El Sistema Solar puede ser explicado con gran aproximación mediante la mecánica clásica, pero en realidad vivimosen un universo no absolutamente determinado, según la mecánica cuántica. Fuente: Wikimedia Commons.
Marcados por una moderna racionalidad han surgido nuevos paradigmas que comparten escenario con los vigentes de la Mecánica Clásica y las Teorías de la Relatividad.
Junto con el afianzamiento de la Mecánica Cuántica, portadora del primer asomo de incertidumbre plasmado en el principio de Heisenberg, aparecen la Teoría del Caos, la Teoría de la Totalidad, la Paradoja EPR, las llamadas tesis ecológicas, etc.
Paralelamente con teorías e hipótesis, surgen conceptos y vocablos como emergentismo, no linealidad, autoorganización, evolución, termodinámica de no-equilibrio, así como los nombres de los propulsores de esta moderna racionalidad, Ilya Prigogine, David Bohm, Mitchell Feigenbaum, y alquien hasta hace poco casi desconocido, el físico austriaco Fritjof Capra.
Hoy día, Capra representa uno de los principales teóricos de la moderna racionalidad, distinguiéndose por su hábil conjugación de los principios básicos de nuevos paradigmas, principalmente los que constituyen ramas de la Teoría de la Complejidad, tales como el Caos, el Fractal, la Termodinámica del No Equilibrio; así como aspectos relacionados con el Todo de Bohm y la Ecología, así como temas clasificables como metafísicos, místicos y religiosos, en un momento en que un importante diálogo entre ciencia y religión acude a estos conceptos con mente abierta y oído receptivo, signados por una Moderna Racionalidad.
El diálogo ciencia-religión
En el diálogo ciencia-religión surgen conceptos que resultan fundamentales para el desarrollo del discurso. Entre esos conceptos resultan relevantes los de emergentismo y reduccionismo, generalmente en el contexto del surgimiento de la conciencia y del pensamiento místico y religioso. Por ello, se hace necesario conocer lo esencial de la Teoría de la Complejidad a la que pertenecen los citados conceptos.
La Teoría de la Complejidad
La complejidad es una forma de analizar, de reflexionar sobre determinados aspectos de la naturaleza, la sociedad y el pensamiento, que presentan ciertas características que los clasifican como sistemas de comportamiento complejo.
Los sistemas de comportamiento complejo necesitan, para ser determinados, de un programa que medirá el grado de complejidad por la cantidad de información que contenga. En términos matemáticos, por el número de bits o longitud del programa.
Característica esencial de estos sistemas es el hecho de que constituyen colectivos en los que surgen propiedades cuyos elementos no presentaban aisladamente.
A éstas se les llama propiedades emergentes. Las variaciones en la cantidad, valor y propiedades en general de los sistemas que estudiados por las ciencias de la complejidad, no lo hacen de forma directamente proporcional o en términos matemáticos, de forma lineal, sino de forma no lineal. La no linealidad se manifiesta matemáticamente en las ecuaciones dinámicas que modelan el sistema, en la aparición de potencias de las variables ni iguales a uno.
El concepto de Caos
Las variaciones que experimentan los sistemas de propiedades complejas pueden llegar a situaciones en que no sean predecibles, y que muy pequeñas variaciones en las condiciones iniciales provoquen grandes cambios irregulares, no periódicos, en las propiedades, cantidades o valores del sistema.
Se dice entonces que se ha llegado al caos, teniendo este vocablo una connotación especial en la teoría que estudia la complejidad. Es un concepto que, como otros de la Teoría de la Complejidad, tuvo su origen en las matemáticas, y que fue estudiado con más amplitud por el climatólogo norteamericano Edward Lorenz.
Hay ecuaciones o sistemas de ecuaciones en que, a partir de ciertos valores de las variables, los valores que siguen resultan impredecibles, aperiódicos. Se dice entonces que se ha llegado al caos determinista; determinista porque se somete, aún con las características citadas, a regularidades que se estudian y se tratan con métodos de las ciencias exactas, naturales y humanísticas.
Esta característica de los sistemas en régimen de caos, de pequeñas causas provocando notables cambios en los efectos, ha pasado a la cultura pudiéramos llamar popular, descrita como que “el aleteo de una mariposa en New York es capaz de provocar un tiempo después un huracán en Beiguin”. Esto ha motivado que el caos sea conocido como el “Efecto Mariposa”.
Junto con el afianzamiento de la Mecánica Cuántica, portadora del primer asomo de incertidumbre plasmado en el principio de Heisenberg, aparecen la Teoría del Caos, la Teoría de la Totalidad, la Paradoja EPR, las llamadas tesis ecológicas, etc.
