabajo que el tiempo es irreal porque la Serie A es inconsistente, pese a su aparente descripción formalizada del tiempo (pasado-presente-futuro), y la Serie B no es capaz de explicar la naturaleza del tiempo por sí misma.

A partir de esta teoría se han ofrecido dos soluciones. La primera, Teoría A, trata de construir la Serie B a partir de la A, ofreciendo la explicación de que los sucesos B han partido de los A. La segunda, Teoría B, al contrario, toma como definitivos los argumentos de McTaggart contra la Serie A y trata de construir ésta a partir de la B, por ejemplo mediante indicadores temporales.

Dualidades en física

Los modelos de la teoría cuántica de campos han demostrado que es posible la equivalencia de dos teorías de entornos diferentes sobre el espacio tiempo, como son la correspondencia AdS/CFT o la Dualidad T.

Presentismo y eternalismo

Artículos principales: Presentismo / Eternalismo

De acuerdo con el llamado presentismo, el tiempo es una ordenación de realidades diversas. En cierto momento algunas cosas existen y otras no. Ésta es la única realidad de que podemos dar evidencia, por lo que no nos cabe afirmar, por ejemplo, la existencia del poeta Homero, ya que no tiene una existencia verificable en el presente.

El eternalismo, por su parte, sostiene que el tiempo es una dimensión de la realidad enlazada con las tres dimensiones espaciales, y por lo tanto que todas las cosas, pasadas, presentes y futuras, han de considerarse tan verdaderas como las cosas presentes. Según esta teoría, por tanto, Homero realmente existe ahora; si bien debemos emplear un lenguaje específico al hablar de alguien que existe en un momento distante del actual. Pero de igual modo lo utilizamos al hablar de algo que se halla distante en el espacio. Ese es el motivo de que usemos muchas veces las mismas palabras para ambos usos, espacial y temporal: "antes", "cerca", "lejos", "aquí", "posterior", "sobre", "por debajo", etc.

Endurantismo y perdurantismo

Artículos principales: Endurantismo / Perdurantismo

Las posturas acerca de la persistencia de los objetos se vinculan con las anteriores.

El endurantismo o durantismo es una doctrina de la persistencia y la identidad. Sostiene que para que algo persista en el tiempo debe hacerlo a través de los distintos periodos de su existencia, los momentos que estimamos erróneamente separados entre lo previo y lo futuro. Por tanto, el individuo, tridimensional, persiste a lo largo del tiempo como un todo coherente.

El perdurantismo, por su parte, según muchos filósofos, se acomoda mejor a la relatividad de Einstein. Sus defensores opinan que para que una realidad exista en el tiempo ha de hacerlo como una realidad en continuo cambio, y que cuando consideramos dicha realidad como un todo lo que vemos en realidad es un conglomerado de todas sus “partes temporales” o lapsos de existencia.

El endurantismo se ve como el punto de vista convencional que parte de nuestra intuición natural (si hablo con una persona pienso que lo hago con alguien que es un todo, y no con un conjunto de piezas en proceso), pero los perdurantistas, como David Lewis, han atacado esta postura. Un argumento muy simple que utilizan es que su visión los capacita para ofrecer una explicación del cambio en los objetos, y no sólo de su configuración.

De todo ello se sigue que puede establecerse una equivalencia entre presentistas y endurantistas, así como entre eternalistas y perdurantistas, pero no hay una conexión necesaria entre unos y otros. Cabría afirmar, en resumen, que el flujo del tiempo indica una serie de realidades ordenadas, pero que los objetos dentro de esas realidades de algún modo existen, como un todo, fuera de la realidad, incluso aunque las realidades, como todos, no se encuentren vinculadas entre sí. Sin embargo, tal punto de vista ha sido raramente adoptado.

Bergson y el existencialismo[11]

El existencialismo, filosofía irracionalista de corte humanístico (el existencialismo es un humanismo, afirmó Sartre), al igual que el filósofo francés Henri Bergson, adopta una suerte de visión antropocéntrica de los grandes temas estudiados, y más concretamente del “tiempo”. Esta postura se aleja considerablemente de los paradigmas y el rigor cosmológico que acaban de verse, ya que, por encima de las grandes magnitudes físicas, sitúa como principal foco de atención al hombre y a su conciencia.

No en vano, tanto Bergson como el existencialista alemán Martin Heidegger fueron duramente criticados por los adalides del positivismo; el primero, por ejemplo, por Bertrand Russell, el segundo por Rudolf Carnap. Para el existencialismo, en general, la angustia de la temporalidad del hombre arrojado al mundo supone una de las preocupaciones fundamentales. La filosofía trata de la asendereada existencia humana, que no de la esencia de las cosas; de la relación, en suma, hombre-mundo.

