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Fisica 2° · 2024
Libro de Física 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

170/274

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

📄 introduccion fisica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

  1. La física ve el pasado como información y entropía (\Delta S \ge 0), el presente como instante de medición y el futuro como predicción por las ecuaciones de la dinámica y la relatividad, sin presente absoluto universal.
fisica ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 170

Fisica 2° · 2024

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Ejercicio 1

La página plantea la pregunta: ¿Qué diría la física acerca de la existencia del pasado, el presente y el futuro?

  1. En la física clásica, el tiempo es un parámetro que mide la duración entre dos eventos. Se define con relojes y se describe por ecuaciones como \Delta t = t_f - t_i.
  2. Para la mecánica de Newton y la termodinámica, el pasado deja huellas medibles (energía, entropía, memoria en el estado de un sistema) y el futuro queda determinado si se conocen las condiciones iniciales: \vec{F} = m\vec{a} permite predecir el movimiento.
  3. La flecha del tiempo se explica con la segunda ley de la termodinámica: la entropía de un sistema aislado no disminuye, \Delta S \ge 0. Esto da sentido direccional al tiempo y distingue pasado de futuro.
  4. La relatividad de Einstein muestra que el tiempo no es universal: depende del estado de movimiento del observador. El intervalo entre dos eventos se calcula con \Delta s^{2} = c^{2}\Delta t^{2} - \Delta x^{2}.
  5. A escala cuántica, el presente es el instante en que se realiza una medición y el sistema pasa de una superposición a un estado concreto (colapso de la función de onda, |\psi\rangle \to |\psi_i\rangle).
  6. La teoría de la relatividad general trata pasado, presente y futuro como el mismo bloque espaciotemporal («ahora universal» inexistente): el poema pregunta si «el instante en que se abre otro mañana» existe, y la física responde que no hay un presente absoluto compartido por todos los observadores.

Reflexión sobre la lectura del poema

El poema «Hora fugaz» expresa la incertidumbre de quien vive el instante: «hoy no es ayer», «ni siquiera tiene fecha», «no sé cuándo comienza el tiempo de empezar de nuevo». La física convierte esa incertidumbre en magnitudes mensurables: intervalos \Delta t, flecha de la entropía \Delta S \ge 0 y relatividad del tiempo. Leer poesía y física juntas permite apreciar que el tiempo es, a la vez, una experiencia humana y una variable matemática fundamental.

Respuesta: El poema humaniza el concepto de tiempo que la física describe con ecuaciones: mientras el verso pregunta si el mañana se abre, la ciencia responde con la entropía, la relatividad y la medición de intervalos.

Respuesta

Para la física, el pasado es información registrada en el estado del sistema y en la entropía, el presente es el instante de la medición y el futuro es el resultado de la evolución determinista o probabilística de las ecuaciones; además, según la relatividad, no existe un presente absoluto universal.

Contenido de la página

Juntos leemos

Alguna vez has pensado...

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


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

Un observador mide dos eventos: t_i = 3 s y t_f = 12 s. ¿Cuál es el intervalo de tiempo?

Aplicamos \Delta t = t_f - t_i = 12\,\text{s} - 3\,\text{s} = 9\,\text{s}. El intervalo es positivo, lo que indica que el segundo evento ocurre después del primero, es decir, hay una flecha del tiempo.

Se calienta un gas en un sistema aislado y su entropía aumenta en \Delta S = +15\,\text{J/K}. ¿Se viola la segunda ley?

La segunda ley exige \Delta S \ge 0. Como \Delta S = +15\,\text{J/K} > 0, el proceso es espontáneo y no se viola ninguna ley: el tiempo avanza en el sentido de la entropía creciente.

Tabla

Concepto físico Idea en el poema Marco de la física
Pasado «hoy no es ayer» Estado previo, huella entropica \(\Delta S)
Presente «este ayer / o el instante en que se abre otro mañana» Medición, instante localizado
Futuro «aún parece muy lejos la mañana» Predicción con (\vec{F} = m\vec{a})
Ausencia de fecha «un ahora tan feroz que ni siquiera tiene fecha» No existe presente absoluto (relatividad)

Diagrama

timeline
    title El tiempo en la física
    section Pasado
      Estado registrado : ΔS ≥ 0, energía almacenada
    section Presente
      Medición instantánea : colapso de |ψ⟩
    section Futuro
      Predicción dinámica : F = m·a
    section Relatividad
      Sin presente absoluto : Δs² = c²Δt² − Δx²

Fórmulas y ecuaciones

\Delta t = t_f - t_i

\Delta S \ge 0

\Delta s^{2} = c^{2}\Delta t^{2} - \Delta x^{2}

\Delta t = t_f - t_i

\vec{F} = m\vec{a}

\Delta S \ge 0

\Delta s^{2} = c^{2}\Delta t^{2} - \Delta x^{2}

|\psi\rangle \to |\psi_i\rangle

Glosario (6)

Tiempo
Magnitud física que mide la duración entre dos eventos; en la relatividad es un componente de intervalo espaciotemporal.
Intervalo de tiempo ($\Delta t$)
Diferencia entre un instante final y uno inicial, $\Delta t = t_f - t_i$.
Flecha del tiempo
Dirección en la que se ordenan los fenómenos físicos, sustentada en la entropía creciente.
Entropía ($S$)
Magnitud termodinámica relacionada con el grado de desorden; en un sistema aislado $\Delta S \ge 0$.
Presente absoluto
Instante único compartido por todos los observadores; la relatividad muestra que no existe.
Determinismo
Propiedad de predecir el estado futuro de un sistema si se conocen sus condiciones iniciales.

Preguntas para practicar

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

La física dice que el pasado existe como información registrada en el estado de los sistemas (energía y entropía acumuladas, \(\Delta S \ge 0\)); el presente es el instante en que se mide un evento; y el futuro es el resultado de la evolución que predicen las ecuaciones de la dinámica y la termodinámica. La relatividad añade que no hay un presente absoluto compartido: el tiempo depende del estado de movimiento del observador.

¿Cómo relaciona el poema la incertidumbre humana con el tiempo de la física?

El verso expresa duda e indefinición («ni siquiera tiene fecha», «no sé cuándo comienza el tiempo»), mientras que la física precisa esos mismos conceptos con magnitudes: intervalos \(\Delta t\), flecha de la entropía \(\Delta S \ge 0\) y relatividad del tiempo. Ambas visiones coinciden en que el instante no es estático y está siempre en transformación.

Temas y conceptos clave

El tiempo en la físicaFlecha del tiempo y entropíaTiempo y relatividadInteracción ciencia-humanidadestiempo como parámetrointervalo de tiempoflecha del tiempoentropíapresente absolutorelatividad del tiempo

Fuentes y referencias

  • Pacheco, J. E. (1975). Islas a la deriva. Ediciones Era.
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Preguntas que la gente también hace

¿Qué dice la segunda ley de la termodinámica sobre la dirección del tiempo?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué en la relatividad no existe un presente absoluto para todos los observadores?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo explica la física clásica la diferencia entre pasado, presente y futuro?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Nociones básicas de tiempo y duración
  • • Concepto de intervalo de tiempo y relojes
  • • Ideas generales sobre entropía y determinismo
Siguiente tema sugerido
Unidad de tiempo, medición y relatividad del tiempo
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 636 caracteres

Alguna vez has pensado...

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

Hora fugaz

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.

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

Texto de Física | ‘469

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