Haig de confessar que tot això em resulta confús i inquietant, com segurament et resulta a tu mentre llegeixes aquestes línies. Potser per aquest motiu vivim d’esquena a aquestes reflexions, probablement per no tornar-nos bojos. I dissimulem, com qui no vol la cosa, pensant que aquests fets tan estranys relatius al temps no tenen gaire relació amb nosaltres.
Però per molt que dissimulem, no podem passar de puntetes per sobre del que, sens dubte, és el gran misteri del temps. Sí, perquè el que acabem de veure no és més que la punta d’un iceberg molt més gros.
Llavors... què és el temps?
Encara impactats després de descobrir com d’eteri és l’ara i alhora que extraordinàriament diferents són passat i futur, ja no podem defugir durant més estona la pregunta que intentava conwtestar sant Agustí.
Parlant del temps, segur que trobarem mil i una definicions, totes certes però a la vegada incompletes o no del tot satisfactòries. No és increïble? Maneguem constantment el temps, l’utilitzem a cada instant (fixa-t’hi!, acabo d’emprar un terme relatiu al temps!), i no sabem definir-lo d’una forma única i clara.
De vegades, els científics (i també els filòsofs!) recorrem al vell truc de generar magnífiques frases, postulats o fórmules que ens fan quedar a tots com a reis si ens les aprenem de memòria, però que en realitat amaguen un rerefons complexíssim.
Així doncs, per no donar-hi més tombs, i si sant Agustí ens ho permet, podem triar dues «simples» definicions que qualsevol pot trobar en la literatura existent que abordi la qüestió del temps.
La primera és dir que el temps és una coordenada, una entitat a la qual podem atorgar un valor que ens permet situar un fet concret. Igual com tenim tres coordenades espacials amb les quals podem localitzar un objecte, hi podem afegir una quarta coordenada, aquest cop temporal, amb la qual eliminem el dubte de si l’objecte en qüestió el trobarem avui, a les seves coordenades espacials, o si hi era ahir. Aquest plantejament quadridimensional és, de fet, el que s’empra habitualment en el marc de la relativitat i també de la cosmologia.
La segona definició diu que el temps és un regle de mesurar, i que l’utilitzem per calcular les durades de les coses, és a dir l’interval (de temps!) que separa dos esdeveniments. Així, per exemple, diem que la funció de teatre ha durat dues hores, o que l’edat del nostre univers és de 13.800 milions d’anys.
Que senzill, oi? Però només cal reflexionar una mica per adonar-se que no hem definit pas el temps. Simplement hem parlat de la seva utilitat. De com els humans hem après a fer ús pràctic d’una misteriosa entitat amb l’objectiu d’entendre’ns, quedar amb la parella en un lloc i moment determinat, o saber quan sortirem de la feina.
Hi ha una tercera definició possible del temps, molt més profunda, que és incapaç de fer el que els científics (i de vegades els filòsofs) volíem fer, que és amagar la complexitat. Aquesta tercera manera d’entendre el temps ens diu que és el riu que ens transporta des del passat al futur. És el flux continu de les coses i dels fets.
Un flux unidireccional
Només coneixem un camí entre el passat i el futur. Entre l’ahir i el demà. Aquest camí és el temps, o, més ben dit, el pas del temps. A cada granet que cau dins el nostre rellotge de sorra, el futur es converteix en passat. Aquesta transició, que transforma desconeguts instants de futur en fragments inqüestionables de passat, és el que anomenem la fletxa del temps.
La fletxa del temps avança irremeiablement. No la podem aturar. Els dies passen, un rere l’altre, i envellim. Encara no s’ha observat mai el fenomen contrari, que el temps passi cap enrere, un procés espontani de rejoveniment que ens retorni a la infantesa, al mateix moment del naixement i més enrere encara.
Per què? Per què l’únic camí que constatem és cap endavant? Sembla una pregunta ben innocent, però no ho és gens.
