Mayo 2012
Mayo 2012
LÍMITES Y CONTROVERSIAS EN LA COMPLEJIDAD DE LAS TRANSDISCIPLINA Parte 3
1) UNA SÍNTESIS TRANSDISCIPLINARIA (Tercer fragmento
)
Walter Ritter Ortíz
ÍNDICE
PRESENTACIÓN
1) UNA SÍNTESIS TRANSDISCIPLINARIA
2) ALGO PARA EMPEZAR
3) ALGO PARA PENSAR
4) MÁS ALLA DE LAS COINCIDENCIAS NECESARIAS
5) MÁS ALLA DEL MÉTODO Y SUS USOS
6) LOS LÍMITES DE LA CIENCIA
7) LOS LÍMITES Y EL FUTURO DEL PRONÓSTICO
8) PROBLEMA FUTUROS QUE EXIGEN UNA SOLUCIÓN INMEDIATA
El determinismo de las ecuaciones newtonianas no afecta tan sólo al cosmos sino también a nosotros mismos.
Para Heisemberg las partículas elementales le parecían que eran realmente las complicaciones que requieren explicación. Reemplazando el concepto de partícula fundamental por el de una simetría fundamental, decía que no habrá necesidad de ningún otro avance espectacular; Para él físico atómico la "cosa en sí" es en definitiva una estructura matemática. No se puede construir materia con materia, sino que se debe buscar la base en principios matemáticos.
En los sofismas un hombre puede dar vueltas y vueltas sin fin y nunca llegar a una conclusión.
Los filósofos han mantenido cuatro puntos de vista divergentes; sólo la mente es real, sólo la materia es real; la mente y la materia existen ambas por igual; La mente y la materia son dos aspectos de la misma realidad subyacente.
La gravitación es la fuerza que rige a gran escala, el destino del universo.
La cosmología del estado estable, mantenía que el universo no había tenido principio, ni tendría final. El modelo "estandar" sostiene que el universo empezó hace 15000 millones de años en forma de un estado caliente, denso y compacto. Por razones que quizá no conozcamos nunca, el universo estalló, y desde entonces ha estado expandiéndose y enfriándose. Hubble fue el primero en observar que las galaxias se alejaban en todas direcciones; y a mayor distancia más de prisa se movían, de lo que se dedujo que en sus inicios hubo una gran explosión.
Somos parte de un proceso creativo a escala cósmica que genera estructura, complejidad e inteligencia a la par que destruye gradientes (entropía).
¿Las cosas son como son, porque eran como eran?
Experimentar quiere decir observar y medir. Supone la preparación de condiciones especiales en las que las observaciones y las mediciones sean lo más fructíferas que se pueda. Los griegos se conformaban con observar.
De vez en cuando, las abstracciones matemáticas, los datos experimentales y la intuición física convergen en una teoría precisa sobre las partículas, los campos y las simetrías. A veces los experimentos muestran que la naturaleza realmente se comportan como la teoría dice que debe hacerlo.
Las ecuaciones tienen soluciones y éstas pueden compararse con el "mundo real" de la medición y la observación. Si el resultado se confirma, la confianza que se tiene en la ley crece, sin embargo las soluciones no siempre coinciden con la observación y la medición; en ese caso, tras las debidas comprobaciones la ley de la que salió la solución se relega al cubo de la basura. Soluciones que son completamente inesperadas y raras, y por lo tanto ponen a la teoría bajo sospecha, si observaciones posteriores muestran que pese a todo es correcta; sabemos que estas verdades abarcan parte del universo real.
Las matemáticas nos proporcionan un lenguaje universal y una impecable estructura lógica. Las matemáticas intentan utilizar las demostraciones bajo certezas lógicas plenas, sin embargo como lo señalara Kurt Godel, la certeza en matemáticas no es del todo posible.
Godel demostró que el método tradicional de razonamiento a partir de axiomas consistentes de acuerdo con reglas específicas de deducción era insospechadamente limitado.
Las matemáticas según Ian Steward no se limitan a buscar la respuesta a un problema; desean un método que haga que esa respuesta parezca inevitable, algo que les diga qué es realmente lo que está pasando. Los matemáticos tenían la confianza en que serían capaces de decidir la verdad o falsedad de cualquier enunciado mediante un procedimiento sistemático que incluso podría ser mecanizado. Por lo que si los axiomas del sistema son moderadamente complejos como para incluir la aritmética, entonces siempre podrían hacerse enunciados cuya verdad o falsedad nunca podrían demostrarse utilizando sus reglas de razonamiento lógico. Obteniéndose un sistema incompleto con enunciados indecibles.
Al añadir axiomas extras para resolver esta indecibilidad, se crean siempre nuevos enunciados indecibles, situados como una barrera fundamental para la comprensión humana del Universo.
Más allá de la manipulación matemática, un científico es apreciado por su capacidad de intuir los rasgos distintivos de un determinado problema o fenómeno.
Las ciencias tienen como lenguaje a las matemáticas. Identificando la realidad con lo científico y donde pareciera que sólo estas leyes pueden identificarse plenamente con lo real.
Todo cálculo algebraico puede convertirse en un teorema geométrico equivalente. Dicha reformulación aporta un nuevo punto de vista más convincente a veces mayor a su versión original.
Pierre Wantzel demostró algebraicamente la imposibilidad de la trisección.
Pierre de Fermat: Es imposible encontrar la forma de convertir un cubo en la suma de dos cubos, una potencia cuarta en la suma de dos potencias cuartas, o más general cualquier potencia de la misma clase.
Abel escribió la demostración de la irresolubilidad de la ecuación de quinto grado, sin embargo una de las grandes obras maestras de la literatura matemática no encontró publico lector.
La aleatoriedad perfecta puede ser más difícil de lograr en la práctica de lo que cabría sospechar.
Las redes neuronales son sistemas informáticos vagamente basados en el funcionamiento del cerebro, que son capaces de aprender de la experiencia con el fin de mejorar su rendimiento.
La demostración de la teoría de grupos, es, en ciertos aspectos, la demostración más compleja de la historia de las matemáticas.
Galois construyó la primera familia de grupos simples con un modesto objetivo en mente; demostrar qué ecuaciones son resolubles mediante una fórmula y cuáles no.
La mecánica matricial utilizada por Heisenberg hace uso de números dispuestos en filas y columnas para predecir los fenómenos cuánticos. La no conmutatividad de la operación de multiplicación de matrices tiene importantes consecuencias en mecánica cuántica. El hecho de que los dos operadores no conmuten tiene inmensas consecuencias.
¿Las matemáticas han perdido su sentido de unidad y no se sabe
hacia donde se dirigen?
Algunos de los problemas más interesantes resultan ser también los más simples.
Godel fue muy crítico con la filosofía formalista según la cual la coherencia lógica era el único criterio requerido para la existencia de las matemáticas.
¿Puede haber verdades más allá de la deducción lógica?
Existen proposiciones, según Godel, que son verdaderas pero son indemostrables en el sistema formal de la matemática clásica. Nunca podría probarse la coherencia de los sistemas axiomáticos.
Gerhard Gentzen: Si se considera una "inducción transmitida", que permite extraer una conclusión de un conjunto infinito de premisas, entonces puede demostrarse tanto la consistencia como la complicación de la aritmética. Generando el método de la inducción matemática.
El término modelo se utiliza comúnmente en sentidos contrapuestos. Pero en realidad es una teoría que, en principio es una representación abstracta de la realidad. La cual puede entenderse a partir de una abstracción de los elementos que entran en el juego. Donde la realidad se considera infinita y sólo parcialmente accesible, nos dice Jesus Mosterín.
La genialidad de Einstein no consistió tanto en su habilidad matemática como en su inmensa capacidad como modelador.
La labor del modelador es escoger o encontrar las variables relevantes empleando razonamientos que vayan de lo general a lo particular conocido como razonamiento deductivo.
En el proceso de modelación partimos de una propuesta arbitraria basada en la experiencia y la observación, que nos sirva de representación de la realidad buscada. En la hipótesis fundamental de que es posible hacer una representación de dicha realidad buscada. Los modelos sólo son especulaciones acerca de los posibles procesos y causas que pudieran haber intervenido para producir un fenómeno observado, nos dicen Lomelí y Beatriz Rumbos.
Los sistemas dinámicos no lineales pretenden determinar el futuro comportamiento de un sistema que evoluciona. Donde la comparación de sus predicciones con la realidad es la de que verifica o refuta su utilidad y alcance.
Las ecuaciones de la dinámica de fluidos conocidas como de Navier Stokes; su mayor problema es resolver y sacar conclusiones a partir de ellas. En la práctica, lo que generalmente hacemos es desechar la mayor parte de las variables y usar el resto en una versión simplificada de la teoría.
Goethe aconsejaba no partir de hipótesis previas, sino dejar que los fenómenos mismos muestren la teoría. Apuntando a la emergencia de nuevas facultades humanas de observación.
