El tiempo y los procesos irreversibles termodinámicos

Resumen: 

Intuitivamente se podría decir que venimos del pasado y vamos hacia el futuro, pero el camino contrario no es posible. Al advertir este fenómeno, resulta inevitable la siguiente cuestión: ¿De dónde procede la percepción asimétrica del tiempo?

Se creyó encontrar la respuesta a esta incógnita en los desarrollos de la teoría termodinámica. Resulta que la termodinámica parecería introducir la asimetría en los procesos físicos, y es que todo sistema termodinámico, deberá evolucionar a estados de mayor entropía hasta llegar al estadio de equilibrio. Una vez alcanzado el equilibrio termodinámico el sistema se mantendría en ese estado. De este modo, el paso del tiempo y su consiguiente flecha se convierten en el incremento inexorable de entropía en un sistema aislado.

Sin embargo, tras la reducción que Boltzmann realizó de la termodinámica a la mecánica estadística, la primera debería de ser de naturaleza reversible (al igual que la mecánica estadística), lo cual nos lleva a contradicción dentro de la teoría. Ello es debido al Teorema de la Recurrencia de Poincaré: un sistema finito, en un espacio cerrado y en un tiempo infinito tenderá con probabilidad 1 a su estado inicial. Lo cual significaría que el nivel de entropía descendería.

Se ofrecen varias soluciones para solventar el problema:

- Solución Cosmológica: Penrose postula un inicio del universo en una singularidad de entropía baja y un final en otra singularidad de alta entropía. Sin embargo esta opción es critica por Sklar como ad hoc y por Price por caer en “la falacia del doble criterio”, no habría razones para la diferencia postulada entre el estado inicial y final del universo.

- Intervencionismo: se afirma que la asimetría de los sistemas termodinámicos es debida a la inevitable perturbación de otros sistemas (no considerados en el modelo) sobre el sistema estudiado. Sin embargo, según Callender si tenemos en cuenta que el entorno también debería regirse por las misma leyes que el sistema, la hipótesis intervencionista falla.

- Eliminación del tiempo: Según Barbour, en la teoría del mundo el tiempo es un concepto redundante. Lo único que se necesita son las configuraciones relativas posibles del mundo. Ellas forman la configuración relativa espacial del universo, cada punto del cual es una definida totalidad estructurada. El tiempo sería resultado de la percepción humana.

Parece que estemos muy lejos de alcanzar una teoría aceptable que sea capaz de explicar la asimetría del tiempo. Sin embargo, creo que una vía posible de avanzar intentando establecer hasta qué punto nuestra experiencia y nuestra percepción/concepción del tiempo se mezcla con el concepto temporal de la física. Si consiguiésemos delimitar claramente ésta diferencia, podría resultar más fácil encontrar una explicación a ambos conceptos de tiempo.

Enlace al trabajo completo: http://gredos.usal.es/jspui/handle/10366/122341

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