Gustavo Esteban Romero

Las teorías que usamos para representar el mundo pueden ser extremadamente complejas. Abordan temas tales como electrones, campos cuánticos, estrellas de neutrones, materia oscura, redes neuronales, mercados económicos, la atmósfera y muchas otras entidades que suponemos existen en el universo. Al formular nuestras teorías, recurrimos a lenguajes exactos que nos permiten minimizar la vaguedad y expresarnos lo más precisa y cuantitativamente posible. Recurrimos a la matemática. Cuando formulamos nuestras teorías fácticas en lenguaje matemático, estas se refieren no solamente a objetos que nosotros interpretamos como materiales, tales como partículas o personas, sino también a entidades más raras de un mundo abstracto: conjuntos, números, funciones, espacios algebraicos, variedades, topologías, y otras entidades similares. Estos objetos no son materiales en el sentido en que nosotros decimos que una manzana es material. Ellos no existen en el espacio-tiempo, no interactúan, no cambian o evolucionan. Sin embargo, allí están, profundamente arraigados en nuestras teorías más apreciadas acerca del mundo.

Macroscopic irreversible processes emerge from fundamental physical laws of reversible character. The source of the local irreversibility seems to be not in the laws themselves but in the initial and boundary conditions of the equations that represent the laws. In this work we propose that the screening of currents by black hole event horizons determines, locally, a preferred direction for the flux of electromagnetic energy. We study the growth of black hole event horizons due to the cosmological expansion and accretion of cosmic microwave background radiation, for different cosmological models. We propose generalized McVittie co-moving metrics and integrate the rate of accretion of cosmic microwave background radiation onto a supermassive black hole over cosmic time. We find that for flat, open, and closed Friedmann cosmological models, the ratio of the total area of the black hole event horizons with respect to the area of a radial co-moving space-like hypersurface always increases. Since accretion of cosmic radiation sets an absolute lower limit to the total matter accreted by black holes, this implies that the causal past and future are not mirror symmetric for any spacetime event. The asymmetry causes a net Poynting flux in the global future direction; the latter is in turn related to the ever increasing thermodynamic entropy. Thus, we expose a connection between four different “time arrows”: cosmological, electromagnetic, gravitational, and thermodynamic.