¿Por qué recordamos el pasado pero no el futuro?

Question

La cuestión se denomina a veces "flecha psicológica del tiempo" (Hawking, 1985). Aquí se entiende el pasado como un momento o tiempo en el que la entropía del universo era menor, y al contrario para el futuro. Así que se suele pensar que la PAOT es una consecuencia de la flecha termodinámica del tiempo de nuestro universo. Si es así (¿tal vez no?), ¿cómo se relacionan ambas cosas?

Algunas explicaciones en la literatura:

1. Los sistemas de memoria prácticos funcionan de manera que la formación de nuevos recuerdos conlleva un aumento global de la entropía total del sistema y del entorno. Por ejemplo, para crear una memoria, es decir, para hacer que nuestras neuronas se orienten de una manera determinada, se necesita energía que hace que nuestro cuerpo se caliente un poco, aumentando la entropía total (Hawking, 1985 y 1994); la inicialización de la memoria para hacerla reutilizable es un proceso irreversible que aumenta la entropía total (Landauer, 1961. Wolpert, 1992).
2. Más recientemente, se ha argumentado que incluso los sistemas de memoria reversibles y no disipativos están sujetos a la PAOT (Mlodinow y Brun, 2014). La conclusión se alcanza imponiendo algunas restricciones sobre cómo debería ser un sistema de memoria. En concreto, argumentan que una memoria debe ser de alguna manera robusta a los pequeños cambios microscópicos en los estados del sistema que registra (lo que llaman requisito de "generalidad"). Pero los cambios más pequeños en el estado futuro destruyen la flecha termodinámica del tiempo entre el presente y el futuro. Así que cualquier memoria del futuro del sistema "podría recordar sólo una configuración posible de ese sistema". Este ajuste fino la descalifica como memoria de buena fe.

Mi problema con la explicación (1) es que, aunque sea correcta, no parece ser una respuesta completa en sí misma. Sí, el aumento de la memoria (nueva) ocurre sólo cuando la entropía total del universo aumenta. ¿Y qué? No tiene nada que decir sobre la naturaleza de esa memoria. ¿Por qué no podría ser ocasionalmente una memoria del futuro para ese asunto? La explicación (2) no deja esa ambigüedad. Pero el requisito de generalidad parece artificial: seguramente una memoria que registra la única configuración futura del sistema recuerda el futuro en un mundo determinista, no existiendo "qué pasaría si" respecto a ese estado.

Por supuesto, mi comprensión del problema es sólo preliminar. Me gustaría saber si no hay alguna explicación generalmente aceptada, o cualquier otra idea que tengas al respecto.

Answer 1

Lo único a lo que tienes acceso directo en cualquier momento es el macroestado de tu cerebro en ese momento. Un recuerdo (hacia atrás) es una inferencia de ese estado a lo que fue el macroestado del mundo en algún momento del pasado y una predicción (hacia adelante) es una inferencia de ese estado a lo que será el macroestado del mundo en algún momento del futuro.

Un macroestado dado es compatible con un gran número de microestados, cada uno de los cuales produce inferencias sobre el pasado e inferencias sobre el futuro, todo ello aplicando las mismas leyes de la física tanto hacia atrás como hacia delante. De este modo, se obtiene un abanico de posibilidades (y una distribución de probabilidad) sobre cómo fue el pasado y un abanico de posibilidades (y una distribución de probabilidad) sobre cómo será el futuro.

Así que creo que tu pregunta debería reformularse de esta manera: ¿Por qué estamos mucho más seguros de nuestras inferencias hacia atrás que de nuestras inferencias hacia delante? La respuesta debe ser doble:

1. La distribución de probabilidad inferida sobre los estados pasados está mucho más concentrada que la distribución de probabilidad sobre los estados futuros. (Es decir, nuestros recuerdos del pasado son más preciso que nuestros recuerdos del futuro).
2. A cierto nivel, somos conscientes de ello. (Es decir, damos mucho más credibilidad a nuestros recuerdos del pasado que a nuestros recuerdos del futuro).

La primera se desprende del aumento de la entropía, que a su vez se desprende del hecho de que el Universo estuvo alguna vez en un estado de muy baja entropía. La segunda se deriva, quizás, de la primera junto con la selección natural, que premia las creencias verdaderas y castiga las falsas.

Así que creo que la respuesta a tu pregunta es algo así: Nuestra capacidad de recordar el pasado pero no el futuro (o, más exactamente, nuestra fe mucho mayor en nuestras predicciones hacia atrás que hacia adelante) es el resultado de la evolución darwiniana en un universo que comenzó con un Big Bang.