Para Vadim Zeland, no tiene ningún sentido dar preferencia a un modelo u otro con el solo fin de conseguir la verdad absoluta. La importancia no está en el modelo en sí, sino en el efecto práctico que él permite conseguir. Los diferentes modelos matemáticos pueden mostrar la misma apariencia física de distintas maneras.
Los matemáticos pudieron llegar a un acuerdo, más los filósofos y los religiosos, no.
Jacob Bronowski nos dice: El progreso de la ciencia es el descubrimiento a cada paso de un nuevo orden que da unidad a lo que desde hacia mucho parecía disímil; donde la belleza es la unidad en la variedad; y agrega Coleridge: La ciencia no es otra cosa que la empresa de descubrir la unidad en la variedad desaforada de la naturaleza, o, más exactamente, en la variedad de nuestra experiencia.
Frederick Turner decía que hay una pirámide de la ciencia, dónde la base son las matemáticas; no porque sean más abstractas; sino porque no descansan o necesitan otras disciplinas; mientras que la física; el siguiente paso de la pirámide, descansa en las matemáticas. Sobre la física se asienta la química, porque requiere la física; en esta separación, reconocidamente simplista, la física no se preocupa de las leyes de la química. Luego viene la biología, que se basa tanto en la química como en la física. Los últimos niveles de la pirámide van difuminándose y siendo cada vez menos definibles; cuando llegamos a la fisiología; la medicina, la psicología, la jerarquía antes diáfana se hace más confusa.
En las transiciones están las materias de nombre compuesto: la física matemática, la química física, la biofísica. Tengo que meter la astronomía con calzador dentro de la física y no se que hacer con la geofísica o, por lo que a esto respecta la neurofisiología. Resumiendo poco respetuosamente, el significado de la pirámide con un viejo dicho: los físicos sólo le rinden pleitesía a los matemáticos y los matemáticos sólo a Dios (si bien quizá os costaría mucho encontrar un matemático tan modesto).
Wilhelm Leibnitz, en su obra "la combinatoria" nos dice: Todos los pensamientos e ideas que se refieren a sucesos deben ser, en principio, reductibles a expresiones lógicas simples que se puedan derivar de las leyes de las matemáticas. Siendo que las leyes de las matemáticas describen con precisión el modo como los objetos materiales interactúan en la realidad física. Incluso la invención de ideas completamente nuevas sobre el mundo físico fluirían de modo determinista de construcciones matemáticas.
Ilya Prigogine por su parte nos dice: He tratado de destacar que, en nuestro tiempo, nos hallamos muy lejos de la visión monolítica de la física clásica, Ante nosotros se abre un universo del que apenas comenzamos a entrever las estructuras. Hoy en día, seguimos siendo incapaces de prever a dónde nos llevará este nuevo capítulo de la historia humana, pero podemos estar seguros de que, con él se abre un nuevo dialogo entre el hombre y la naturaleza. Este mundo, que aparentemente ha renunciado a la seguridad de las reglas estables y permanentes, es, sin lugar a dudas, un mundo de riesgo y aventura. No puede inspirar confianza ciega; a lo sumo, quizás, un sentimiento de discreta esperanza que ciertos textos parecen atribuir al Dios del génesis.
Puede ser mucho más divertido "refutar" una teoría que descubrirla.
Durante mucho tiempo el determinismo era el símbolo de la inteligibilidad científica, mientras que hoy se reduce a una propiedad que sólo es valida en casos límite. La aspiración de la física clásica era descubrir lo inmutable, lo permanente, más allá de las apariencias de cambio.
En el siglo actual, sufrimos las consecuencias del divorcio entre ciencia y filosofía que siguió al triunfo de la física newtoniana en el siglo XVIII.
Uno de los problemas de la ciencia actual es la unificación de las fuerzas físicas de la naturaleza o sobre lo conocido como "la teoría del campo unificado", que es el deseo de descubrir una ley única de la que podrían derivar todas las demás. Para aspirar a pensar que el final de la física puede encontrarse próximo, es preciso estar cerca de conseguir una teoría unificada, una formulación que englobe a las cuatro fuerzas de interacciones existentes en la naturaleza.
Pero aún en el caso de que encontrásemos una teoría unificada, según Hawking, sólo seríamos capaces de realizar predicciones estadísticas. En su lugar tendríamos que adoptar una imagen en la que existen de todos los universos posibles cierta probabilidad de destrucción.
En la ciencia newtoniana no existe flecha del tiempo, y el concepto de irreversibilidad es esencial tanto en termodinámica como en biología ya que ambas son ciencias de la evolución. Haciendo de la ciencia del movimiento un modelo inteligible del mundo. Haciendo incapié además en el hecho de que para establecer leyes generales, debemos elegir fenómenos donde los resultados experimentales sean repetibles.
Con el transcurso del tiempo observamos que han ido creciendo las teorías y las hipótesis que no pueden ser probadas físicamente, con el resultado de que la visión mecanicista del mundo natural, al estar basadas en una lógica y en hipótesis parciales, no pueden responder a las preguntas esenciales de la naturaleza.
Si bien sabemos que la ciencia persigue edificar un modelo consistente del universo, con el fracaso de la mecánica newtoniana nos vemos obligados a replantear conceptos tan básicos como el de espacio, tiempo y materia, en bases de la física moderna.
La ciencia tiene una estructura fractal. En los sistemas complejos diferentes problemas requieren diferentes herramientas.
Métodos para resolver ecuaciones de segundo grado eran ya conocidas por los babilonios, 2000 años antes de Cristo.
La idea de reemplazar la geometría por álgebra, o a la inversa, se debe a René Descartes.
La ciencia está a punto de alcanzar una situación crítica, ya que no tan sólo carecemos de la seguridad de que las características fundamentales de la realidad hayan sido descubiertas, sino que han ido apareciendo anomalías y enigmas en demasiados campos de la investigación científica; que ya no pueden seguir siendo ignoradas o seguir siendo escondidas. Aumentando el interés por las situaciones donde las leyes consideradas como "fundamentales" no se cumplen. Aparece así la necesidad de cuestionarse las bases del actual paradigma científico.
No tan sólo quieres saber cómo hacer que las cosas funcionen quieres saber por qué funcionan.
Una buena teoría de la realidad podría extraerse a partir de las propiedades de la materia en su escala más intima. De ella podríamos aspirar a comprender todos y cada uno de los fenómenos del mundo real, sin embargo nuestra percepción de la materia donde los niveles de energía están asociados a las orbitas de un electrón en el átomo, ha cambiado notablemente con el transcurso de los siglos y el hecho es que hoy su verdadera naturaleza sigue siendo un enigma.
Podemos por lo tanto considerar la materia como constituidas por las regiones del espacio en las que el "campo" es extremadamente intenso, nos dice Einstein, por lo que no hay lugar en esta nueva física para el campo y para la materia a la misma vez, pues el "campo" es la única realidad. Y Bernhart Bavink agrega: En el fondo, los corpúsculos materiales y los cuanta de luz son, en el "campo", exactamente lo mismo; simplemente dos modalidades distintas del efecto en que se manifiesta un mismo "algo".
El que los remanentes fantasmales de la materia se les ponga cualquier otro nombre es simplemente semántica, nos aclara James Jeans. Para Ernst Mach, el átomo, la energía, la fuerza y la materia son en realidad conceptos auxiliares que hemos inventado para poder hacer afirmaciones sobre las percepciones sensoriales de un modo más simple y sinóptico.
Aunque la menor incursión por la mecánica cuántica sugiere que jamás podremos encontrar una partícula real verdaderamente indivisible, muchos científicos viven aún con la esperanza de descubrirla. Las nociones de espacio, tiempo y masa no se pueden considerar absolutas y existentes en sí mismas como sustancias o entidades permanentes e inalterables.
Toda partícula en el universo se asocia con una onda que se propaga a través del espacio. Las partículas son también ondas y las ondas partículas, nos dice De Broglie.
Bose y Einstein propusieron una nueva forma de materia en la que las partículas no tenían propiedades individuales y no eran distinguibles surgiendo lo que ahora conocemos como superfluidez. El proceso se reconoce como condensador Bose-Einstein.
En el mundo atómico y subatómico lo impredecible es inevitable, por eso hablamos de probabilidades.
Roger Penrose dirige su atención a la representación matemática de nuestro espacio, de una forma nueva, combinando generalidad matemática con intuición física. No es muy satisfactorio para Penrose el punto de vista según el cual el colapso de la función de onda es producto de la consciencia del observador. No menos preocupante es el hecho de que tener que confiar en una teoría aún por descubrir sobre la consciencia.
Mucha gente piensa que Einstein demostró que todo es relativo y de que Godel demostró que nada puede demostrarse.
Se dice que las revoluciones de Heisenberg y de Godel reflejan dos crisis paralelas de la ciencia, de la física y de las matemáticas. Los físicos se preocupaban por la relación reciproca entre pensamiento y realidad, mientras que los matemáticos se preocupaban por la relación reciproca entre pensamiento y fórmulas.
