Espacio y Tiempo

¿Qué son el espacio y el tiempo?

Las controversias sobre la naturaleza del espacio y el tiempo hansurgido desde la época de los presocráticos [1-4], de la antagonía entre las escuelas de pensamiento de Parmenídes y Heráclito: la primera argumenta en contra de la posibilidad de que se den cambios en la naturaleza, y la segunda enfatiza su importancia. Más tarde, Aristóteles, en oposición a Platón, entendió el tiempo como una medida del movimiento.

Estos debates han llevado a la famosa disputa (ver las correspondencias de Leibniz-Clarke [5]), entre Newton y Leibniz quienes, aparte de la disputa sobre la invención del cálculo, también rivalizaban acerca de las opiniones sobre la naturaleza del espacio y el tiempo. Desde entonces, las dos visiones rivales han sido denominadas Sustantivalismo y Relacionismo.

Para Newton, quien abrazó el sustantivalismo: -"El espacio absoluto, por su propia naturaleza, sin relación con nada externo, permanece similar e inamovible." -"El tiempo absoluto, y el tiempo matemático, por sí mismo y por su propia naturaleza, fluye igualmente sin relación con nada externo."

Desde este punto de vista, el espacio es una especie de escenario fijo: una entidad con existencia propia, que no se ve afectada por lo que pueda contener -de ahí el nombre de "sustantivalismo", haciendo alusión a que es un tipo de "substancia"-; y el tiempo, interpretando esta frase algo oscura, igualmente "fluiría" sin verse afectado por la existencia de las cosas o los acontecimientos que suceden.

Para Leibniz, en cambio: "El espacio no es más que un orden o una relación", y los instantes de tiempo "sólo consisten en el orden sucesivo de las cosas", por tanto, no habría espacio ni tiempo si no existieran las cosas.

El debate continuó sin resolverse (como continúa hasta la fecha) y fue revivido por Ernst Mach, al considerar un argumento dado por Newton (ver la discusión sobre el balde en rotación de Newton). Las opiniones de Mach influyeron fuertemente en Einstein tanto en su camino a elaborar la Teoría de la Relatividad -uno de los dos pilares de la física moderna-. como en su visión filosófica del espacio y el tiempo, que gradualmente pasó de un punto de vista relacional a uno más substantivalista. Este cambio se dió a lo largo de los años posteriores a la formulación de su Teoría de la Relatividad General (1915). Esta teoría, a su vez, proporcionó nuevos argumentos que algunos interpretaron de diferentes maneras para la resolución de la cuestión más general de la naturaleza del espacio y el tiempo.

Una disputa diferente pero relacionada es sobre la relación entre la existencia del pasado, el presente y el futuro. Algunos mantienen la doctrina conocida como Presentismo, según la cual sólo existe el tiempo presente, mientras que otros mantienen el Eternalismo, según el cual no hay una singularización coherente de un tiempo "presente", y por lo tanto los acontecimientos pasados, presentes y futuros existen todos en el mismo pie de igualdad [6,7]. La Teoría de la Relatividad señala que acontecimientos sinmultaneos para un observador, pueden en general no ser sinmultaneos para otro que se mueve en referencia al primero, lo cual apoyaría posiblemente una visión más cercana al Eternalismo.

Dada la evidencia experimental a favor de la Teoría de la Relatividad, autores modernos que la toman en cuenta [4] sostienen que “una especie de sustantivalismo, relacionismo y eternalismo pueden coexisten sobre la base del emergentismo, la doctrina de que las propiedades sistémicas cualitativas surgen de niveles ontológicos más básicos desprovistos de tales propiedades".

En algún sentido, si uno considera un sistema físico cualquiera, la pregunta de "qué hora es" para ese sistema es en realidad una pregunta acerca del estado de su entorno, entendiendo al entorno como el resto de los existentes: el conjunto de cosas con las que está relacionado marcarían de alguna forma el paso del tiempo para cada sistema.

Es probable que nunca se llegue a una respuesta definitiva sobre estos debates, siquiera porque no sólo las respuestas siempre cambian, sino que las preguntas, también.

[1] Priest, G. (2006). What is philosophy?. Philosophy, 81(2), 189-207. [2] Jammer, M. (2006). Concepts of simultaneity: From antiquity to Einstein and beyond. JHU Press. [3] Romero, G. E., & Pérez, D. (2012). New remarks on the Cosmological Argument. International journal for philosophy of religion, 72, 103-113. [4] Romero, G. E. (2018). Scientific philosophy. Cham: Springer. [5] Leibniz, G. W., Clarke, S., & Ariew, R. (2000). Leibniz and Clarke: correspondence. Hackett Publishing. [6] Romero, G. E., & Pérez, D. (2014). Presentism meets black holes. European Journal for Philosophy of Science, 4, 293-308. [7] Romero, G. E. (2016). La venganza de Einstein: ondas de espacio y tiempo. Boletín Radio@ stronómico, 14.