En un artículo publicado en la revista Physical Review Letters , Neil Turok, investigador del Perimeter Institute for Theoretical Physics, esboza un marco conocido como "mecánica cuántica dependiente del tiempo", que postula la existencia de una segunda dimensión oculta del tiempo.
Esta segunda dimensión temporal, sostiene Turok, podría proporcionar un marco matemático consistente para conciliar las teorías aparentemente incompatibles de la mecánica cuántica y la relatividad general, dos de los pilares más fundamentales de la física moderna.
En el centro de la tensión entre la mecánica cuántica y la relatividad general se encuentra la cuestión de cómo conciliar las leyes que gobiernan el comportamiento de partículas diminutas (reino cuántico) con aquellas que describen el comportamiento de objetos masivos y sus interacciones gravitacionales (reino relativista).
La mecánica cuántica, desarrollada a principios del siglo XX, describe el mundo a niveles atómico y subatómico, donde las partículas pueden exhibir un comportamiento tanto ondulatorio como partícula, y sus interacciones se rigen por probabilidades.
La relatividad general, por otra parte, formulada por Albert Einstein a principios del siglo XX, describe la fuerza de gravedad como una curvatura del espacio-tiempo provocada por la presencia de masa y energía. Ha tenido un éxito extraordinario a la hora de explicar la estructura y dinámica a gran escala del universo.
A pesar de su notable éxito en sus respectivos ámbitos, estas dos teorías se han mostrado tenazmente resistentes a la unificación. La mecánica cuántica y la relatividad general operan con marcos matemáticos diferentes y parecen fundamentalmente incompatibles.
La teoría propuesta por Turok, la mecánica cuántica dependiente del tiempo, desafía la noción tradicional de que el tiempo es una entidad unidimensional que avanza uniformemente. En cambio, sugiere que el tiempo es en realidad bidimensional, con una dimensión que experimentamos directamente y otra que permanece oculta.
En este marco, la segunda dimensión del tiempo podría proporcionar un puente natural entre la mecánica cuántica y la relatividad general. Podría ofrecer una descripción matemática consistente que incorpore tanto la naturaleza probabilística de las interacciones cuánticas como la dinámica determinista de las fuerzas gravitacionales.
"La idea es que si miramos las ecuaciones de la mecánica cuántica y las ecuaciones de la relatividad general, ambas contienen estructuras matemáticas que sugieren la existencia de una dimensión oculta del tiempo", explicó Turok en un comunicado de prensa del Perimeter Institute.
Al introducir esta segunda dimensión del tiempo, Turok pretende superar algunos de los desafíos conceptuales que han dificultado la unificación de la mecánica cuántica y la relatividad general, como el problema de la dualidad onda-partícula y la naturaleza de las singularidades gravitacionales (agujeros negros).
Si la teoría de Turok resulta válida, podría tener profundas implicaciones para nuestra comprensión del universo. Podría proporcionar un marco unificado para describir todos los fenómenos físicos, desde el comportamiento de las partículas subatómicas hasta la dinámica de las galaxias y la expansión del cosmos.
La teoría también tiene el potencial de arrojar luz sobre algunas de las observaciones más desconcertantes de la astrofísica, como la expansión acelerada del universo, la naturaleza de la materia oscura y el origen de la radiación cósmica de fondo de microondas.
Sin embargo, Turok reconoce que la verificación experimental de la segunda dimensión del tiempo será un gran desafío. Puede requerir el desarrollo de nuevas tecnologías y configuraciones experimentales que puedan sondear la dimensión temporal oculta.
A pesar de estos desafíos, la propuesta de un continuo temporal bidimensional representa un intento audaz de unificar las leyes de la física y desentrañar algunos de los misterios más profundos de nuestro universo. Destaca la búsqueda continua de una teoría integral que pueda abarcar todos los aspectos de la realidad física, desde las escalas más pequeñas hasta la inmensidad del cosmos.