¿En el futuro los matemáticos serán capaces de resolver problemas solamente con cálculos de computadoras muy grandes, que será muy compleja para que cualquiera pudiera entenderla?
Los seres humanos tendrán futuro si hacen todo lo posible por ganárselo. La siguiente edad del hielo pudiera destruir la civilización.
Para Fukuyama en su libro "el fin de la historia", define a la historia como la lucha del hombre por encontrar el más sensible y menos nocivo sistema político. De que libertad y prosperidad pueden no ser suficientes para satisfacer nuestras necesidades egocéntricas y sin los conflictos ideológicos de que ocuparnos podemos manufacturar guerras simplemente para tener algo en que ocuparnos.
Sir James Lighthill presidente de la Unión Internacional de Mecánica Pura y Aplicada declaró: Hoy somos muy conscientes de que el entusiasmo que sentían nuestros predecesores por el éxito maravilloso de la mecánica newtoniana les llevó a hacer generalizaciones, en el campo de la predicción , que hoy han resultado ser falsas. Queremos pedir disculpas colectivamente por haber inducido a error al público culto al propagar a propósito del determinismo de los sistemas que cumplen las leyes newtonianas del movimiento, unas ideas que después de 1960 ya no se pueden sostener.
La razón de la declaración de Sir James Lighthill fue el descubrimiento de los
sistemas dinámicos caóticos. El carácter inestable e irreversible pasan a ser con esto parte integrante de la descripción de la naturaleza en el nivel fundamental.
La búsqueda de un universo fundamental y estable ha predominado en las ciencias naturales; sin embargo, la naturaleza ya no se aviene a este paradigma.
El modo de pensar de Johann W. Goethe, basado en la observación atenta de la realidad, más que en abstracciones o hipótesis, condujo a visiones nuevas sobre la naturaleza. Defendiendo que el investigador llegue a poder juzgar a partir de la observación y a poder ver el fenómeno particular ligado a la globalidad. Es opuesto al mecanicismo reduccionista de Newton y Laplace e insiste en que el científico no es un observador pasivo de un universo externo sino que está comprometido en una relación reciproca y participativa con la naturaleza y por ello el observador es capaz de interactuar con lo observado. Conclusiones parecidas a la obtenida por los físicos cuánticos de la actualidad.
Los físicos descubrieron que contemplar la materia y la luz desde el viejo punto de vista newtoniano les generaba anomalías y paradojas. Reconocer que la luz dispone de una naturaleza de onda, eliminaba dichas anomalías y paradojas anteriores.
En la búsqueda de las leyes de la naturaleza, la mecánica cuántica ha transformado el lenguaje que utilizamos para describir la naturaleza ya que en lugar de hablar de partículas con posiciones y velocidades definidas, hemos aprendido a hablar de funciones de onda y probabilidades. De la fusión de la relatividad con la mecánica cuántica ha surgido una nueva idea del mundo en la que la materia ha perdido su papel central. Este papel ha sido usurpado por los principios de simetría, algunos de ellos ocultos a la vista en el estado actual del universo.
Reconocer la complejidad, hallar los instrumentos para describirla y efectuar una relectura dentro de este nuevo contexto de las relaciones cambiantes del hombre con la naturaleza son los problemas cruciales de nuestra época. Así mismo los modelos para el estudio del mundo natural deben necesariamente presentar un carácter pluralista.
Hay fenómenos reversibles y hay fenómenos irreversibles. Los movimientos susceptibles de descripción en términos de trayectorias son deterministas.
Para la física clásica, los sistemas reversibles y deterministas constituían el modelo conceptual por excelencia, lo casual e irreversible se admitían sólo como casos excepcionales, nos hallábamos frente a un universo autómata, apareciendo como dueños de un universo controlable hasta en sus más mínimos detalles: sin embargo por todas partes descubrimos lo casual y lo irreversible. Nos hallamos ante una inversión de perspectivas; lo reversible es hoy en día la excepción.
En las concepciones actuales, lo casual y la irreversibilidad desempeñan un papel primordial a todos los niveles. Imagen compatible con la que impone la biología. Aceptándose que la irreversibilidad no es una propiedad universal, con sistemas en que todas las condiciones iniciales no son realizables. Descubriéndose inestabilidad que conduce a comportamientos aleatorios del tipo de Cadenas de Markov.
La definición de sistemas complejos nos dice Christopher Stephens, como aquellos que tienen muchos grados de libertad e interacciones no lineales resulta completamente vacía dado que, básicamente, todo es así, desde un átomo hasta el cerebro humano.
Una clase muy amplia de sistemas pueden manifestar comportamientos similares y el hecho de que existen sistemas que exhiben soluciones progresivamente más complejas ante un cambio de sus parámetros se da tanto en los fluidos como en la dinámica poblacional.
Modelos sencillos para simular la dinámica de poblaciones, pueden dar lugar a manifestaciones irregulares y complejas. Donde las fluctuaciones irregulares de una población pueden ser el resultado de su propia dinámica, sin necesidad del posible azar externo. En sistemas no lineales un sistema en apariencia complicado puede describirse por una ley sencilla.
La técnica de estirar y doblar la masa del panadero representan inestabilidades recurrentes, donde los dobleces requieren funciones no linéales de las ciencias de la complejidad conocida como "dinámica no lineal".
Existe una técnica matemática que nos permite, dada una función cualquiera, determinar si cerca del máximo ésta se puede aproximar por alguna parábola, con lo que eventualmente, al cambiar los parámetros, el sistema presentará caos con propiedades específicas. Lo anterior significa que existen muchas reglas en que todas presentan comportamientos irregulares y caóticos, mostrando antes del comportamiento caótico, las mismas soluciones, y los cambios en los valores de los parámetros para que las soluciones pasen de ser periódicas a soluciones caóticas serán similares; con esto estaremos hablando de "Universalidad" en las soluciones, compartiendo propiedades con soluciones caóticas y leyes que involucran parábolas.
Las soluciones regulares pueden ser reemplazadas por las irregulares, cambiando los parámetros para ver su transición. Generamos la ilusión de comprender al dios del azar, a cuya voluntad nos sentimos condenados, nos argumenta Gabriel Mindlin.
¿Lo irregular se resuelve con geometría? ¿Todos los sistemas no lineales se comportan de modos distintos? ¿Es posible predecir para que valores de la ecuación se obtienen valores periódicos o aquellos caóticos e irregulares?
¿Existen estructuras características embebidas en la turbulencia? ¿Por qué reconocemos con relativa facilidad un flujo turbulento, si el movimiento de sus partículas es tan complicada? continua Mindlin. ¿Cómo es la transición? ¿Suave, progresiva, drástica?
La simulación numérica permite reemplazar la búsqueda de formulas matemáticas que permiten la solución de un problema en términos de funciones conocidas.
La topología estudia las propiedades de las figuras que resisten deformaciones.
La reacción BZ en química presentan un alto grado de complejidad intrínseca, independiente de "ruidos" en los parámetros del sistema; Las irregularidades en las fluctuaciones no se originan en la imposibilidad de controlar el entorno de la reacción, sino que "algo" en la manera en que los reactivos interactúan lleva a este comportamiento complejo y caprichoso.
Altas densidades poblacionales pueden hacer que un mayor número de animales un año dé lugar a un menor número de animales al siguiente, lo que se conoce como una regla no lineal. Con una regla de evolución no lineal; para años en que haya pocos miembros en una población, en el siguiente año se supere un valor crítico de tal forma que en el tercer año se presentarán también pocos individuos, obteniéndose fluctuaciones en la población, sin necesidad de ser debidas a variaciones en los parámetros del sistema.
Las complejas variaciones en los valores no convergen a valores estacionarios ni a soluciones periódicas, nos recuerda Mindlin, ¿Cómo podemos determinar si un comportamiento errático del tamaño poblacional es el resultado de una regla sencilla determinista, o el de que la población está sujeta a los azares del clima, o a los efectos de altas intensidades de pesca?
Hawking propuso la idea de que quizá el tiempo y el espacio juntos formen una superficie que sea finita en tamaño pero que no tenga ninguna frontera ni ningún borde. Las condiciones de contorno son que no tiene ningún contorno.
Para Jacques Monod en "El azar y la necesidad", la vida es un simple accidente en la historia de la naturaleza.
Una partícula cuántica puede describirse sólo por sus probabilidades nunca en términos exactos. Estas probabilidades vienen determinadas por "la función de onda de Schrödinger". La "ecuación de Schrödinger" proporciona la regla matemática para describir el comportamiento estadístico de las partículas en el micromundo de la mecánica cuántica, y la que nos permite hacer predicciones, descubriendo que la ecuación apropiada es de primer orden con respecto al tiempo y de segundo orden con respecto a la posición. La probabilidad de que una partícula se encuentre en un determinado lugar es igual al cuadrado de la amplitud de la función de onda en ese lugar. Formula extremadamente importante en mecánica cuántica.
