En teoría sería posible dividir el tiempo en márgenes infinitamente pequeños, pero el tiempo de Planck —10 segundos a la -43 potencia— se tiene por el intervalo físicamente más reducido. Este límite último significa que no es posible que dos eventos puedan estar separados por un tiempo menor que este. Pero ahora, en un nuevo estudio, físicos han propuesto que la longitud física significativa de tiempo más corta, en realidad puede ser varios órdenes de magnitud más larga en su formulación que el tiempo de Planck. Además, los físicos han demostrado que la existencia de un tiempo mínimo altera las ecuaciones básicas de la mecánica cuántica.

Los investigadores, Mir Faizal en la Universidad de Waterloo y de la Universidad de Lethbridge, en Canadá; Mohammed M. Khalil en la Universidad de Alejandría, en Egipto, y Saurya Das de la Universidad de Lethbridge, han publicado un estudio titulado Cristales de tiempo de la incertidumbre del tiempo mínimo en The European Physical Journal C.

«Podría ser posible que, en el universo, la escala de tiempo mínimo es en realidad mucho mayor que el tiempo de Planck, y esto puede ser directamente probado experimentalmente», dijo Faizal a Phys.org.

El tiempo de Planck es tan reducido que ningún experimento se ha acercado siquiera a examinarlo directamente: las pruebas más precisas pueden acceder a un intervalo de tiempo hasta unos 10 a -17 segundos. Sin embargo, hay una gran cantidad de apoyo teórico para la existencia del tiempo de Planck desde diversos enfoques de la gravedad cuántica, como la teoría de cuerdas, la gravedad cuántica de bucles, y la gravedad cuántica perturbativa.

Casi todos estos enfoques sugieren que no es posible medir una longitud más corta que la longitud de Planck, y por extensión no es posible medir un tiempo más corto que el tiempo de Planck, ya que el tiempo de Planck se define como el tiempo que tarda la luz en viajar a lo largo de una sola unidad de la longitud de Planck en el vacío.

Tiempo discontinuo

Motivados por varios estudios teóricos recientes, los científicos profundizaron aún más en la cuestión de la estructura del tiempo, en particular, la cuestión largamente debatida de si el tiempo es continuo o discontinuo.

«En nuestro trabajo, hemos propuesto que el tiempo es discontinuo en la naturaleza, y también hemos sugerido maneras de probar experimentalmente esta propuesta», dijo Faizal.

Una prueba posible consiste en medir la tasa de emisión espontánea de un átomo de hidrógeno. La ecuación de la mecánica cuántica modificada predice una tasa ligeramente diferente de la emisión espontánea que la predicha por la ecuación sin modificar, dentro de un intervalo de incertidumbre. Los efectos propuestos también pueden ser observables en las tasas de desintegración de las partículas y de los núcleos inestables.

Sobre la base de su análisis teórico de la emisión espontánea de hidrógeno, los investigadores estiman que el tiempo mínimo puede ser varias órdenes de magnitud mayor que el tiempo de Planck, pero no mayor que una cierta cantidad, que se fija por medio de experimentos anteriores. Los futuros experimentos podrían reducir este límite en el tiempo mínimo o determinar su valor exacto.

Los científicos también sugieren que los cambios propuestos a las ecuaciones básicas de la mecánica cuántica modificarían la misma definición de tiempo. Explican que la estructura de tiempo puede ser pensada como una estructura de cristal, que consiste en segmentos discontinuos repetidos periódicamente.

Que el tiempo fluya de forma continua sería una ilusión

En un plano más filosófico, el argumento de que el tiempo es discontinuo sugiere que nuestra percepción del tiempo como algo que fluye de forma continua es sólo una ilusión.

«El universo físico es realmente como una película, en el que una serie de imágenes fijas que se muestran en una pantalla crea la ilusión de imágenes en movimiento», dijo Faizal. «Por lo tanto, si este punto de vista se toma en serio, entonces nuestra percepción consciente de la realidad física basada en el movimiento continuo se convierte en una ilusión producida por una estructura matemática subyacente discontinua».

«Esta propuesta hace realidad la física platónica en la naturaleza», dijo, refiriéndose al argumento de Platón de que la verdadera realidad existe independientemente de nuestros sentidos. «Sin embargo, a diferencia de otras teorías del idealismo platónico, nuestra propuesta puede ser probada experimentalmente y no sólo como argumento filosófico».