¿Qué es el tiempo?

¿Qué es el tiempo? Las preguntas sobre el tiempo han sido desarrolladas por filósofos, científicos, poetas, y hay muchas teorías que sirven para pensar las realidades y ficciones del tiempo. En el contexto de las ciencias físicas y de las teorías de la relatividad, el tiempo es algo que puede dilatarse; es decir, que es susceptible de expansión o contracción. La duración en la relatividad física es mayor o menor en función de la velocidad a la que se mueva un objeto en relación con otro.

Por ejemplo, si dos cronómetros idénticos fuesen iniciados de manera simultánea pero uno se quedara en la Tierra y el otro viajara en una nave interestelar a una grandísima velocidad entonces el tiempo marcado por cada cronómetro sería distinto al regresar dicha nave a la Tierra y comparar esos cronómetros. El cronómetro que se quedó en la Tierra habría marcado más tiempo. La razón radica en el diseño de lo que entendemos como «cronómetro» y, en general, en nuestros supuestos para la medición del tiempo local.

La experiencia de un minuto trascurrido sería la misma para quien observa cada cronómetro de manera local; es decir, la experiencia de percibir un minuto para el piloto de la nave no sería diferente a la misma experiencia de quien observa el otro cronómetro en la Tierra. La diferencia sería evidente sólo al comparar la duración relativa entre ambos cronómetros.

Cada cronómetro está diseñado para medir una tasa de cambio periódico, como si fuese un contador de oscilaciones o ciclos que ocurren con una frecuencia regular. La raíz de la diferencia está en que el ciclo del cronómetro que viaja a una grandísima velocidad es más prolongado que el ciclo del cronómetro en la Tierra. Esa velocidad produce una expansión o dilatación sobre la tasa de cambio en que está basado el conteo del cronómetro a bordo de la nave. En otras palabras, cada minuto en la nave a esa velocidad sería un minuto extendido o dilatado en comparación con el mismo minuto en la Tierra.

El cronómetro a bordo de la nave podría ser uno mecánico basado en oscilaciones de un péndulo o podría ser un cronómetro electrónico-digital basado en oscilaciones del cristal de cuarzo, en cualquier caso la diferencia estaría en que la oscilación del péndulo o del cristal de cuarzo se expande o se dilata por causa de la grandísima velocidad a la que viaja el cronómetro. Para entender tal expansión o dilatación se puede visualizar esa oscilación como el vaivén de una pelota que pasan entre sí dos personas frente a frente a corta distancia a bordo de un tren en movimiento mientras un observador inmóvil afuera del tren toma nota de la trayectoria de la pelota en el espacio. Desde la perspectiva del observador inmóvil, la pelota recorre una trayectoria más prolongada en comparación con la trayectoria que recorrería el mismo vaivén entre dos personas afuera del tren y a lado del observador inmóvil. Desde la perspectiva de las personas, la trayectoria de la pelota en el espacio al pasar de una persona a otra se percibiría como la misma trayectoria sin importar que el tren esté en movimiento o no; es decir, la trayectoria es la misma para un observador a bordo del tren, pero para un observador inmóvil, afuera del contexto local de la pelota, la trayectoria resulta distinta, más prolongada.

Efectivamente, la dilatación del tiempo es relativa a la cantidad de espacio recorrido en cada instante; es decir, es relativa a la velocidad. Pero la dilatación es notable sólo al comparar el tiempo entre objetos en movimiento con una grandísima diferencia en velocidad.