Schrödinger nos aclara que: La función de onda no puede y no debe ser interpretada directamente en función del espacio tridimensional, porque en general es una función en el espacio de configuración, no en el espacio real.
Las leyes de la física no distinguen entre hacia delante y hacia atrás en lo que a la dirección del tiempo se refiere, no distinguen entre pasado y futuro. De por qué el tiempo fluye o parece fluir, siempre en el sentido en que lo hace, es una de las cuestiones fundamentales que tiene planteada la física.
Existen al menos tres "flechas del tiempo" que señalan una dirección temporal y que distinguen el pasado del futuro; la flecha termodinámica, dirección del tiempo en la que aumenta el desorden; la flecha psicológica, dirección del tiempo en la que recordamos el pasado y no el futuro; y la flecha cosmológica, la dirección del tiempo en la que el universo se expande en lugar de contraerse.
Existen varias direcciones del tiempo cuya coherencia hay que explicar (la termodinámica, la cosmológica, electromagnética y la psicológica). Sólo cuando las tres flechas señalan la misma dirección las condiciones son las adecuadas para el desarrollo de seres inteligentes.
Se define la dirección del tiempo creciente, como la dirección en que aumenta la entropía. El aumento de desorden o entropía con el tiempo es un ejemplo de lo que se conoce como una flecha del tiempo, algo que proporciona una dirección al tiempo, y distingue el pasado del futuro.
Desde el principio, nos dice Stephen Hawking, la relatividad general fue reconocida como una gran revolución intelectual que transformó nuestras ideas del espacio y el tiempo desde un entorno conceptual fijo a una entidad dinámica influenciada por los acontecimientos que tienen lugar en ella.
Abner Shimony, nos comenta: Nuestra comprensión de la mecánica cuántica esta dificultada por el problema de la medida y el problema de no-localidad Me parece improbable que cualquiera de estos problemas pueda resolverse sin tener la solución del otro y, por lo tanto, sin un profundo ajuste entre la teoría del espacio-tiempo y la mecánica cuántica.
Los experimentos de Alain Aspect confirmaron la realidad de la no localidad.
¿Qué es la no localidad? Es una conexión entre potencialidades externas al espacio-tiempo que pueden afectar a los acontecimientos espacio temporales. ¿Dónde está? Esta en todas partes, porque todo punto en el espacio y el tiempo se puede conectar a través de la no localidad y en ninguno porque no podemos localizarla. No existe el espacio ni el tiempo en los dominios no locales.
Podríamos decir que el hombre evoluciona rápidamente en sus ideas e imágenes sobre la cual piensa que se formó el mundo. Sin embargo para algunos científicos se siguen aferrando a imágenes del mundo ya superadas; como la imagen atomista o la de causa efecto de la física de Newton a lo que Gûnther Wachsmuth nos dice: "Es asombroso que mientras que la física moderna y otras ideas sobre la naturaleza de la materia se han transformado casi completamente en los años recientes, los biólogos siguen trabajando conceptualmente con una materia que de hecho ha dejado de existir en esa forma para los físicos.
Desde el Big Bang con que se inicia todo, podríamos decir que con él se señala el límite de nuestros conocimientos y no el verdadero límite del mundo.
Nada sabemos del universo antes de que llegase a una edad madura; nada hasta que hubo pasado cierto tiempo tras la creación en el Big Bang. Todo lo demás es inventado. Sólo Dios sabe lo que pasó en el principio y hasta ahora a él no se le ha escapado nada, dice Leon Lederman. Y mucho menos podemos decir que la teoría del Big Bang dé alguna clase de explicación de la causa y las circunstancias de la explosión original.
Se supone que en el principio había un vacío, una nada en la que no había ni espacio, ni tiempo, ni materia, ni luz, ni sonido. Y ese estado de vacío sólo tenía un potencial. El equilibrio del vacío era tan delicado, que hacía falta tan sólo un suspiro para darse un gran cambio que crease el universo. Y con él vinieron el espacio, el tiempo y la materia.
En el interior de un objeto celeste de más de cien kilómetros de radio, las fuerzas de gravedad dominan a las fuerzas químicas que dan rigidez a a la materia y la obligan a adoptar una forma esférica.
Nuestro Sol funciona en base al hidrogeno desde hace cuatro mil millones de años. El helio resultante, ceniza del hidrogeno se convierte a su vez en carburante y donde cuando se asocian tres helios dan carbono base fundamental de la vida y cuatro helios dan lugar al oxigeno.
Menos de mil millones de años después del nacimiento de la tierra, el océano estaba repleto de organismos vivientes, entre ellas las primeras "algas azules". A partir de entonces, las cosas se han venido acelerando considerablemente. Sin embargo sólo una fracción ínfima de los elementos logra llegar al siguiente escalafón evolutivo y una muy pequeña de moléculas simples se logra convertir en moléculas complejas y una ínfima llega a formar parte de las estructuras de la vida.
Para muchos todo lo que existe en la naturaleza es fruto del azar y la necesidad. En cambio para Demócrito de Abdera, nada existe, excepto átomos y espacio vacío, lo demás es opinión, según él. Para J. Rabí, explorar el universo es la más alta ocupación para un caballero. D. H. Lawrence, nos cuenta: Me gustan la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica, porque no las entiendo porque hacen que tenga la sensación de que el espacio vaga como un cisne que no puede quedarse quieto, que no quiere quedarse quieto, ni que lo midan; porque me dan la sensación de que el átomo es una cosa impulsiva, que cambia siempre de idea.
Buffalo Springfield, agrega: Algo está pasando aquí. El qué, no está demasiado claro. Y León de Ledesma aclara: Hay, creemos, una presencia espectral en el universo que nos impide conocer la verdadera naturaleza de la materia. Es como sí algo, o alguien, quisiese impedirnos que consiguiéramos el conocimiento definitivo.
Detectar los límites y admitir que existen constituye, una aportación importante a la honestidad de la ciencia.
En matemáticas podemos demostrar que algo es imposible. Una demostración matemática de imposibilidad es una garantía prácticamente irrompible.
Arthur C. Clarke decía que cuando un científico anciano y distinguido afirma que algo es posible, es muy probable que esté en lo cierto. Cuando afirma que es imposible, es casi seguro que está equivocado.
A los físicos les deprimen los límites del conocimiento. Los límites desempeñan un papel importante en la ciencia y deben reconocerse claramente. Para muchos físicos, el nombre de esa barrera que nos impide conocer la verdad es el campo de Higgs.
Para Ludwig Wittgeneistein, los límites de su lenguaje señalan los límites de su universo.
Se dice que la materia en equilibrio está ciega, mientras que la que está muy alejada del equilibrio capta todos los sucesos de su al rededor.
La vida resulta de la larga evolución de la materia que, a partir de los primeros ensamblajes del Big Bang, continúa después con su proceso evolutivo en la tierra. Es por tanto una etapa de una misma historia, la de la complejidad, donde en determinadas condiciones las leyes que organizan la materia engendran necesariamente sistemas más y más complejos.
¿Cómo podía surgir de la materia inerte de que estaba hecho el universo la increíble variedad de formas de vida de nuestro mundo?
Esta pregunta inspiro muchas respuestas la gran mayoría de ellas equivocadas incluso vergonzosas. Hoy después de analizar esta pregunta por más de dos mil años empezamos a vislumbrar "la historia de la creación", aunque el cuadro no es totalmente claro, se empieza a percibir los primeros rasgos que gobernaron los primeros momentos del Universo.
Para Louis Pasteur, la vida no podía nacer de la materia inerte, ya que sólo podía venir de la misma vida.
Se cree que lo inerte no engendró lo vivo "espontáneamente" sino paso a paso durante miles de millones de años.
Charles Darwin: Estoy convencido de que la selección natural ha sido el medio principal, pero no exclusivo, de modificación de especies. Probablemente la evolución iluminará la historia y el origen de los humanos.
Para Henri Bergson; Todo sucede como si un ser independiente y ordenante, llamémosle hombre o superhombre, hubiera aspirado a convertirse en realidad y lo hubiera logrado abandonando una parte de su ser en el camino. Esas pérdidas son las que expresa la animalidad restante e incluso el mundo vegetal; por lo menos en la medida en que significan algo positivo, algo sustraído a los azares de la evolución.
¿Cuales son los componentes fundamentales de la materia? En la complejidad de la materia que nos rodea, tenemos unos cien elementos que al combinarse es posible que obtengamos miles de millones de asociaciones útiles.
El abrasador calor del universo primitivo no permitía que se formaran objetos compuestos pero dentro de este caos primordial se encerraban ya las semillas del mundo complejo de donde evolucionarían seres inteligentes como los humanos.
La vida se concibe como una secuencia regular de fases por las que debe pasar un sistema en vías de desarrollo, proceso en el que después de haber completado con éxito una fase es señal y condición necesaria para pasar a la siguiente.
