Acerca del Espacio y del Tiempo

GOLDES, GUILLERMO; BOZZOLI, MAXIMILIANO

Nivel

Metropost

Lugar: Córdoba; Año: 2005 p. 8 - 11

Los conceptos de Espacio y de Tiempo nos son completamente familiares. Pasamos gran parte de nuestras vidas trasladándonos de un punto a otro en el espacio cuando nos movemos físicamente; e incluso, cuando soñamos que viajamos a lugares más o menos remotos. Vivimos además pendientes del paso del tiempo: queremos crecer rápidamente cuando somos niños, luego queremos retrasar el envejecimiento cuando somos adultos. Adecuamos nuestra vida a ciclos ancestrales, como el día y la noche, el verano y el invierno, ciclos a los cuales hemos habituado a nuestros propios cuerpos. Esos ciclos, que hemos materializado construyendo relojes y calendarios, marcan los cambios mediante los cuales el tiempo se nos presenta como una realidad casi sólida y contundente. Sin embargo, ambos conceptos básicos y fundamentales, a los que damos por sentado en nuestra experiencia diaria son extremadamente difíciles de abordar desde la reflexión. Desde la perspectiva de la ciencia de la Edad Moderna hasta la actualidad, los filósofos han reflexionado ampliamente sobre la naturaleza del tiempo y del espacio. ¿Es el espacio una especie de "recipiente vacío" el cual incluye en su seno todos los objetos existentes y sus respectivos desplazamientos?, ¿es el espacio una sustancia absoluta?, ¿cómo relacionamos el espacio con el tiempo?. En esta dirección pensaba Isaac Newton (s. XVI-XVII) cuando postulaba un espacio como un sistema de referencia privilegiado, vacío, homogéneo e inmóvil. Así Newton presenta su noción del espacio como absoluto y sin relación con nada externo. Dicho espacio verdadero tiene existencia propia y es independiente del tiempo, el cual es autónomo y tan absoluto como el espacio mismo. Todos los cuerpos del Universo se hallan en el espacio y en el tiempo. Ambas nociones son supuestos fundamentales y necesarios a la hora de comprender la Física (Mecánica) newtoniana presentada en su gran obra de 1687 Philosophiae Naturalis Principia Mathemática (Principios Matemáticos de la Filosofía Natural). Por otro lado, ¿puede pensarse que el espacio no es una sustancia absoluta, tal como pensaba Newton, y por lo tanto ser una relación tal que quede definida por las distancias entre los objetos?, ¿es el espacio una entidad que toma sentido precisamente por las diferentes relaciones existentes entre los objetos físicos?. Si el espacio y el tiempo no son entidades absolutas y separadas, entonces, ¿quién determina a quién?. El matemático Leibniz, contemporáneo de Newton, sostenía ideas de ese tipo defendiendo la idea de un espacio relativo y relacional, distinto de un espacio absoluto y sustancial. Básicamente, la idea de Leibniz consistía en establecer una serie de relaciones (causales, por ejemplo) entre los cuerpos físicos no coexistentes. Estas diversas relaciones ordenan a los objetos no simultáneos entre sí como "antes" y "después", estableciendo, de esta manera, un orden temporal o más precisamente el tiempo. Así la noción de tiempo, como un orden dado a partir de ciertas relaciones entre los objetos físicos no coexistentes, define la noción de espacio. Esto es: una vez definido el tiempo se determina el espacio a partir de las relaciones entre las distancias de los cuerpos físicos coexistentes o simultáneos. Comprendiendo así, el movimiento de los mismos como algo puramente cinemático y no dinámico. Si bien ambas nociones son contrapuestas, no podemos dejar de lado la visión de E. Kant (s. XVIII), quien -en principio- intentó reconciliar la perspectiva de Newton con la de Leibniz. Kant planteaba la idea de que el espacio y el tiempo son categorías o formas puras de nuestro entendimiento, más precisamente, intuiciones puras y a-priori de nuestra mente. Es decir: son representaciones o esquemas mentales los cuales organizan el caos de nuestras sensaciones