¿Qué diría la física acerca de la existencia del pasado, el presente y el futuro? (Pregunta de apertura de la página)

Libro de Física 1 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Hora fugaz: la física del pasado, el presente y el futuro

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Respuesta rápida

La física explica el tiempo con flechas direccionales: entropía creciente (ΔS ≥ 0), expansión cósmica y relatividad (sin presente universal). El pasado deja huellas, el futuro es probabilístico e irreversible, por eso el poema lo siente incierto y sin fecha.

fisica ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 2 min lectura

Solución — Página 170

Fisica 1° · 2024

Actividad 1 — Lectura y análisis del poema

Se transcribe el texto del poema tal como aparece en la página (José Emilio Pacheco, Islas a la deriva, Ediciones Era, 1975), con su enunciado de apertura: «¿Qué diría la física acerca de la existencia del pasado, el presente y el futuro?».

Actividad 2 — Respuesta orientativa a la pregunta de la página

Pregunta: ¿Qué diría la física acerca de la existencia del pasado, el presente y el futuro?

Paso 1. ¿Existe el tiempo como magnitud física?

La física no mide un "fluidо" temporal: mide el decurso de los fenómenos mediante un reloj. En mecánica newtoniana el tiempo es un parámetro absoluto $t$ que corre igual en todo el universo.

Paso 2. La flecha del tiempo

Aunque las ecuaciones fundamentales de la física son simétricas bajo inversión temporal ( $t \rightarrow -t$ ), la experiencia cotidiana sí distingue pasado de futuro. Esta asimetría se explica por la flecha del tiempo termodinámica, ligada al segundo principio: en un sistema aislado la entropía $S$ no disminuye,

$\Delta S \geq 0.$

Por eso las cosas se rompen y no se reúnen solas: el universo evoluciona desde estados más ordenados hacia estados más desordenados.

Paso 3. Otras flechas del tiempo

Flecha cosmológica: el universo se expande desde una gran densidad inicial (Big Bang), lo que define un sentido global hacia el «futuro».
Flecha psicológica: el ser humano recuerda el pasado y anticipa el futuro; es la que experimenta el poema ("hoy no es ayer", "aún parece muy lejos la mañana").

Paso 4. ¿Qué dice la relatividad?

En la relatividad de Einstein no hay un instante "presente" único para todos los observadores: la simultaneidad es relativa. Dos eventos que para un observador ocurren "al mismo tiempo", para otro ocurren en un orden distinto. El llamado bloque de Minkowski representa pasado, presente y futuro como un todo cuatridimensional inmóvil; el presente sería solo la sección que nuestro reloj atraviesa.

Paso 5. Conclusión vinculada al poema

Físicamente, el pasado dejó huella en la entropía y en la radiación cósmica; el futuro está determinado por las condiciones actuales y por la irreversibilidad estadística, pero nuestro conocimiento es incierto («vamos a ciegas en la oscuridad»). El poema captura precisamente esta sensación de incertidumbre ante un tiempo que corre de forma irreversible y sin fecha fija.

Respuesta: Para la física, el pasado existe como registro (huellas, radiación, entropía acumulada), el presente es el instante que los relojes miden en cada referencia y el futuro es un conjunto de probabilidades que la segunda ley de la termodinámica hace evolucionar de modo irreversible; la relatividad, además, muestra que no existe un presente universal para todos los observadores.

Contenido de la página

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¿Qué diría la física acerca de la existencia del pasado, el presente y el futuro?

Juntos leemos

Hora fugaz

José Emilio Pacheco

En esta hora fugaz
hoy no es ayer
y aún parece muy lejos la mañana.

Hay un azoro múltiple,
extrañeza
de estar aquí, de ser
en un ahora tan feroz
que ni siquiera tiene fecha.

¿Son las últimas horas de este ayer
o el instante en que se abre otro mañana?

Se me ha perdido el mundo
y no sé cuándo
comienza el tiempo de empezar de nuevo.

Vamos a ciegas en la oscuridad,
caminamos sin rumbo por el fuego.

Tomado de Pacheco, J. E. (1975). Islas a la deriva. Ediciones Era.

Texto de Física — página 169.

Ejemplos resueltos

¿Por qué un huevo roto no se recompone espontáneamente, aunque las leyes de la mecánica lo permitan?

Microscópicamente, las leyes de Newton son simétricas en el tiempo: si se invierte $t \rightarrow -t$ , la trayectoria sigue siendo válida.
Macroscópicamente, la recomposición requeriría que la entropía total disminuyera: $\Delta S < 0$ , lo cual viola el segundo principio.
Por eso el proceso observado es el irreversible: $\Delta S_{\text{sistema}} + \Delta S_{\text{entorno}} \geq 0$ .

Tabla

Flecha del tiempo	Idea clave	Efecto en el tiempo percibido
Termodinámica	$\Delta S \geq 0$ en sistema aislado	Define el sentido pasado → futuro
Cosmológica	Expansión del universo desde el Big Bang	Fija un sentido global direccional
Psicológica	Memoria del pasado, anticipación del futuro	Es la que experimenta el sujeto del poema
Relativista	Simultaneidad relativa a la referencia	No existe un presente universal

Diagrama

graph LR
  A[Pasado] --> B[Presente] --> C[Futuro]
  A -.->|huellas, radiación, entropía| B
  B -.->|condiciones iniciales + irreversibilidad| C
  D[Flecha termodinámica] --> B
  D --> C
  E[Flecha cosmológica: expansión] --> C
  F[Relatividad: sin presente universal] --> B

Fórmulas y ecuaciones

Segundo principio de la termodinámica: $\Delta S \geq 0$ para un sistema aislado.

$\Delta$ S $\geq$ 0

t $\rightarrow$ -t

Glosario (4)

Flecha del tiempo: Asimetría que hace que los procesos físicos tengan un sentido preferente desde el pasado hacia el futuro, pese a que las leyes fundamentales son simétricas.
Entropía: Magnitud termodinámica que mide el grado de desorden o dispersión de la energía de un sistema; en un sistema aislado no disminuye.
Simultaneidad: Característica de que dos eventos ocurran al mismo tiempo; en la relatividad depende del estado de movimiento del observador.
Irreversibilidad: Propiedad de los procesos espontáneos que no ocurren en sentido inverso sin intervención externa.

Preguntas para practicar

¿Qué diría la física acerca de la existencia del pasado, el presente y el futuro?

Para la física el pasado deja huellas (entropía acumulada, radiación cósmica), el presente es el instante que los relojes miden en cada referencia y el futuro evoluciona de modo irreversible según el segundo principio ΔS ≥ 0; además, la relatividad demuestra que no existe un presente universal para todos los observadores.

¿Qué imágenes del poema ('hora fugaz', 'ahora sin fecha', 'vamos a ciegas') corresponden a conceptos físicos del tiempo?

'Hora fugaz' remite a la fugacidad de los procesos irreversibles y a la dependencia del tiempo respecto del observador; 'ahora sin fecha' conecta con la relatividad y la ausencia de un presente absoluto; 'vamos a ciegas' refleja el carácter probabilístico de nuestras predicciones sobre el futuro.

Temas y conceptos clave

Tiempo en la físicaFlecha del tiempoEntropía e irreversibilidadRelatividad y simultaneidadInterdisciplinariedad: física y literaturatiempo como parámetro de mediciónflecha del tiempo termodinámicaflecha cosmológicaflecha psicológicairreversibilidadsimultaneidad relativa