Answer 2

Es una pregunta razonable a nivel de la física de partículas elementales , ya que las fórmulas matemáticas de todos los modelos que tenemos son reversibles en cuanto al tiempo. Es en la manifestación termodinámica de las leyes donde aparece una flecha del tiempo, y en la relatividad especial que separa las observaciones en regiones temporales y espaciales.

Así que es una de esas preguntas de "por qué" dirigidas a la física que realmente tienen como única respuesta "porque". Macroscópicamente, donde vivimos y morimos, existe la flecha del tiempo descrita por las leyes de la termodinámica, y eso es todo.

El teoría de la relatividad especial ha sido validado con innumerables mediciones y por lo tanto de nuevo la respuesta es "porque esto es lo que observamos". Un evento futuro no puede registrarse en el presente debido a la velocidad de la luz que es el límite en la transferencia de información.

Editar para aclarar:

Hay teorías para la física de partículas que amplían el modelo estándar, y hay taquiones puede existir. Los taquiones en estas teorías pueden viajar hacia atrás en el tiempo y podrían interactuar con la estructura electromagnética de nuestro cerebro si la teoría lo permite. Así, podría afectar a los bancos de memoria y dejar un registro que podría interpretarse como un recuerdo futuro. No hay ninguna señal experimental de tales partículas.

Así que los recuerdos futuros pertenecen a la ciencia ficción y a la metafísica (precognición y demás).

Answer 3

Si pensamos en el futuro como una distribución probabilística de acontecimientos, para el futuro lejano hay un número infinito de acontecimientos posibles. A medida que te acercas a esos acontecimientos en el tiempo, las acciones pasadas (y presentes) obligan a que el futuro se reduzca a un único acontecimiento (suponiendo que no puedan ocurrir dos simultáneamente). Podrías pensar (e incluso predecir) que un acontecimiento sucedería sobre otro, pero no puedes tener memoria de uno porque no ha sucedido hasta que sucede.

En este sentido, casi se podría pensar que los acontecimientos en el tiempo son una versión más amplia de El gato de Schrödinger

Answer 4

La respuesta a tu pregunta es que no recordamos el futuro porque aún no hemos almacenado ningún recuerdo de él.

Tus recuerdos surgen de las conexiones conectadas en tu cerebro como consecuencia de la experiencia. Todavía no has experimentado el futuro, por lo que la configuración de tu cerebro no se ha visto afectada por él.

Por supuesto, se puede anticipar e imaginar el futuro. De hecho, la sensación de imaginar, por ejemplo, un paseo por el bosque mañana, puede ser tan vívida como recordar un paseo por el bosque hace un año.

El fenómeno no se limita en absoluto a la mente humana. El archivo del historial asociado a mi navegador sólo contiene los sitios que ya he visitado. No contiene información sobre los sitios que voy a visitar, porque aún no lo he hecho.

El sentido unidireccional del tiempo surge de forma natural si se considera que el tiempo es un contador de cambios (como lo es en el caso de las unidades del SI). Si incremento un contador cada vez que hay una transición entre los estados de un determinado átomo de cesio, el contador aumentará inexorablemente. Si las transiciones se invirtieran de alguna manera, seguirían contando como cambios, y el total del contador seguiría aumentando. El recuento nunca puede disminuir.

Por ejemplo, el número de transacciones en su cuenta bancaria nunca puede disminuir, porque, a diferencia del saldo de la cuenta, no distingue entre pagos positivos y negativos, sino que cuenta ambos como un aumento, independientemente de su signo. Las transacciones pasadas son las que se han contabilizado; las futuras aún no se han contabilizado.

La flecha del tiempo no debería tener ningún misterio. El cambio se produce. El tiempo es simplemente un recuento del mismo.

Answer 5

Esta es una respuesta que debe tomarse con pinzas.

Creo que hay una explicación de la flecha del tiempo. Creo que la explicación no es la segunda ley de la termodinámica porque yo mismo no creo en esa ley. Creo que hay otra explicación pero no voy a entrar en eso aquí. Creo que la respuesta corta es que una cierta propiedad del estado del universo al principio del tiempo se mantuvo y si el estado del universo en cualquier momento satisface esa propiedad, su estado en un tiempo un poco más tarde también debe satisfacer esa propiedad. Pondré un ejemplo. Según la relatividad general y la teoría del big bang, un agujero blanco nunca puede existir porque no existía ninguno al principio del tiempo y un agujero negro nunca puede destruirse una vez creado.

El cerebro sigue la flecha del tiempo. Los factores ambientales corren de forma imprevisible. Una vez que se ve algo, se almacena un recuerdo de ello en el cerebro, pero el recuerdo no se forma hasta después de haberlo visto.