¡El universo podría tener un reloj fundamental que funciona muy, muy rápido!

Al igual que un metrónomo que marca el ritmo de un músico, un reloj cósmico fundamental puede marcar el tiempo en todo el universo, pero si tal reloj existe, hace tictac extremadamente rápido. En física, el tiempo se considera típicamente como una cuarta dimensión, pero algunos físicos han especulado que el tiempo puede ser el resultado de un proceso físico, como el tictac de un reloj incorporado.

Si el universo tiene un reloj fundamental, debe funcionar más rápido que un billón de billones de billones de veces por segundo, según un estudio teórico. En física de partículas, las partículas fundamentales diminutas pueden adquirir propiedades mediante interacciones con otras partículas o campos, las partículas adquieren masa, por ejemplo, al interactuar con el campo de Higgs, una especie de melaza que impregna todo el espacio. Quizás las partículas podrían experimentar el tiempo al interactuar con un tipo de campo similar, según físicos.

El tiempo es un concepto desconcertante en física: dos teorías físicas clave chocan en cómo lo definen. En la mecánica cuántica, que describe átomos y partículas diminutos, el tiempo simplemente está ahí, está arreglado, es un trasfondo, pero en la teoría general de la relatividad, que describe la gravedad, el tiempo cambia de manera extraña. Un reloj cerca de un objeto masivo funciona más lento que uno más lejos, por lo que un reloj en la superficie de la Tierra va a la zaga de uno a bordo de un satélite en órbita, por ejemplo.

Los investigadores consideraron el efecto que tendría un reloj fundamental en el comportamiento de los relojes atómicos, los relojes más precisos jamás fabricados. Si el reloj fundamental marcará demasiado lento, estos relojes atómicos no serían confiables porque no estarían sincronizados con el reloj fundamental, como resultado, los relojes atómicos funcionarían a intervalos irregulares, como un metrónomo que no puede mantener un ritmo constante. Pero hasta ahora, los relojes atómicos han sido muy fiables, lo que ha permitido a físicos limitar la velocidad a la que debe funcionar ese reloj fundamental, si es que existe.

Los físicos sospechan que existe un límite máximo para la precisión con la que se pueden dividir los segundos, la física cuántica prohíbe cualquier intervalo de tiempo inferior a unos 10-43 segundos, un período conocido como el tiempo de Planck. Si existe un reloj fundamental, el tiempo de Planck podría ser un ritmo razonable para que funcione.

Para probar esa idea, los científicos necesitarían aumentar su límite actual en la tasa de tictac del reloj, ese número de mil millones de billones de billones de veces por segundo, en un factor de aproximadamente 20 mil millones. Eso parece una gran brecha, pero para algunos físicos, está inesperadamente cerca. Por lo general, el régimen de Planck está muy lejos de lo que realizan los físicos, sin embargo, se cree que probablemente no haya un reloj fundamental en el universo, sino una variedad de procesos que podrían usarse para medir el tiempo.