El espacio-tiempo no existe realmente, aunque la física diga que sí

Que el espacio-tiempo exista no debería ser ni controvertido ni siquiera conceptualmente un desafío, dadas las definiciones de espacio-tiempo, eventos e instantes. La idea de que el espacio-tiempo existe no es más viable que la creencia obsoleta de que la esfera celeste existe: ambos son modelos centrados en el observador que son potentes y convenientes para describir el mundo, pero ninguno representa la realidad en sí misma.

Sin embargo, desde los puntos de vista de la física moderna, la filosofía, la divulgación científica popular y los temas familiares de la ciencia ficción, afirmar que el espacio-tiempo no existe es controvertido.

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Pero ¿cómo sería un mundo donde todo lo que ha ocurrido o ocurrirá de alguna manera existe ahora como parte de un tejido entrelazado?

Los eventos no son ubicaciones

Es fácil imaginar eventos pasados —como perder un diente o recibir buenas noticias— como existentes en algún lugar. Las representaciones ficticias de los viajes en el tiempo subrayan esto: los viajeros en el tiempo alteran eventos y perturban la línea temporal, como si los eventos pasados y futuros fueran ubicaciones que se podrían visitar con la tecnología adecuada.

Los filósofos también hablan a menudo de esta manera. El eternalismo dice que todos los eventos a través de todo el tiempo existen. La visión del bloque creciente sugiere que el pasado y el presente existen mientras que el futuro llegará a ser. El presentismo dice que solo el presente existe, mientras que el pasado solía existir y el futuro lo hará cuando ocurra. Y la relatividad general presenta un continuo cuatridimensional que se curva y se dobla: tendemos a imaginar que ese continuo de eventos realmente existe.

La confusión surge de la definición de la palabra existir. Con el espacio-tiempo, se aplica acríticamente a una descripción matemática de acontecimientos, convirtiendo un modelo en una teoría ontológica sobre la naturaleza del ser.

Una totalidad

En física, el espacio-tiempo es el conjunto continuo de eventos que ocurren a través del espacio y el tiempo, desde aquí hasta la galaxia más lejana, desde el Big Bang hasta el futuro lejano. Es un mapa cuatridimensional que registra y mide dónde y cuándo ocurre todo. En física, un evento es una ocurrencia instantánea en un lugar y tiempo específicos.

Un instante es la colección tridimensional de eventos espacialmente separados que ocurren al mismo tiempo (con la advertencia habitual de la relatividad de que la simultaneidad depende del estado relativo de reposo de cada uno).

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El espacio-tiempo es la totalidad de todos los eventos que ocurren jamás. También es nuestra forma más potente de catalogar los acontecimientos del mundo. Esa catalogación es indispensable, pero las palabras y conceptos que usamos para ella importan.

Hay infinitos puntos en las tres dimensiones del espacio, y en cada instante que pasa el tiempo ocurre un evento único en cada ubicación.

Posicionamientos a través del tiempo

Los físicos describen un coche que viaja en línea recta a velocidad constante con un diagrama de espacio-tiempo simple: posición en un eje, tiempo en el otro. Los instantes se apilan juntos para formar un espacio-tiempo bidimensional. La posición del coche es un punto dentro de cada instante, y esos puntos se unen para formar una línea de mundo: el registro completo de la posición del coche a lo largo del intervalo de tiempo, cuya pendiente es la velocidad del coche.

El movimiento real es mucho más complejo. El coche viaja sobre una Tierra en rotación que orbita el sol, que orbita la Vía Láctea mientras se desplaza por el universo local. Trazar la posición del coche en cada instante requiere en última instancia un espacio-tiempo cuatridimensional.

El espacio-tiempo es el mapa de dónde y cuándo ocurren los eventos. Una línea de mundo es el registro de cada evento que ocurre a lo largo de la vida de uno. La cuestión clave es si el mapa —o todos los eventos que reúne de una vez— debería decirse que existe de la misma manera que existen los coches, las personas y los lugares a los que van.

Los objetos existen

Consideremos qué significa existir. Los objetos, edificios, personas, ciudades, planetas, galaxias existen. Son lugares o ocupan lugares, perdurando allí durante intervalos de tiempo. Persisten a través de los cambios y se puede encontrar con ellos repetidamente.

Tratar las ocurrencias como cosas que existen introduce confusión en nuestro lenguaje y conceptos. Al analizar el espacio-tiempo, ¿existen los eventos, instantes, líneas de mundo o incluso el espacio-tiempo como conjunto en el mismo sentido que los lugares y las personas? ¿O es más preciso decir que los eventos ocurren en un mundo existente?

Desde esa perspectiva, el espacio-tiempo es el mapa que registra esos acontecimientos, permitiéndonos describir las relaciones espaciales y temporales entre ellos.

El espacio-tiempo no existe

Los eventos no existen, ocurren. En consecuencia, el espacio-tiempo no existe. Los eventos ocurren en todas partes a lo largo del curso de la existencia, y la ocurrencia de un evento es categóricamente diferente de la existencia de cualquier cosa, ya sea objeto, lugar o concepto.

En primer lugar, no hay evidencia empírica de que ningún evento pasado, presente o futuro exista de la manera en que existen las cosas del mundo que nos rodea. Verificar la existencia de un evento como objeto en curso requeriría algo como una máquina del tiempo para ir y observarlo ahora. Incluso los eventos presentes no pueden verificarse como cosas en curso que existen.

En contraste, los objetos materiales existen. Las paradojas de los viajes en el tiempo se basan en la premisa falsa de que los eventos existen como ubicaciones revisitables. Reconocer la diferencia categórica entre ocurrencia y existencia resuelve estas paradojas.

En segundo lugar, este reconocimiento replantea la filosofía del tiempo. Gran parte del debate del siglo pasado ha tratado los eventos como cosas que existen. Los filósofos se centran entonces en sus propiedades temporales: ¿es un evento pasado, presente o futuro? ¿Ocurrió éste antes o después que aquél?

Estas discusiones se basan en una suposición de que los eventos son cosas existentes que poseen estas propiedades. Desde ahí, es un paso corto hasta la conclusión de que el tiempo es irreal o que el paso del tiempo es una ilusión, en la identificación de que el mismo evento puede etiquetarse de manera diferente desde diferentes puntos de vista. Pero la distinción ontológica se perdió al principio: los eventos no existen, ocurren. El tiempo y el orden son características de cómo los acontecimientos se relacionan dentro de un mundo existente, no propiedades de objetos existentes.

Finalmente, consideremos la relatividad. Es una teoría matemática que describe un continuo de espacio-tiempo cuatridimensional, y no una teoría sobre una cosa cuatridimensional que existe —que, en el curso de su propia existencia, se curva y se deforma debido a la gravedad.

Claridad conceptual

La física no puede describir realmente el espacio-tiempo en sí mismo como algo que realmente existe, ni puede explicar ningún cambio que pueda experimentar como cosa existente.

El espacio-tiempo proporciona una descripción potente de cómo ocurren los eventos: cómo se ordenan unos en relación con otros, cómo se mide que se desarrollan las secuencias de eventos y cómo se miden las longitudes en diferentes marcos de referencia. Si dejamos de decir que los eventos —y el espacio-tiempo— existen, recuperamos la claridad conceptual sin sacrificar ni una sola predicción.