Cuando murió su gran amigo Michele Besso, Albert Einstein escribió una carta a la familia diciendo ahora él se me ha adelantado de nuevo partiendo de este extraño mundo. Esto es algo que no tiene importancia. Para gente como nosotros, que creemos en la física, la separación entre pasado, presente y futuro tiene solo la relevancia de una tenaz ilusión.

Para Einstein, el espacio-tiempo, y por tanto el universo, eran un bloque con todos sus eventos como instantes puntuales repartidos por el volumen. Si representamos las tres dimensiones del espacio como habitualmente: tres ejes perpendiculares entre sí, entonces el tiempo, que según demostró Hermann Minkowski, es una dimensión más de lo que se empezó a llamar el espacio-tiempo, también puede representarse como un eje más, un cuarto eje, perpendicular a todos los demás. Esta figura no la podemos imaginar dado que consta de cuatro dimensiones, pero matemáticamente está perfectamente definida. Esta es la visión del block universe o universo bloque, también conocido por los filósofos como eternalismo.

Según el universo bloque, el universo en su conjunto es un volumen 4-dimensional donde todo lo que sucede está contenido en esa figura. Los seres que viven en el universo experimentan la ilusión del paso del tiempo, pero si alguien pudiera ver el universo desde fuera, comprobaría que los seres se mueven en el tiempo de forma predefinida (quizá establecida en el propio Big Bang), a través de ese bloque. El universo no está evolucionando, el universo ha sido; o mejor dicho, el universo simplemente es.

Claro, esto parece tener una consecuencia inmediata, y es que el problema filosófico del libre albedrío queda resuelto de un plumazo: no existe. Los seres humanos (y otros seres) pueden tener la ilusión de que toman sus propias decisiones, de que el pasado está fijo y el futuro abierto, pero no sería así, ya que toda su evolución en el universo en bloque es una línea que se mueve por el universo, por el espacio-tiempo 4-dimensional, desde el punto inicial (el nacimiento) hasta el final (la muerte). La decisión sobre si ir al cine o ver la final de la Eurocopa ya está hecha, probablemente codificada en el mismo Big Bang.

¿Acepta todo el mundo esta visión del universo bloque? Bueno, no. Utilizando los términos filosóficos, algunos creen en el presentismo, es decir, que lo único que existiría es el ahora. Esto es difícil de reconciliar con la física, ya que la relatividad nos enseña que hay diferentes ahora, es decir, dos observadores coincidirán en su forma de definir el ahora si y solo si no están en movimiento relativo el uno con respecto al otro. Es antiintuitivo pero está más que demostrado. De hecho, la constatación de que existen diferentes formas de definir el ahora, todas ellas en pie de igualdad, es un argumento más a favor del universo bloque. Se puede ver el universo bloque como la agrupación de todos los posibles ahoras. (Nótese que esto no quiere decir que no sea correcto decir que la mejor forma de vivir sea vivir en el presente, como algunas filosofías hacen hincapié, sino que no es correcto decir que solo el presente existe). Como sucede muchas veces, podemos encontrar ecos de presentismo y de eternalismo en los filósofos griegos antiguos, en concreto en Heráclito (presentismo) y en Parménides (eternalismo), como nos recuerda el físico Sean Carroll en su serie Great Ideas of the Universe.

El universo bloque, dice también Carroll, puede aportar calma existencial, ya que en cierto modo las cosas se desarrollan de forma inevitable, de la forma que se tienen que desarrollar, no había otras posibilidades. Por supuesto, hablamos aquí de una calma filosófica. La sociedad en su conjunto funciona asumiendo que existe el libre albedrío, y así debe ser. No vale decir perdone, señor juez, pero atraqué ese banco porque estaba codificado en las condiciones iniciales del universo, no pude hacer otra cosa. De hecho, algunos físicos (como el propio Carroll) consideran que es posible salvar el libre albedrío en un universo bloque. A esta postura se la conoce como compatibilismo. Para Carroll, está claro que el libre albedrío no es una propiedad fundamental del cosmos, pero puede ser una propiedad emergente, de la misma manera que una mesa es un objeto emergente, en su mayor parte vacío, resultado de las interacciones específicas de ciertos átomos. Las propiedades emergentes no son menos reales que las no emergentes, y de hecho es muy conveniente utilizarlas (imaginen negar la realidad de las mesas y hablar de quarks y electrones solamente).

Muchos de los lectores habrán oído hablar de que la flecha del tiempo (la dirección del tiempo del pasado al futuro) es una consecuencia de la segunda ley de la Termodinámica: la entropía tiende a aumentar. Esto puede explicar por qué el tiempo, pese a ser una dimensión como el espacio, es a su vez bastante diferente al espacio. Estadísticamente es mucho más probable que la entropía aumente a que disminuya, por lo tanto es mucho más probable ir del pasado al futuro, y esto lo traducen nuestros cerebros como una especie de propiedad también emergente: nos permite situarnos en el universo bloque. Como señalan en esta respuesta, lo que podemos hacer es acceder al macroestado de nuestro cerebro en cada momento (cada macroestado es compatible con muchos microestados). Recordar el futuro es ir contra la flecha del tiempo, es reducir la entropía. Sería acceder al macroestado futuro compatible con el macroestado actual de entre todos los macroestados futuros posibles compatibles (y son muchísimos); es algo así como acceder a información privilegiada, es hacer trampas.

En fin, el universo bloque, la verdadera naturaleza del tiempo y el libre albedrío son temas muy complejos y aún abiertos. Aunque he intentado representar a las tendencias mayoritarias, algunos físicos y filósofos pondrían pegas a algunas de las cuestiones comentadas aquí. Existen por ejemplo los que opinan que la flecha del tiempo podría tener naturaleza cuántica, otros suscriben la teoría del universo en bloque que crece (es decir, solo el pasado y el presente forman el bloque), otros no son compatibilistas, etcétera. Quizá hable de todo ello en futuras entradas. El tema da para mucho.