¿Y si el tiempo no es una característica fundamental del universo, sino algo que emerge de las relaciones entre sistemas cuánticos? Giovanni Barontini, profesor de física en la Universidad de Birmingham, ha construido un experimento de mesa que sugiere exactamente eso.
Utilizando aproximadamente 24 000 átomos de rubidio-87 enfriados a milmillonésimas de grado por encima del cero absoluto, Barontini creó un condensado de Bose-Einstein (BEC) y lo dividió en dos con una fina lámina de luz láser. Las dos mitades, una observada (el “sector brillante”) y otra deliberadamente no observada (el “sector oscuro”), estaban herméticamente aisladas de su entorno sin ningún reloj externo disponible. Esto era, en efecto, un análogo en miniatura de la ecuación de Wheeler-DeWitt que preocupa a los teóricos de la gravedad cuántica: no tenía un parámetro temporal incorporado.
“El tiempo se aceleraba, se ralentizaba o incluso se detenía, dependiendo de lo que el sistema estuviera haciendo”, dijo Barontini a Live Science.
Tiempo entrópico
La idea clave fue definir el tiempo no a partir de un reloj externo, sino del intercambio de entropía entre las dos mitades del sistema. A medida que los átomos cruzaban la barrera láser entre sectores, la entropía fluía del sector brillante al sector oscuro, o viceversa; Barontini midió este flujo cada 2 milisegundos durante 120 milisegundos y lo utilizó para construir lo que él llama “tiempo entrópico” (τ, tau).
Cuando la entropía fluía rápidamente entre las mitades, el tiempo entrópico avanzaba rápido. Cuando el intercambio se ralentizaba, el reloj se ralentizaba. Cuando las dos mitades alcanzaban el equilibrio, sin que pudiera intercambiarse más entropía, el reloj interno se detenía por completo.
En un régimen con baja altura de barrera, el sector brillante pasaba por ciclos repetidos de expansiones y colapsos, imitando un universo que atraviesa Big Bangs y Big Crunchs alternados. De manera crucial, el tiempo entrópico no transcurría entre un colapso y el siguiente bang, porque no se intercambiaba entropía durante ese período sin transición.
“Tanto el tiempo como la flecha del tiempo, quizás simplemente nacen de la ignorancia”, dijo Barontini. “Para tener tiempo y observar, tienes que renunciar a algunos grados de libertad.”
Del análogo a la teoría
El experimento, publicado como Carta en Physical Review Research (Vol. 8, L022047, junio de 2026), se describe explícitamente como un miniuniverso análogo de Wheeler-DeWitt. La ecuación de Wheeler-DeWitt, central para la gravedad cuántica canónica, sugiere que en el nivel más fundamental la función de onda del universo no evoluciona en el tiempo, el tiempo mismo está ausente. El sistema de Barontini proporciona un banco de pruebas físico para esta idea, aunque no pueda sondear directamente la gravedad cuántica.
Utilizando la variable de tiempo entrópico, Barontini derivó una ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo (iℏ ∂_τ ψ = …) y demostró que reproducía con precisión las observaciones experimentales. “Fue bastante sorprendente lo bien que todo encajó. Muy ordenadamente, en cierto modo. Algo que no ocurre tan a menudo en los experimentos”, dijo.
El artículo señala varias salvedades importantes. El hamiltoniano es estructuralmente análogo a los modelos de minisuperespacio, pero se trata de una simulación de átomos fríos, no de un experimento real de gravedad cuántica. El sistema evita singularidades porque el centro de la barrera de potencial impide que el sector brillante experimente la densidad infinita de un Big Bang o Big Crunch genuinos. Algunas “oscilaciones” en los datos de tiempo entrópico fueron causadas por un muestreo grueso en el campo del reloj, lo que significa que el orden no es perfectamente monótono en todos los puntos.
Lo que significa para la naturaleza del tiempo
El experimento de Barontini es una prueba de concepto, la primera demostración de que los sistemas cuánticos controlados pueden servir como bancos de pruebas para preguntas fundamentales sobre el tiempo. La idea de que el tiempo surge de correlaciones cuánticas, en lugar de existir como un parámetro de fondo fundamental, se ha explorado teóricamente durante décadas. Pero esta es la primera prueba experimental directa de ese principio.
El enigma profundo es este: las ecuaciones fundamentales de la mecánica cuántica tratan el tiempo como un parámetro, pero las ecuaciones fundamentales de la relatividad general (la formulación de Wheeler-DeWitt) sugieren que no hay tiempo en absoluto. Algo debe puentear esta brecha. El tiempo entrópico de Barontini, definido por la pérdida de información entre sistemas cuánticos acoplados, ofrece un candidato concreto y comprobable.
“Es algo que normalmente pensarías que es imposible probar”, dijo Barontini. “Estas son cosas que podemos hacer de manera muy simple, utilizando las herramientas que ya tenemos para diseñar nuestros sistemas.”
Traducido por Alessandra
Sources
1. Live Science, “Time was speeding up, slowing down, or even stopping, physicist demonstrates a key theory of time by building a mini-universe in his lab” (7 July 2026). https://www.livescience.com/physics-mathematics/time-was-speeding-up-slowing-down-or-even-stopping-physicist-demonstrates-a-key-theory-of-time-by-building-a-mini-universe-in-his-lab
2. Barontini, G., “Testing the problem of time with cold atoms”, Physical Review Research 8, L022047 (2026). DOI: 10.1103/1h9j-df4k
3. arXiv preprint: arXiv:2509.07745 (v3, 11 June 2026)