Darwin sugirió que la tierra primitiva, antes de la aparición de la vida, debió de haber experimentado una evolución de las moléculas. Las moléculas contienen la información necesaria para poder especificar todo el organismo.
Darwin en "El origen de las especies" combina dos elementos; La idea de fluctuaciones o azar de los procesos estocásticos y la idea de la "evolución", de los procesos de irreversibilidad. De esta asociación resulta una evolución que corresponde a una complejidad creciente y a la autoorganización. Totalmente lo contrario al significado que generalmente se atribuye a la ley de aumento de entropía.
Para Darwin, evolución significa creación de nuevas estructuras.
La mayoría de las especies han mantenido su forma y su medio interno durante millones de años, a pesar de las grandes variaciones en el ambiente exterior.
No podemos calcular el curso de la evolución biológica, pero conocemos bastante bien los principios que la gobiernan.
Los organismos vivos muestran variaciones heredadas, algunas útiles otras no, y son los organismos portadores de variaciones útiles los que tienden a sobrevivir y transmitir estas características a su descendencia. Pero ¿por qué existen variaciones y por qué son hereditarias?
Una determinada proporción de lo que llamamos naturaleza viva aprende. Lo que acostumbra a denominarse supervivencia del más apto consiste en la capacidad que tienen ciertas formas de vida para aprender. Lo que se aprende no se hereda, es la capacidad para aprender lo que favorece la supervivencia y es hereditaria.
El hecho de que existan criaturas vivientes en la tierra que utilizan el ADN para transmitir variaciones aleatorias de una generación a la siguiente, depende de que la evolución a dispuesto de un largo período de tiempo para hacer su
trabajo.
Louis Pasteur, llegó a ver en la "ruptura de simetría" la auténtica característica de la vida. Todos los fenómenos vitales presentan ruptura de simetría temporales.
Para Richard Dawkins, un organismo no es más que una forma genética de fabricar más genes. El deseo de los genes de procrear sigue siendo una de las fuerzas más poderosas en la mente humana y donde cualquier gen que ayudara de algún modo a un animal a escapar de los depredadores se vería inevitablemente favorecido por la selección natural.
Adaptación es el proceso que permite a un organismo responder a una situación preexistente. El ambiente o mundo externo ha adquirido sus propiedades independientemente de los organismos, que deben adaptarse a dicho ambiente o morir.
Según Darwin el proceso de adaptación a las exigencias del ambiente era el mismo proceso que llevaba a la diversificación de las especies. Donde la diversidad orgánica es una consecuencia de la existencia de diferentes ambientes a los cuales las diferentes especies se han adaptado por selección natural.
Organismo y ambiente interactúan sólo a través del proceso de selección natural, donde se dice que el organismo propone y el ambiente dispone. El organismo hace "suposiciones" y el ambiente las refuta. El ambiente presenta problemas y el organismo da las soluciones.
Un elemento ambiental puede ser necesario para hacer arrancar el proceso de selección natural.
La teoría de la evolución de Lamark se basa en la herencia de características adquiridas. En cambio Darwin nos dice que las variaciones que presentan los organismos derivan de un proceso interno, en lo que hoy se conoce como mutación y recombinación genética. Deben existir condiciones ambientales mínimas que permitan el desarrollo de las fases programadas internamente.
Ontogenia recapitula filogenia. La ontogenia de un organismo es la consecuencia de una interacción única entre los genes del que es portador; de la influencia de los ambientes externos y las interacciones moleculares casuales de las células individuales. Interacciones que se tiene en cuenta para explicar cómo se forma un organismo.
Si tuviese la secuencia completa del ADN de un organismo, y un ordenador lo suficientemente potente, nos dice Sydney Brenner, podría elaborar ese mismo organismo. Y Walter Gilbert agrega: cuando tengamos la secuencia completa del genoma humano, sabremos "lo que significa ser humanos".
Diferencias de temperamento, de aptitudes físicas especiales o mentales, de salud y de enfermedad o de poder social en los seres humanos piden una explicación genética. Sin embargo una descripción de sus diferencias genéticas se ha visto que no es suficiente para explicarlas y de que algunas de sus características hasta podrían ser irrelevantes.
Ervin Lazlo: Analizando los patrones de evolución de la complejidad, hay indicios de que tanto la evolución biológica como socio cultural son aspectos del mismo proceso fundamental de evolución de la naturaleza.
La principal forma de intercambio en la mayoría de los ecosistemas es la energía. La lucha por la existencia es una disputa por la energía disponible; con lo que la ley de la evolución tomó la forma de una "ley de máximo flujo de energía".
Desde el caos hacia la inteligencia se ha dado una metamorfosis que se podría explicar por la acción de fuerzas de la física sobre una materia que se enfría. Donde la posibilidad pero no la necesidad de la aparición de la vida, estaba ya inscrita en la forma de las mismas leyes de la física. Donde mientras más avanzamos en nuestra historia, más rápido se da el proceso de la evolución.
Niles Eldredge y Stephen Jay Gould argumentaron que la regularidad estratigráfica del equilibrio puntuado más que la concepción darwiiniana del cambio gradual, es lo más coherente con la moderna teoría evolutiva.
El concepto de selección natural fue favorablemente acogido en los tiempos en que se buscaban leyes naturales universales para encajarlas con el gran sistema de las leyes físicas establecidas por Newton.
Al comienzo de la vida, cada uno de nosotros estuvo constituido por una célula única, es decir un óvulo fecundado.
Michel Denton: Al considerar la forma en que la sopa prebiótica es mencionada en tantas discusiones acerca del origen de la vida como un hecho real ya establecido, produce escalofrío y sobresalto darse cuenta de que no hay en absoluto prueba alguna de su existencia.
La lógica interna de ésta teoría esconde premisas no demostrables como de que la vida puede nacer de lo inerte de forma espontanea.
Si el universo se hubiese alterado en alguna de sus constantes físicas fundamentales así fuera en una pequeñísima proporción; El hombre nunca habría existido.
John A. Wheeler: No es únicamente que el hombre esté adaptado al universo; El universo está adaptado al hombre.
Según Figols; Más importante que el "principio antrópico" es el "principio participativo", ya que los verdaderos materiales de construcción del universo son estos actos de participación del observador. De otra forma no tendríamos la materia prima con que construir el universo.
El único medio que tenemos para interpretar la naturaleza son las ideas audaces, y las anticipaciones y pensamientos especulativos.
El orden que observamos en nuestro mundo, según la segunda ley de la termodinámica, acabará en algún momento y nos conducirá al equilibrio inerte, lo que significa el caos, la uniformidad y la muerte.
Para Schrodinger, la materia viva tiende a escapar a la tendencia al equilibrio inerte y este poder es la razón por la que el organismo vivo nos parece tan enigmático.
Según la mecánica cuántica ningún fenómeno elemental puede considerarse un fenómeno hasta que es observado.
Con la física del no equilibrio, por fin empezamos a vislumbrar la posibilidad de superar esta paradoja, donde su solución pasa por una generalización de las leyes de la naturaleza; se ha abierto camino un concepto nuevo; la noción de inestabilidad dinámica asociada a la de caos, nos dice Prigogine.
Donde se puede incluir el caos en las leyes de la naturaleza, pero a costa de generalizar esta noción, incorporándole las de probabilidad e irreversibilidad. Donde la noción de inestabilidad nos obliga a cambiar la descripción de situaciones individuales por descripciones estadísticas y la noción de caos lleva así a una nueva coherencia, a una ciencia que no sólo habla de leyes, sino también de sucesos que no está condenada a negar la emergencia de lo nuevo, y por consiguiente de su propia actividad creadora, concluye Ilya Prigogine.
No se puede entender lo que sucede en el organismo vivo basados en el paradigma mecanicista actual. Con esto podríamos decir que el paradigma newtoniano mecanicista actual está agotado.
La tierra sólida, atmósfera, hidrosfera y la vida misma parecen haberse puesto de acuerdo para hacer que la concentración de los elementos químicos en superficie y la temperatura del planeta puedan ser considerados prácticamente constantes por períodos bastante prolongados de tiempo, donde la observación inmediata es que en estos periodos todo evoluciona.
Teniéndose así varios tipos de evolución; La evolución geológica, biológica y la biogeoquímica (que nos explica el comportamiento de la materia orgánica e inorgánica durante y después de la formación de la Tierra). La química, se mezcla con la biología, geología y la física, para realizar un relato coherente sobre la evolución del planeta.
El factor más importante de la evolución de la tierra es la presencia de agua de características físicas particulares.
Durante más de 3000 millones de años, la temperatura media del planeta fue estabilizada por la presencia de agua en cantidad suficiente. Tales circunstancias excepcionales han permitido la evolución continua de la vida durante un período suficientemente largo.
Nuestra situación es fruto de un concurso extraordinario de circunstancias propias de un planeta distinto de los otros. Situación privilegiada que se agrega a una evolución de las condiciones físicas terrestres que conduce al nacimiento de la vida.
