El tiempo (del latín tempus) es una magnitud física con la que se mide la duración o separación de acontecimientos.
Para cada observador, el tiempo medido por dicho observador le permite ordenar los sucesos en tres conjuntos: un pasado, un futuro y un tercer conjunto de eventos ni pasados ni futuros respecto a otro.
En mecánica clásica a esta tercera clase se llama presente y está formada por eventos simultáneos a uno en particular. Además en mecánica clásica, la división en pasado, presente y futuro es la misma para todos los observadores, hecho asociado a que en mecánica clásica el tiempo y el espacio son absolutos.
En mecánica relativista el concepto de tiempo es más complejo: los hechos simultáneos (presente) son relativos al observador, salvo que se produzcan en el mismo lugar del espacio; por ejemplo, un choque entre dos partículas. Como consecuencia de lo anterior el tiempo y el espacio en mecánica relativista son relativos.
La unidad básica para medir el tiempo en el Sistema Internacional es el segundo, cuyo símbolo es s (debido a que es un símbolo y no una abreviatura, no se debe escribir con mayúscula, ni se escribe como seg, sg o sec, ni agregando un punto posterior).
El tiempo ha sido durante mucho tiempo un importante tema de estudio en la religión, la filosofía y la ciencia, pero definirlo de manera aplicable a todos los campos sin circularidad ha eludido sistemáticamente a los estudiosos.[1]
No obstante, campos tan diversos como los negocios, la industria, los deportes, las ciencias y las artes escénicas incorporan alguna noción de tiempo en sus respectivos sistemas de medición.[2][3][4]
El tiempo en física se define operativamente como "lo que lee un reloj".[5][6][7]
La naturaleza física del tiempo es abordada por la relatividad general con respecto a los eventos en el espacio-tiempo. Ejemplos de eventos son la colisión de dos partículas, la explosión de una supernova o la llegada de un cohete. A cada suceso se le pueden asignar cuatro números que representan su tiempo y posición (las coordenadas del suceso). Sin embargo, los valores numéricos son diferentes para los distintos observadores. En la relatividad general, la pregunta de qué hora es ahora solo tiene sentido en relación con un observador concreto. La distancia y el tiempo están íntimamente relacionados y el tiempo necesario para que la luz recorra una distancia específica es el mismo para todos los observadores, como demostró públicamente por primera vez el experimento de Michelson y Morley. La relatividad general no aborda la naturaleza del tiempo para intervalos extremadamente pequeños en los que la mecánica cuántica es válida. En este momento, no existe una teoría generalmente aceptada de la relatividad general cuántica. [8]
El tiempo es una de las siete cantidades físicas fundamentales tanto en el Sistema Internacional de Unidades (SI) como en el Sistema Internacional de Cantidades. La unidad de tiempo base del SI es el segundo. El tiempo se utiliza para definir otras cantidades —como la velocidad— por lo que definir el tiempo en términos de dichas cantidades daría lugar a una circularidad de definición.[9] Una definición operativa del tiempo, en la que se dice que la observación de un cierto número de repeticiones de uno u otro evento cíclico estándar (como el paso de un péndulo de movimiento libre) constituye una unidad estándar como el segundo, es muy útil tanto en la realización de experimentos avanzados como en los asuntos cotidianos de la vida. Para describir las observaciones de un acontecimiento, se suele anotar una ubicación (posición en el espacio) y un tiempo.
La definición operativa del tiempo no aborda cuál es su naturaleza fundamental. No aborda por qué los acontecimientos pueden ocurrir hacia adelante y hacia atrás en el espacio, mientras que los acontecimientos solo ocurren en el avance del tiempo. Las investigaciones sobre la relación entre el espacio y el tiempo llevaron a los físicos a definir el continuo espaciotiempo. La relatividad general es el marco principal para entender cómo funciona el espaciotiempo.[10] A través de los avances en las investigaciones tanto teóricas como experimentales del espacio-tiempo, se ha demostrado que el tiempo puede distorsionarse y dilatarse, particularmente en los bordes de los agujeros negros.
La medición del tiempo ha ocupado a los científicos y a los tecnólogos de la ingeniería, y fue una motivación primordial en la navegación y la astronomía. Los eventos periódicos y el movimiento periódico han servido durante mucho tiempo como estándares para las unidades de tiempo. Algunos ejemplos son el movimiento aparente del sol en el cielo, las fases de la luna, el movimiento de un péndulo y el latido del corazón. Actualmente, la unidad de tiempo internacional, el segundo, se define a partir de la medición de la frecuencia de transición electrónica de los átomos de cesio. El tiempo también tiene una importancia social significativa, ya que tiene un valor económico ("el tiempo es dinero"), así como un valor personal, debido a la conciencia del tiempo limitado en cada día y en la la duración de la vida humana.
Hay muchos sistemas para determinar qué hora es, entre ellos el Sistema de Posicionamiento Global, otros sistemas de satélites, el Tiempo Universal Coordinado y el tiempo solar medio. En general, los números obtenidos a partir de los distintos sistemas de tiempo difieren entre sí.
