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Fisica 3° · 2024
Libro de Física 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

170/273

Hora fugaz: ¿qué dice la física sobre pasado, presente y futuro?

📄 introduccion fisica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

El pasado es un estado irreversible (\Delta S > 0); el presente es un instante relativo al observador (tiempo propio \tau); el futuro es probabilístico, no determinado. La física describe el flujo del tiempo, no lo crea.

fisica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 170

Fisica 3° · 2024

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Ejercicio 1

Pregunta de la página: ¿Qué diría la física acerca de la existencia del pasado, el presente y el futuro? (leer primero el poema "Hora fugaz", de José Emilio Pacheco).

Respuesta orientativa, paso a paso:

  1. Identifico la distinción que hace el poema. El texto separa tres estadios —ayer, hoy ("el ahora tan feroz que ni siquiera tiene fecha") y mañana— y añade la sensación de irreversible destrucción ("Se me ha perdido el mundo", "caminamos sin rumbo por el fuego"). Esa intuición coincide, en gran medida, con la descripción física del tiempo.

  2. La termodinámica da la "flecha del tiempo". En un sistema aislado la entropía no disminuye: $ \Delta S_{\text{universo}} > 0$. Un huevo se rompe y no se recompone, el café se enfría pero no se recalienta espontáneamente. Es decir, los procesos naturales son irreversibles: el pasado es un estado macroscópico fijo que ya no puede repetirse, mientras que el futuro es un conjunto de estados posibles con mayor entropía. Así se entiende "el tiempo de empezar de nuevo" como una apuesta improbable, no como una regla.

  3. La relatividad especial muestra que "ahora" es relativo. Cada observador lleva su propio tiempo propio au, y entre dos eventos se usa el intervalo \Delta s^{2} = c^{2}\Delta t^{2} - \Delta x^{2} que es igual para todos los observadores inerciales, aunque cada uno mida distinto $ \Delta t$. Dos sucesos simultáneos para un observador pueden no serlo para otro: por eso el poema duda entre "las últimas horas de este ayer" y "el instante en que se abre otro mañana". En la geometría de Minkowski el universo se ve como un bloque en el que pasado, presente y futuro coexisten como coordenadas; el flujo es, en ese sentido, una ilusión de los que viven dentro del bloque.

  4. La mecánica cuántica y el determinismo. La evolución temporal de un estado cuántico es determinista y reversible (i\hbar\,\partial_{t}|\psi\rangle = H|\psi\rangle), pero la medición introduce incertidumbre estadística: no podemos conocer simultáneamente todos los valores iniciales que determinarían el futuro. Por eso "vamos a ciegas": el conocimiento del futuro está limitado tanto por la entropía (flecha termodinámica) como por los principios de indeterminación.

  5. Síntesis para el poema. La física confirma los tres momentos (el pasado como estado real e irrecuperable, el presente como el instante del que depende el observador, el futuro como campo de probabilidad), pero no "crea" el tiempo: describe cómo varía, cómo se invierte su dirección y cómo depende de quién lo mide. "Que ni siquiera tiene fecha" traduce bien el hecho de que el calendario es una convención humana, mientras que la física solo habla de intervalos $ \Delta s$.

Respuesta

El pasado existe como estado ya realizado y es irreversible ($ \Delta S > 0$); el presente es el instante propio del observador y es relativo (simultaneidad relativa en la relatividad); el futuro no está determinado: es un conjunto de resultados posibles cuya probabilidad crece con la entropía, por lo que, según la física, "empezar de nuevo" solo es posible en términos probabilísticos.

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

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.


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

Texto de Física — página 169.

Ejemplos resueltos

Un huevo cae de una mesa y se rompe. Explica por qué, según la física, no puede "empezar de nuevo".

El huevo que cae aumenta la entropía del sistema: la energía se dispersa como calor y sonido. Por la segunda ley, \Delta S_{\text{universo}} > 0; para que el huevo se recompusiera habría que retirar espontáneamente entropía del universo, lo cual tiene probabilidad despreciablemente baja en un sistema macroscópico. El proceso es reversible solo a nivel microscópico, no macroscópico, de modo que el "ayer" del huevo entero es un estado irrecuperable.