La evolución de las especies y la evolución del medio ambiente están fuertemente acopladas en un proceso singular e inseparable.
La biodiversidad y el número total de especies en un momento dado, sobre el planeta se ha mantenido a grandes rasgos constante a pesar de las variadas catástrofes y explosiones de vida ocurridas a lo largo de la historia geológica.
La temperatura media global del planeta se ha mantenido entre 10°c y 20°c durante más de 3,500 millones de años.
James Lovelock: Me preguntan por qué desarrollamos de forma conjunta las ciencias de la vida, más bien deberíamos preguntarnos: ¿Por qué han sido separadas por una disección inmisericorde en distintas disciplinas; distintas y aisladas?
Preguntas mal planteadas con parte de la respuesta incluida, han obstruido en varias ocasiones los caminos de la investigación.
El fenómeno evolutivo sólo tiene explicación como un proceso global, planetario, que integra las evoluciones conjuntas de los reinos animal, vegetal y mineral.
El comportamiento actual de la materia terrestre, está íntimamente relacionado con sus fuentes de energía. La distancia al Sol condicionó el volumen y la composición química de la Tierra, que han sido la base de su evolución posterior. La composición química definió las características de la atmósfera, el suelo y la hidrosfera, así como la posibilidad de desarrollo de vida.
Todo se mueve. Los continentes flotan y se trasladan por efectos de la rotación de la Tierra. Ese movimiento determina la apertura de algunos mares y el cierre de otros. Choques entre continentes, provocan el nacimiento de montañas. La Tierra es un cuerpo dinámico cuya superficie cambia constantemente. El formidable motor de esa mecánica se encuentra en las corrientes de convección del manto terrestre. Tal como una sopa espesa puesta al fuego, la materia del manto, aunque sólida, sufre movimientos de convección.
Los hielos que se forman en las regiones polares flotan y no se acumulan en el fondo. Si así no sucediera, los hielos llenarían los océanos, que se congelarían; no habría más corrientes marinas y toda la máquina termodinámica de los climas se encontraría bloqueada.
Los ritmos de Milankovich determinan en parte las glaciaciones, por los cambios de insolación de la Tierra.
Desde que se formo nuestro planeta ha estado en constante transformación, modificado sin cesar por el juego de las fuerzas internas y el efecto de la radiación solar. Esas dos energías, sumadas a las que se originan en la rotación de la Tierra, modelan la corteza terrestre. Ese ambiente permite los intercambios físico-químicos a los que se debe la vida. A su vez, nos dice H. Reeves, la materia viva modifica su ambiente y prepara nuevas páginas de su propia metamorfosis.
En numerosas mitologías se relaciona el origen de la vida con el agua y la arcilla.
Por su parte la actividad biológica que aporta y retira gases de la atmósfera, nos permite justificar los cambios ocurridos en la Tierra desde el origen de la vida, hasta la actualidad.
La materia viva, móvil y solicitada sin cesar por un ambiente en perpetua transformación que también obedece a su dinámica propia, no pudo menos que transformarse, adaptarse y tornarse más compleja. Pero ¿A que nos referimos cuando hablamos de sistemas complejos? Por complejidad, entendemos a una repetición de elementos simples que se reproducen y proliferan sin ninguna complicación; buscando el camino más sencillo para progresar. Cualquier definición de sistema complejo, para muchos deberá situarse a medio camino entre el orden y el desorden.
Un sistema complejo, presenta elementos de desorden que hacen difícil predecir su estructura global a partir de un fragmento aparte y da evidencias de un orden interior subyacente. Tiene una gran cantidad de elementos que interactúan de forma no lineal. Presentando soluciones con un alto grado de estructura, así cómo de presentar alta sensibilidad a las condiciones iniciales.
No se pueden señalar las condiciones suficientes y generales para que un sistema se autoorganice de forma compleja; Donde muchos de estos sistemas pueden llegar a clasificarse cómo de comportamientos "Universales". Los expertos exploran la dinámica que emerge cuando interactúan sus múltiples elementos, bajo la hipótesis de que la emergencia de lo complejo no ha de necesitar de complejas interacciones.
Originadas en una evolución que exigió alrededor de 3000 millones de años, criaturas vivientes, adaptadas a toda clase de condiciones de vida, ocupan tierras y mares. Todas provienen de una organización que utiliza sutiles sistemas fundados en transferencias de energía subordinados a intercambios de informaciones codificadas.
La más mínima ameba, la más pequeña brizna de hierba, constituyen mundos de complejidad y de organizaciones que se perpetúan. Los seres vivos poseen los rasgos de la vida en lucha contra la entropía; del orden oponiéndose al desorden.
Es imposible no asombrarse ante la infinita variedad de formas de vida y dejar de preguntarse, sin respuesta, sobre su finalidad. Cualquiera sea el animal elegido, plantea un enigma. Así podrían multiplicarse a gusto las preguntas y los asombros correspondientes a cada ser, del más pequeño al más complejo.
La historia individual de los organismos y su historia colectiva, o evolutiva, están determinadas por fuerzas internas. Por un programa innato del cual los seres vivos no son otra cosa que manifestaciones externas. La concepción darwiniana según la cual las variaciones que presentan los organismos constituyen la base material de la que dependen las modificaciones evolutivas; ya que cada individuo contenido en el conjunto vive la historia dominada por las mismas leyes.
En el proceso de evolución no hay, intencionalidad. Como la del universo, la evolución de la vida ha sido, por lo menos, caótica. La evolución intenta miles de soluciones al mismo tiempo; por definición triunfan, las que permiten sobrevivir. Una mayoría aplastante de soluciones, de especies inventadas por la naturaleza, desaparecieron. Los mecanismos sensoriales se afinan, los comportamientos se diversifican, pero no se puede decir que exista una ley que impulse la complejidad; pero se observa que existen cosas que se organizan y adquieren una inteligencia cada vez mayor. ¿Se trata de una conciencia que adquiere conciencia de sí misma?
Nuestro cuerpo relata la historia de nuestros orígenes. Hemos guardado en nosotros el medio del que salimos. Nuestros genes y la composición química de nuestras células es un fragmento pequeño del océano primitivo.
En una isla, la fauna y la flora se apartan con el tiempo de las del continente vecino; experimentando una deriva genética.
Todo lo que actualmente nos caracteriza; todo resultaría de una adaptación a un medio más seco.
Las variaciones climáticas han sido por lo general bastante lentas en el pasado para permitir a las especies sustraerse en parte a sus efectos y los fenómenos catastróficos (como la desaparición de los dinosaurios) son casos raros o excepcionales.
Como manifestación de la selección natural, se da la relación entre el tiempo de las variaciones climáticas y los tiempos de respuesta de las especies, que permiten los equilibrios biológicos, conservarse y alcanzar los sitios más apropiados para su sobrevivencia.
No existe una separación distinguible entre las fuerzas externas e internas.
El tiempo Biológico es el fundamento de los mecanismos de adaptación de los organismos a su entorno físico y vital.
La ambición última de la ciencia es fundamentalmente, dilucidar la relación del hombre con el Universo. Donde el mundo viviente constituye una parte ínfima pero muy especial, del universo conocido.
En un medio determinado, hay una relación entre la cantidad de herbívoros, carnívoros y omnívoros.
La teoría del código genético constituye la base fundamental de la biología y constituye una teoría general de los sistemas vivientes y no puede y no podrá jamás predecir y resolver todos los problemas de la biosfera. Así como tampoco podemos predecir ni resolver toda la química con la ayuda de la teoría cuántica, que constituye la base universal del conocimiento.
El éxito de la especie humana puede ser analizada en términos del aprendizaje en el uso de las fuentes de energía.
El entorno de un organismo no es una propiedad fija del mundo exterior, sino algo creado por las actividades de la vida del organismo, que construye, modifica y selecciona los aspectos que para él son relevantes. El segundo principio nos dice que los sistemas van siempre de un estado ordenado a uno caótico. Inscribe un principio de degradación y de dispersión; se manifiesta mediante la organización al mismo tiempo que se produce mediante la desorganización, donde la vida se hace a través de la muerte de individuos y especies. Manifestado en tiempos que son a la vez irreversibles y reiterativos.
Toda persona culta debería conocer la segunda ley de la termodinámica. No conocerla equivale a no haber leído a los grandes griegos, Cervantes o Shakespeare. La segunda ley de la termodinámica nos ayuda a comprender quiénes y qué somos y porqué estamos aquí.
Esta ley contribuye a explicar la creación y los procesos direccionales que observamos a cada momento en nuestras vidas así como en muchas clases de sistemas complejos en desarrollo y que se dan en nuestro al rededor, procesos naturales que no tan sólo destruyen sino que también construyen, incluidos los de nuestra propia evolución.