Henri Bergson.

A caballo entre el siglo XIX y el siglo XX, el espiritualista Bergson, profundo conocedor, por cierto, de la teoría de la relatividad, puso muchas objeciones al ya aludido positivismo, corriente dominante en su tiempo, tratando de llamar la atención sobre los límites del conocimiento científico. Para Bergson el tiempo escapa al dominio de las matemáticas y la física. Se propuso como primer objeto de meditación la conciencia en continuo devenir; lo que él llamó la duración real.

Por su parte, Heidegger, a través de su metafísica fundada en la fenomenología anterior y plasmada en su obra capital, Ser y tiempo, aporta a la discusión del tiempo una perspectiva novedosa, como es la de valorar su dimensión del futuro por encima del pasado y el presente: «El fenómeno fundamental del tiempo es el futuro[12] La existencia, tomada ahora desde un punto de vista histórico, está orientada hacia lo por venir, y fundamentalmente a nuestra mortalidad; la vida supone una continua tensión hacia delante, y el verdadero, o único, sentido del mundo no es otro que el de ser utilizable por el hombre.

Referencias

(Versión ampliada en:wik.: [1])

  • Abbagnano, Nicolás: Historia de la Filosofía - Tomos I y III, Montaner y Simón. Barcelona, 1973. ISBN 84 274 0526 X (obra completa).
  • Albert, David: Time and Chance. Harvard Univ. Press (2000).
  • Earman, John: World Enough and Space-Time. MIT Press (1989).
  • Einstein, Albert: Mi visión del mundo. Edición de Carl Seelig. Tusquets Editores - Barcelona, 1981. ISBN 84-7223-591-2.
  • Friedman, Michael: Foundations of Space-Time Theories. Princeton Univ. Press (1983).
  • Grunbaum, Adolf: Philosophical Problems of Space and Time, 2nd ed. Boston Studies in the Philosophy of Science. Vol XII. D. Reidel Publishing (1974).
  • Heidegger, Martin: El concepto de tiempo. Ed. Trotta - Madrid, 2006. ISBN 84-8164-256-8.
  • Horwich, Paul: Asymmetries in Time. MIT Press (1987).
  • Lucas, John Randolph: A Treatise on Time and Space. London: Methuen (1973).
  • Mellor, D.H.: Real Time II. Routledge (1998).
  • Reichenbach, Hans: The Philosophy of Space and Time. Dover (1958).
  • Reichenbach, Hans: The Direction of Time. University of California Press (1991).
  • Sklar, Lawrence: Space, Time, and Spacetime. University of California Press (1976).
  • Van Fraassen, Bas: An Introduction to the Philosophy of Space and Time. Random House (1970).
  • Whitrow, G. J.: The Natural Philosophy of Time. Clarendon Press - Oxford, 1980.
  • Yourgrau, Palle: Un mundo sin tiempo. El legado olvidado de Gödel y Einstein. Tusquets - Barcelona, 2007. ISBN 8978-84-8383-020-8

Notas

  1. 1. Abbagnano, Nicola. Tomo I. - 2. Artículo Wik. "Aristóteles".
  2. Whitrow, G. J.: The Natural Philosophy of Time. Clarendon Press - Oxford, 1980 p. 4
  3. Llegará a afirmar "si enim fallor, sum", Porque si me equivoco es porque existo, que recuerda el "cogito ergo sum" de Descartes
  4. Einstein, p. 189 y ss.
  5. Yourgrau, p. 159
  6. Univ. de Stanford Planteamiento, en inglés.
  7. Astroseti Explicación sencilla.
  8. www.tdcat.cesca.es Alternativa sustancialista.
  9. Walter Dittrich & Gies H (2000). Probing the quantum vacuum: perturbative effective action approach. Berlin: Springer. ISBN 3540674284.
  10. The Unreality of Time Artículo en inglés.
  11. Abbagnano, Tomo III.
  12. Heidegger, p. 47

Véase también

Enlaces externos

En inglés

  • Brown, C.L., 2006, "What is Space?" A philosophical, largely Wittgensteinian, approach towards a dissolution of the question: "What is space?"
  • Rea, M. C., "Four Dimensionalism" in The Oxford Handbook for Metaphysics. Oxford Univ. Press. Describes presentism and four dimensionalism.
Obtenido de "Filosof%C3%ADa del espacio y el tiempo"

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