Tabla

Tiempo Intuición poética Descripción física Expresión matemática
Pasado "hoy no es ayer"; mundo "perdido" Estado macroscópico ya realizado, irrecuperable \Delta S > 0
Presente "ahora tan feroz que ni siquiera tiene fecha" Instante relativo al observador (simultaneidad relativa) \tau = \int\sqrt{1-v^2/c^2}\,dt
Futuro "muy lejos la mañana"; "caminamos sin rumbo" Campo de resultados posibles con probabilidad creciente P(E_i); \Delta S_{\text{universo}} > 0

Diagrama

timeline
    title La flecha del tiempo según la física
    section Termodinámica
      Estado de baja entropía (pasado) : huevo entero
      Proceso irreversible : ruptura, calor, sonido
      Estado de alta entropía (futuro) : fragmentos dispersos
    section Relatividad
      Observador A (τ propio) : "ayer"
      Observador B en movimiento : "ahora" relativo
      Invariante : Δs² = c²Δt² − Δx²

Fórmulas y ecuaciones

\Delta S_{\text{universo}} > 0 (segunda ley de la termodinámica: flecha del tiempo)

\Delta s^{2} = c^{2}\Delta t^{2} - \Delta x^{2} (intervalo relativista)

S = k_B \ln \Omega (entropía de Boltzmann)

\Delta S_{\text{universo}} > 0

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

i\hbar\,\frac{\partial}{\partial t}|\psi\rangle = H|\psi\rangle

\Delta S = \frac{Q_{\text{rev}}}{T}

Glosario (6)

Flecha del tiempo
Dirección preferencial en la que evolucionan los procesos naturales, gobernada por el aumento de la entropía del universo.
Entropía (S)
Magnitud termodinámica que mide el grado de dispersión de la energía o el desorden microscópico de un sistema.
Tiempo propio (τ)
Intervalo de tiempo medido por un observador en su reposo, el único tiempo invariantemente relacionado con el intervalo relativista.
Simultaneidad relativa
Hecho de que dos sucesos simultáneos para un observador pueden no serlo para otro en movimiento relativo.
Bloque de Minkowski
Representación del espacio-tiempo como un conjunto cuatro-dimensional en el que pasado, presente y futuro coexisten.
Proceso irreversible
Proceso que no puede deshacerse espontáneamente sin dejar rastro en el entorno, como el aumento de la entropía.

Preguntas para practicar

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

La física describe un pasado ya realizado e irreversible (segunda ley, $\Delta S>0$), un presente que es un instante relativo al observador (tiempo propio en la relatividad) y un futuro no determinado, gobernado por la probabilidad; el "flujo" del tiempo es la forma en que los sistemas evolucionan hacia estados de mayor entropía.

¿Qué imagen del tiempo reflejan los versos "Vamos a ciegas en la oscuridad, caminamos sin rumbo por el fuego"?

Expresa la incertidumbre física y humana ante el futuro: la termodinámica predice direcciones estadísticas (aumento de entropía), no predicciones exactas, y los principios de indeterminación limitan el conocimiento simultáneo de los estados iniciales. Es una intuición poética de la probabilidad, no del azar absoluto.

Temas y conceptos clave

Literatura y física: diálogo interdisciplinarEl tiempo en la física clásica y termodinámicaTiempo en la relatividad especialDeterminismo e indeterminaciónFlecha del tiempoEntropíaTiempo propioSimultaneidad relativaIrreversibilidadDeterminismo laplaciano

Fuentes y referencias

  • Pacheco, J. E. (1975). Islas a la deriva. Ediciones Era.
  • Sistema Educativo Ecuador, Bachillerato General Unificado — Texto de Física 3 (2024).
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Preguntas que la gente también hace

¿Qué dice la termodinámica sobre la flecha del tiempo?
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¿Por qué la física considera relativo el presente?
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¿Cómo se relaciona la entropía con la idea de pasado y futuro en un poema?
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📌 Antes de leer esto
  • • Noción de proceso reversible e irreversible
  • • Concepto de entropía y segunda ley de la termodinámica
  • • Relatividad especial: postulados y tiempo propio
  • • Evitación básica de mecánica cuántica (ecuación de Schrödinger)
Siguiente tema sugerido
La flecha del tiempo: entropía, irreversibilidad y evolución de los sistemas aislados
📝 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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