La conservación, la reproducción, la multiplicación de las estructuras altamente ordenadas parecen incompatibles con el segundo principio de la termodinámica; donde todo sistema no puede evolucionar más que en el sentido de la degradación del orden que lo caracteriza. Esta predicción no es válida, y verificable, sino considerando la evolución de conjunto de un sistema energéticamente aislado. Donde es posible que un crecimiento local de orden, en el seno de un sistema aislado, sea compatible con el segundo principio de la termodinámica.
Para Demócrito, todo lo que existe en el Universo es fruto del azar y la necesidad. Donde el destino se escribe a medida que se cumple, no antes. Y el grado de orden de una estructura puede definirse en unidades de información. Y donde de un acontecimiento único la ciencia simplemente no puede decir ni hacer nada.
Todo proyecto particular, no tiene sentido sino como parte de un proyecto más general. Todas las adaptaciones funcionales de los seres vivos cumplen proyectos particulares que es posible considerar como aspectos o fragmentos de un proyecto primitivo único, que es la conservación y la multiplicación de la especie.
Cada disciplina avanza en busca de un origen; no es fácil aceptar que la vida haya nacido de lo inanimado y durante mucho tiempo se consideró que el mundo viviente era demasiado complejo, diverso e inteligente para que pudiera haber aparecido sin la ayuda divina.
Este ensayo reúne diversos análisis de distintas ciencias, y estimula una nueva síntesis tanto en lo matemático cómo en lo físico, biológico, ecológico, climático, económico, ético y filosófico. El objetivo no es otro que cambiar la manera de pensar de la gente, para hacer posible la reforma y se de el cambio de conciencia, así como conocer, buscar y tratar de entender sus límites y el significado de lo que es la realidad.
¿Para qué sirve una teoría física si no es para describir la realidad? ¿Por qué es el Universo tal como lo observamos? La respuesta es que si fuese de otra forma no existiría nadie que pudiese hacer la pregunta. El "principio antrópico" nos dice que las cosas son como son porque nosotros existimos.
Pocas cosas son más peligrosas que la ignorancia disfrazada de sabiduría.
Con los griegos se dieron los primeros pasos de una explicación del mundo basados en argumentos racionales, dejando fuera mitos, supersticiones y dioses. Fue así como se articuló la creencia de que la complejidad del mundo, podía ser conocida a través del razonamiento lógico.
Con la física apareció una lógica nítida y consecuencias experimentales claras las cuales dieron lugar a un conjunto de "leyes de la física". Con las observaciones y mediciones surgieron inevitablemente "la síntesis" y "análisis" de dichos conocimientos. Y aunque puede que las reglas sean todas correctas, ninguna capta realmente la esencia del juego.
El hombre ha necesitado millones de años para evolucionar pero ¿qué son nuestros milenios de civilización si los comparamos con los millones de años que necesitó el hombre para liberarse de la animalidad?, nos dice Dominique Simonnet. Nuestro historia no ha terminado, la complejidad continúa progresando y aún esta presente la evolución; ¿Cómo va a continuar esta larga aventura que fue cósmica, química y biológica y actualmente cultural?.
En la ciencia encontramos físicos que sueñan con encontrar una teoría final de la materia y la energía; Astrofísicos tratando de entender como y porqué fue creado nuestro universo; Biólogos buscando porqué empezó y fue creada la vida y que leyes gobiernan su consecuente desarrollo; Neurocientíficos buscando los procesos en el cerebro que dan lugar a la consciencia; Investigadores del caos y la complejidad que con la ayuda de computadoras y nuevas matemáticas buscan revitalizar la ciencia.
La ciencia no tiene respuestas para todo, pero puede intentar algunas predicciones prudentes, negándose a discernir una intención en la evolución, como tampoco se puede afirmar que nuestra aparición era inevitable.
La evolución de un sistema hacia un estado más estable podría estar relacionado con la aparición de un orden.
El mundo está compuesto por redes de realidades interrelacionadas y de origen interdependiente, en cuyo seno unas causas de origen interdependiente dan lugar a unas consecuencias de origen interdependiente de acuerdo con unas leyes de la causalidad de origen interdependiente.
En el nivel convencional, nuestra percepción de las causas y los efectos es continua, pero una cadena infinita de acontecimientos hace imposible designar la causa de un efecto.
Podemos hablar de un mundo pluralista de cosas y acontecimientos con identidades y causas diferenciadas, sin embargo nada existe al margen del aparato que lo define.
La naturaleza paradójica de la realidad, representa un gran desafío a los límites del conocimiento humano. Lo que elijas, lo que pienses y lo que hagas será aquello en lo que te conviertas. La mente es primaria y lo impregna todo, donde la conciencia juega un rol primordial de la felicidad y el sufrimiento humano.
La experiencia de la conciencia es subjetiva y a pesar de la indudable realidad de nuestra subjetividad hay poco consenso en torno a la naturaleza de la conciencia.
A pesar de la universalidad de la experiencia de la conciencia, las lenguas en las que articulamos nuestras experiencias subjetivas tienen sus raíces en fondos culturales, históricos y lingüísticos dispares.
El carácter multivariante es la principal y fundamental propiedad de nuestro universo, donde la realidad tiene una infinita multitud de formas de manifestación.
La cantidad de formas de manifestación de la realidad es infinita y la infinita dimensión de distancia, por extraño que suene, tampoco tiene límite. Sólo podemos contemplar una parte limitada del universo visible. La infinitud en el nivel de micromundo no se diferencia en nada de la infinitud a nivel del macromundo.
El tiempo como el espacio, es infinito tanto hacia adelante como hacia atrás. Cualquier punto en el lapso de tiempo se puede considerar como punto de referencia. El centro del Universo está al mismo tiempo en cada punto, porque a cualquier punto, por todas partes, le rodea la misma infinidad. Y todos los acontecimientos existen al mismo tiempo, por la misma razón por la que el centro del Universo está en el mismo instante en cualquier punto.
La búsqueda de conocimiento es la más noble y significativa de todas las actividades humanas.
No se inventa se descubre: no se descubre se inventa.
¿Estamos aquí para saber por que estamos aquí?.
Oswald Spengler: La ciencia se manifiesta de forma cíclica, con períodos románticos, de investigación de la naturaleza y la invención de nuevas teorías dando lugar a períodos de consolidación. Conforme los científicos se hagan más arrogantes y menos tolerantes de otras creencias la sociedad se rebelará contra la ciencia, declinando y resurgiendo lo irracional.
Leo Kadanoff: Mucho de nuestra base científica depende de eventos históricos pasados; La mayor prueba de la ciencia moderna ha sido la de demostrar que el mundo se conforma a ciertas leyes físicas básicas. Que el mundo es explicable por leyes físicas básicas. Que el mundo es explicable por leyes y que las leyes más fundamentales de la naturaleza están incorporadas en la teoría general de la relatividad y en el comportamiento descrito por la mecánica cuántica. Tenemos aún que aprender como las leyes fundamentales generan la riqueza del mundo que vemos.
De hecho, no existe campo de la ciencia que haya dado grandes descubrimientos últimamente; nada comparable a la mecánica cuántica, relatividad o ADN.
La ciencia continuará con nuevas preguntas; muchas tal vez triviales en lo que concierne a los detalles que no afectan el conocimiento básico de la naturaleza.
Los procesos biológicos más significativos ocurren en el nivel molecular y por encima de éste.
Los experimentos en décadas pasadas han confirmado las teorías existentes en lugar de revelar nuevos fenómenos que requieren nuevas leyes; La meta de encontrar una teoría unificada de todas las fuerzas de la naturaleza parece aún muy distante.
Argumentos sobre el significado nunca pueden resolverse, ya que; el único verdadero significado de un texto es el texto mismo. Existen múltiples significados, ninguno de ellos definitivo.
John Horgan: Las verdades deben ser bellas, con cualidades auto evidentes que les da el poder de la revelación.
Werner Heisenberg: Quien no haya tenido la experiencia de Munich en los años veinte no sabe nada sobre lo espléndido que puede ser la vida.
Es la existencia de potencialidades lo que crea el entrelazamiento.
Amir D. Aczel: Lo que separa la mecánica cuántica de la mecánica clásica es que en el mundo cuántico lo potencial esta siempre presente, en adición a lo que sucede realmente.
Arturo Escobar: El caos y la complejidad nos ofrecen visiones del mundo que la ciencia tradicional no da; fluidez, multiplicidad, pluralidad, conexiones, segmentarios, heterogeneidad, elasticidad; No ciencia sino conocimiento de lo concreto y lo local, no leyes pero conocimientos de los problemas y la dinámica de la autoorganización, de fenómenos inorgánicos, orgánicos y sociales.
Ricard Solé: Lo complejo tiene mucho más que ver con la naturaleza de las interacciones que con la naturaleza de los objetos que interaccionan. Comprender la complejidad requiere abandonar el enfoque analítico por una forma de mirar a la realidad en la que añadimos un elemento esencial; el mapa de conexiones entre elementos. Necesitamos este mapa para dar sentido al mundo. Sin la red, que nos dice quién está en contacto con quién el sistema carece de sentido.