Paralelamente con teorías e hipótesis, surgen conceptos y vocablos como emergentismo, no linealidad, autoorganización, evolución, termodinámica de no-equilibrio, así como los nombres de los propulsores de esta moderna racionalidad, Ilya Prigogine, David Bohm, Mitchell Feigenbaum, y alquien hasta hace poco casi desconocido, el físico austriaco Fritjof Capra.
Hoy día, Capra representa uno de los principales teóricos de la moderna racionalidad, distinguiéndose por su hábil conjugación de los principios básicos de nuevos paradigmas, principalmente los que constituyen ramas de la Teoría de la Complejidad, tales como el Caos, el Fractal, la Termodinámica del No Equilibrio; así como aspectos relacionados con el Todo de Bohm y la Ecología, así como temas clasificables como metafísicos, místicos y religiosos, en un momento en que un importante diálogo entre ciencia y religión acude a estos conceptos con mente abierta y oído receptivo, signados por una Moderna Racionalidad.
El diálogo ciencia-religión
En el diálogo ciencia-religión surgen conceptos que resultan fundamentales para el desarrollo del discurso. Entre esos conceptos resultan relevantes los de emergentismo y reduccionismo, generalmente en el contexto del surgimiento de la conciencia y del pensamiento místico y religioso. Por ello, se hace necesario conocer lo esencial de la Teoría de la Complejidad a la que pertenecen los citados conceptos.
La Teoría de la Complejidad
La complejidad es una forma de analizar, de reflexionar sobre determinados aspectos de la naturaleza, la sociedad y el pensamiento, que presentan ciertas características que los clasifican como sistemas de comportamiento complejo.
Los sistemas de comportamiento complejo necesitan, para ser determinados, de un programa que medirá el grado de complejidad por la cantidad de información que contenga. En términos matemáticos, por el número de bits o longitud del programa.
Característica esencial de estos sistemas es el hecho de que constituyen colectivos en los que surgen propiedades cuyos elementos no presentaban aisladamente.
A éstas se les llama propiedades emergentes. Las variaciones en la cantidad, valor y propiedades en general de los sistemas que estudiados por las ciencias de la complejidad, no lo hacen de forma directamente proporcional o en términos matemáticos, de forma lineal, sino de forma no lineal. La no linealidad se manifiesta matemáticamente en las ecuaciones dinámicas que modelan el sistema, en la aparición de potencias de las variables ni iguales a uno.
El concepto de Caos
Las variaciones que experimentan los sistemas de propiedades complejas pueden llegar a situaciones en que no sean predecibles, y que muy pequeñas variaciones en las condiciones iniciales provoquen grandes cambios irregulares, no periódicos, en las propiedades, cantidades o valores del sistema.
Se dice entonces que se ha llegado al caos, teniendo este vocablo una connotación especial en la teoría que estudia la complejidad. Es un concepto que, como otros de la Teoría de la Complejidad, tuvo su origen en las matemáticas, y que fue estudiado con más amplitud por el climatólogo norteamericano Edward Lorenz.
Hay ecuaciones o sistemas de ecuaciones en que, a partir de ciertos valores de las variables, los valores que siguen resultan impredecibles, aperiódicos. Se dice entonces que se ha llegado al caos determinista; determinista porque se somete, aún con las características citadas, a regularidades que se estudian y se tratan con métodos de las ciencias exactas, naturales y humanísticas.
Esta característica de los sistemas en régimen de caos, de pequeñas causas provocando notables cambios en los efectos, ha pasado a la cultura pudiéramos llamar popular, descrita como que “el aleteo de una mariposa en New York es capaz de provocar un tiempo después un huracán en Beiguin”. Esto ha motivado que el caos sea conocido como el “Efecto Mariposa”.
Extrapolación de conceptos
Pero llegados ya a este punto, podemos ir comprendiendo cómo conceptos como el de caos y otros de la Teoría de la Complejidad, manejados inteligentemente y con cabal entendimiento del concepto en su significado originario, pueden ser extrapolados a otras ramas del conocimiento universal y, con procedimientos de razonamiento análogos a los originarios, enriquecer teorías de disciplinas como, economía, sociología, filosofía, teología y psicología, además de las distintas ramas de la ciencia, física, química, biología, que son las ciencias donde surgieron los conceptos básicos de la Complejidad.
Además, y esto es muy importante, la Teoría del Caos debida a Edward Lorenz, vertiente principal de la Complejidad, nos muestra que, en un momento dado, multitud de procesos se hacen impredecibles, y que esto es algo que forma parte de la realidad, que no podemos evitar.
Por tanto, enfrentarnos racionalmente a esta realidad y actuar en consecuencia, es algo que nos permite el estudio a fondo de la Teoría del Caos. Nos permite trazar estrategias ante eventualidades impredecibles en todos los terrenos de la vida.