La causalitat és la base del funcionament del nostre univers, de la nostra vida. La causalitat ve a dir que els efectes que veiem ara han tingut una causa abans. Trobem els vidres trencats a terra perquè el got ha caigut, ja que anteriorment era sobre la taula. Les restes d’un castell de sorra a la platja ens parlen d’una construcció que existia sencera però que ha sigut colpejada per les ones. Morim perquè abans hem nascut. La causalitat ordena els esdeveniments en el passat, i fins i tot permet fer prediccions més o menys probables sobre el futur.
Entre molts altres processos químics, tots aquells que componen la vida requereixen la causalitat: des de les reaccions que generen l’energia necessària per al funcionament dels nostres òrgans, fins a les que alliberen hormones, envien impulsos elèctrics o canvien les concentracions d’ions i ens fan pensar, recordar, moure’ns, riure o estimar.
Sense una fletxa del temps que sempre avancés, no tindríem causalitat. Els vidres de terra podrien aixecar-se i refer espontàniament un got. Els grans de sorra de la platja s’ordenarien màgicament per regalar-nos un castell. I moriríem sense haver nascut. La fletxa del temps és, per tant, una condició indispensable per a la vida.
El més sorprenent, però, és que aquesta irreversibilitat del temps no està forçada per cap de les lleis físiques que coneixem. No hi ha res, en la física de Newton, en les dues relativitats d’Einstein, o fins i tot en l’enigmàtica mecànica quàntica de Plank i Schrödinger que digui que la lletra t, que es refereix a la variable temps, només pugui saltar cap endavant. Qualsevol de les fórmules d’aquests grans models físics amb els quals intentem entendre la natura permeten, almenys matemàticament, que el temps pugui avançar o retrocedir.
Però el cert és que qualsevol de nosaltres trobarà perfectament natural una seqüència d’imatges que mostri una pilota rebotant contra terra repetidament, perdent alçada cada cop fins que finalment s’atura. I en canvi detectarem ràpidament l’engany si ens passen la mateixa seqüència a l’inrevés, amb la pilota rebotant amb més força, més amunt, partint d’una posició de repòs sobre el terra.
Què és el que fa que el temps vagi només endavant, almenys en totes les circumstàncies i esdeveniments que coneixem, es produeixin aquí a la Terra o allà fora al cosmos?
El lector em perdonarà si ara confesso que la frase anterior, on deia que cap de les lleis físiques conegudes condiciona la direcció del temps, no era totalment certa. Sí que hi ha un lloc a la física, un únic lloc, on el futur ha d’anar sempre per davant del passat.
L’univers que volia augmentar el caos
El segle XIX va ser gloriós per a una part de la ciència que anomenem termodinàmica, que bàsicament estudia els processos físics i químics implicats amb la calor i l’energia.5
Entre els grans noms que destaquen d’aquella època, es troba un físic i enginyer francès de nom Sadi Carnot. Preocupat per entendre com maximitzar l’eficiència de les recentment inventades màquines de vapor, Carnot va fer una troballa que marcaria el desenvolupament de la termodinàmica. En concret, va veure que qualsevol màquina, per perfecta que fos, patia una pèrdua de calor durant el seu funcionament. Es podia dissenyar la màquina de forma que reduís aquesta pèrdua, però mai fins a eliminar-la del tot. Aquesta calor perduda es dissipava a l’aire, i, potser el més important de la troballa, aquest fet no era reversible. És a dir, no hi havia forma natural, espontània, que el procés de pèrdua de calor es produís en sentit contrari. En altres paraules, un cop perduda, la calor (que significa, en el fons, energia malbaratada) ja no es podia recuperar.
L’any 1850, un altre científic francès, Émile Clapeyron, analitzant aquestes pèrdues de calor, va fer un segon pas fonamental, en elevar al rang de llei de la natura un fet aparentment sense més transcendència i amb el qual convivim des que arribem a aquest món: sempre, absolutament sempre, en un sistema