John Wheeler en una variante del experimento de la doble rendija mostró que con el mero acto de medir, un experimentador puede cambiar la historia.
El experimento de Wu y Shaknov fue el primero en la historia que produjo fotones entrelazados.
Ricard Solé: Una de las cuestiones clave es hasta que punto un pequeño cambio puede provocar grandes efectos. Del análisis de la arquitectura de la complejidad social, su entramado posee propiedades inesperadas que nos conectan entre sí más allá de lo que nunca sospecharíamos. Existe un número crítico de conexiones por debajo del cual el sistema se halla fragmentado en pequeños subgrafos, mientras que, superado el umbral estos subsistemas tienden a estar ligados entre sí, formando una gran red. El fenómeno de la percolación es esencial para comprender aspectos fundamentales de la complejidad. Después de tan sólo seis interacciones, un millón de elementos habrían recibido la información enviada por un único individuo inicial. El aumento en el número de saltos crece muy lentamente; para diez millones será siete, para cien millones ocho. El cerebro, los pulmones, el corazón o el hígado llevan a cabo tareas de gran sofisticación que requieren la integración de señales, el procesamiento de materia e información y una adecuada homeostasis¸ todos estos sistemas son en el fondo redes de interacción.
Transición de Fase: Basta superar un número mínimo de relaciones entre elementos para cruzar la frontera que separa la ausencia de un sistema a gran escala de su presencia. De forma espontánea, aparece una nueva propiedad global sin que lo hayamos planificado previamente.
Nuestra sociedad en red hace cada vez más posible que pequeños cambios desencadenen grandes efectos.
El mundo pequeño resultó ser una propiedad universal de la complejidad de las redes. Se detectan las mismas propiedades en multitud de sistemas sociales, naturales y artificiales.
Lo que necesitamos es una visión biológica de la física.
¿Pueden los científicos, aprender cada cosa que existe por aprender?.
Galileo Galilei: El Sol, con todos los planetas girando a su alrededor y dependiendo de él, todavía puede hacer madurar un racimo de uvas como sí no tuviera nada mejor que hacer en el universo.
¿Puede la ciencia alguna vez alcanzar objetivos, absolutamente verdaderos?
La posibilidad de que un día los científicos puedan encontrar una verdad tan poderosa que obviará toda investigación posterior, ¿Es posible?-
Para comprender el universo al nivel más profundo necesitamos saber no tan sólo cómo se comporta, sino también por que lo hace así.
Una ley de la naturaleza es una regla basada en una regularidad observada y que proporciona predicciones que van más allá de las situaciones inmediatas en que se ha basado su formulación. No todas las generalizaciones que observamos pueden ser consideradas como leyes de la naturaleza, y la mayoría de las leyes de la naturaleza existen como parte de un sistema mayor y mutuamente interconectado de leyes.
Para Galileo la naturaleza hace en realidad, más que lo que la pura "razón" decía que debería hacer. Mientras que para Platón los principios de la naturaleza existen por "necesidad", es decir, porque son las únicas leyes que tienen consistencia lógica. Pero si la naturaleza se rige por leyes, ¿Cuál es el origen de dichas leyes? ¿Tenemos realmente razones para creer que existe una realidad objetiva?.
Si queremos llegar a una comprensión fundamental de la naturaleza, no podría ser consistente que algunas leyes sean las clásicas y otras las cuánticas.
¿Es necesario tener versiones cuánticas de todas las leyes de la naturaleza?.
Difícilmente podemos describir la naturaleza sin tener algo consistente.
Leonora Carrington: Nadie me preguntó si yo quería nacer o no, pero nací, y yo estoy feliz de que nací porque es muy interesante. No hacer daño a los demás yo creo que es lo más importante. La verdadera felicidad es no tener miedo a la muerte.
Para tener éxito, es necesario ser muchas personas esforzándose en ser una persona.
La idea de causalidad así también está basada no en algo científicamente demostrado sino en un hábito de la mente que resulta de la frecuente aparición de los "sucesos" en el orden usual, sin embargo no hay forma de saber si las secuencias percibidas en el pasado volverán a darse en el futuro.
Dalai Lama: Causalidad implica contingencia y dependencia, mientras que cualquier existencia independiente sería inmutable y autónoma. Todo está compuesto por acontecimientos interrelacionados e interdependientes, por fenómenos que interactúan sin cesar, carentes de una esencia fija e inmutable y que mantienen unas relaciones dinámicas en perpetuo proceso de cambio. Las cosas y los acontecimientos son "vacíos", en el sentido en que no poseen una esencia inmutable, una realidad intrínseca absoluta que les confiera independencia. Existe una disparidad fundamental entre nuestra manera de percibir el mundo, incluida nuestra propia existencia, y la autentica realidad de las cosas. Todas las cosas y acontecimientos sean materiales, mentales o, incluso, abstractos, como el concepto de tiempo, carecen de existencia objetiva independiente. Debemos asumir que no somos independientes, aunque nos sintamos así o intuyamos que lo somos.
Samkhya: Cualquier efecto es una manifestación de aquello que ya existía dentro de su causa. La pluralidad de cualquier clase dada de objetos posee una generalidad ideal permanente que es independiente de todo lo particular.
Durante miles de millones de años la vida ha evolucionado y se ha adaptado a un entorno relativamente estable. El empeño en aprehender nuevas ideas basadas en la elegancia de los ecosistemas naturales es todo menos un ejercicio solitario.
Las mayores preguntas por explorar en biología son las de saber como empezó la vida, como una célula fertilizada se desarrolla en un organismo multicelular y cómo el sistema nervioso central procesa la información.
¿El código genético ha resuelto el problema de como la información genética se transmite de una generación a otra?
La aplicación de la razón al estudio de la naturaleza y la búsqueda del plan matemático subyacente, así como el interés por la ciencia se convirtió en la característica dominante de la moderna civilización.
Fueron Isaac Newton, Francis Bacon, Rene Descartes y Gottfried Liebniz los primeros en establecer que los humanos podían adquirir conocimientos a través de investigar la naturaleza.
Las leyes de la naturaleza significan comprimir un número de casos particulares en una formula sencilla.
Las leyes del movimiento de Newton, la selección natural de Darwin y la teoría general de la relatividad de Einstein, no son teorías solamente hermosas sino también empíricamente verdaderas.
¿Nuestro universo es sólo uno de un número infinito posible de universos?
¿Pueden las partículas estar compuestas de partículas más pequeñas hasta el infinito?
¿Cuál es realmente el significado de la mecánica cuántica?
¿Qué tan inevitable fue el origen de la vida y su subsecuente historia?
¿Los humanos debemos contentarnos con las verdades parciales que nos da la ciencia?
Muk Sika Crowfoot: ¿Qué es la vida?. Es el destello de una luciérnaga por la noche; es el aliento de un búfalo en invierno; es la pequeña sombra que va pasando por la hierba; y se pierde en el ocaso.
Las tonterías del pasado son actualmente sentido común.
Las teorías fisiológicas nunca podrán explicar la consciencia.
Cada nuevo descubrimiento de la ciencia nos ha llevado a nuevos problemas y nuevos métodos de solución así como abierto nuevos campos de exploración.
Kurt Godel: La idea de que todo lo que hay en el mundo tiene un significado es un análogo exacto del principio de que todo tiene una causa, sobre el que reposa toda la ciencia.
El absoluto nunca ha existido. En el mundo se observan constantemente fluctuaciones de todo tipo. La realidad es compleja y siempre cambiante. En la naturaleza sin embargo todo tiende al equilibrio. En realidad, ninguna ley explica nada; Sólo tenemos constatación de hechos. Todas las leyes de la naturaleza son secundarias, derivadas de la ley del equilibrio, y es imposible explicar por qué razón tiene que existir. Para un observador externo, la existencia de nuestro Universo pudiera durar sólo un instante, igual que una partícula nacida y apagada en el vacío.
Con Inmanuel Kant como una concepción del universo, se vuelve a retomar el carácter filosófico de autorreflexión y de autoconcepción. Como una reflexión universal del espíritu sobre si mismo. Entendiendo por totalidad tanto el mundo exterior como el mundo interior, tanto el macrocosmos como el microcosmos. Entre las funciones superiores del espíritu se considera a la ciencia, el arte, la religión y la moral.
La búsqueda de nuestros orígenes según Hubert Reeves, posee una dimensión que ninguna formula puede capturar.
Ese modo de pensar, con el que la ciencia a la vez nos libera y nos limita; ese modo de pensar emergerá después por sí solo y nos guiará en cualquier posterior empresa. Forjando nuestra convicción de que su ritmo y su magia e imperfecciones, revelarán a medida de que la densa bruma se disipe, la elegancia y belleza del mundo en que vivimos.
Para concluir podemos decir que no hay imagen ni teoría independiente del concepto de realidad.
PARTE 4
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