dadas a partir de nuestra experiencia sensible proveniente del mundo físico o fenoménico. Tanto el espacio como el tiempo son características fundamentales del modo de percibir e interpretar el mundo físico, y no propiedades del mundo en sí. Por otra parte, al ser a-priori, dichas categorías son innatas y no requieren ningún tipo de aprendizaje. Sin embargo, la experiencia de cualquier padre con sus hijos pequeños parece desmentir ese apriorismo: los niños experimentan y aprenden lo que significa "cerca" o "lejos". Cuando un niño logra construir el concepto de objetos diferentes de sí mismo, comenzará a intentar manipular esos objetos. De esa manipulación saldrá una primera y rudimentaria escala de distancias: lo que está al alcance de la mano está "cerca", lo que está fuera de ese alcance, se encuentra "lejos". El aprendizaje de las relaciones temporales es en general posterior, y su adecuada representación será indispensable para poder construir las causalidades: en efecto, las relaciones de causa-efecto tienen como prerrequisito la temporalidad. En suma, las perspectivas de Leibniz y de Kant generaron una serie de controversias en la ciencia de la Edad Moderna. Así con el impacto de la física newtoniana, los conceptos de espacio y de tiempo de Leibniz (los cuales parecen jugar en contra de nuestra intuición) conjuntamente con la conceptualización de espacio y de tiempo de Kant quedaron al margen del desarrollo de la ciencia física de ese entonces. No obstante, la aceptación general de los conceptos de espacio y de tiempo absolutos de Newton llevó a la identificación de ambos conceptos con una sustancia hipotética conocida como éter. Éste se hallaba esparcido en todo el Universo y poseía todas las propiedades del espacio newtoniano. Su identificación se debió a la necesidad (por parte de los físicos) de detectar experimentalmente el espacio absoluto, homogéneo e inmóvil. Pero dicha Teoría del éter pronto encontró su declive con el advenimiento de la Teoría Especial (o Restringida) de la Relatividad de 1905. La teoría del joven Albert Einstein condujo finalmente a la derogación del concepto de éter y al abandono, por parte de toda la Física, de su identificación con el espacio absoluto newtoniano. Dicha derogación fue posible gracias a la nueva concepción del espacio-tiempo como un solo complejo estructural, relativo y abstracto. De esta forma, el espacio físico, si bien ya no era una entidad absoluta, conservaba una única propiedad con el espacio absoluto newtoniano: la naturaleza geométrica euclidiana. Esto significa, que la geometría del continuo espacio-tiempo que presenta la Relatividad Especial de Einstein es considerada "plana" o euclidiana; hasta el advenimiento de la Teoría General de la Relatividad de 1918, cuya concepción geométrica del espacio cambió basándose en la noción (de "espacio curvo") de B. Riemman. Según esta última concepción, las distancias no son absolutas sino que dependen de la velocidad con que nos desplacemos. Asimismo, los intervalos de tiempo tampoco serían absolutos sino que dependerían de la velocidad del movimiento. Sin embargo, las distorsiones del espacio y del tiempo sólo serían perceptibles si nos desplazamos a velocidades comparables con la de la luz, que es una constante y que vale...¡300.000 kilómetros por segundo! Finalmente hemos pasado revista de cómo los conceptos de espacio y de tiempo físico han evolucionado y se han desarrollado a lo largo de la historia. Y hemos mostrado la pluralidad de concepciones diferentes y las controversias que las mismas generan. Actualmente sabemos que existen diferentes tipos de espacios y de tiempo. Los que alguna vez se los concebía como uno solo, hoy sabemos diferenciar el espacio geométrico (matemático) del espacio físico, como así también el tiempo del Universo (cosmológico), de nuestro propio tiempo (psicológico) y del tiempo de nuestros cuerpos (biológico); por ejemplo.