Hace unos años, ocurrió que en México, y más tarde en varios países asiáticos, hubo una caída estrepitosa de los valores cotizados en bolsa. Estas caídas, que comenzaron en puntos localizados, se propagaron caóticamente por casi todo el mundo, de tal manera que, jugando con lo del “Efecto Mariposa”, se denominó a esos nuevos eventos financieros, “Efecto Tequila”, a lo sucedido en México, y “Efecto Dominó”, a su extensión en oriente.
Muy presente estuvo la Teoría del Caos, y por ende la de la Complejidad en los pasos dados por los economistas para superar esas crisis. A pesar de este ejemplo, lo que puede intuirse de la explicación anterior y no puede olvidarse es que el origen del concepto caos en el contexto global es de índole matemática.
Tanto la Teoría del Caos como otra muy relacionada con ella, la Teoría de los Fractales, resultan temas actuales de referencia, en el análisis de fenómenos relacionados con la economía y con las finanzas, sobre todo al tratar de las crisis periódicas o cíclicas de periodos no muy largos o sumamente largos, como las que a nivel mundial se han producido a mediados del siglo XX y principios del XXI.
Las semejanzas entre estos eventos, inteligentemente estudiadas, mediante los conceptos propios de la teoría de la fractalidad (puesto que los fractales son procesos iterativos de autosemejanza), pueden ofrecer enseñanzas que sirvan para aminorar o hasta evitar los efectos de las citadas crisis, y no dar motivo a actitudes de negativa resignación.
Otras vertientes de la Complejidad
Otra vertiente muy importante de la Complejidad la constituye la Termodinámica del No-Equilibrio, que, como su nombre indica, tiene su origen en la termodinámica clásica.
Pero sus conceptos esenciales, extrapolados racionalmente, pasan a ser también un poderoso instrumento de investigación en disciplinas como la sociología y la economía. En esta vertiente de la termodinámica de no-equilibrio, y a partir de las aportaciones del Nobel belga Ilya Prigogine, se hace énfasis en los conceptos de equilibrio y orden que, partiendo de la termodinámica, son conceptos antagónicos aunque parezca extraño.
En este contexto, el equilibrio es el estado al que espontáneamente tienden los sistemas, pero, si bien se analiza, esa tendencia es hacia el desorden.
Enciérrese un gas en una caja y, de momento, ábrase un extremo de ésta: espontáneamente las moléculas del gas se reharán, se desordenarán y en ese desorden permanecerán.
Este será su estado natural, su “estado de equilibrio”, como entiende la termodinámica. Para ordenar de nuevo las moléculas del gas, habría que hacer fuerza sobre ellas, empujarlas hacia la caja.
El orden no es espontáneo, hay que imponerlo, como bien sabemos. Pero un sistema equilibrado no suele ser útil. Un gas en una jeringuilla sin émbolo está desordenado –en nuestro contexto equilibrado– pero no produce movimiento. Si lo comprimimos con un émbolo, lo ordenamos. Si lo desequilibramos, será apto para realizar un trabajo cuando soltemos el émbolo y se expanda. Por ello, aunque parezca paradójico, para lograr movimiento es necesario establecer las condiciones del no equilibrio.
Manejado racionalmente este hecho puede resultar positivo en importantes momentos. La termodinámica de no-equilibrio predice, y así se cumple, que a partir de la inestabilidad, del no equilibrio, la estructura de los sistemas físicos se estabiliza en un nuevo estado, proceso que se denomina “autoorganización”.
Proceso que es básico en la ampliación de la Teoría de Darwin debida a Stuart Kauffman. Pero, como todo orden, hay que mantenerlo, puesto que no es espontáneo.
Para lograr ese orden sostenido, la Teoría de la Complejidad nos hace una gran aportación teórica, sobre todo en la vertiente de la termodinámica de no-equilibrio, debidamente extrapolada desde sus conceptos originarios.
Así, como hemos visto que en general el no-equilibrio es lo deseado, se presentan casos en los cuales lo deseable es que un organismo no alcance el no-equilibrio, pues no deseamos su estabilización. Un ejemplo se presenta en las ideas del distinguido médico colombiano Dr. José Félix Patiño, quien estima que para el tratamiento de un ente indeseado como es el cáncer ha de buscarse que no alcance el no-equilibrio para que no logre mantener su maligno ordenamiento
Conclusiones
En la actualidad, se realizan intensos estudios de la Complejidad en todo el mundo. En los planes de estudio de las enseñanzas superior y media, en una gran variedad de países, aparecen destacados espacios dedicados a la Teoría de la Complejidad.
Antes de terminar debemos expresar nuestra opinión de que quienes, seducidos por el sugerente significado que algunos de los términos del glosario de la Complejidad, como caos y complejidad, tienen en el lenguaje común, se sienten motivados a extrapolar estos conceptos, debieran antes adentrarse en los fundamentos originarios de los mismos.
Estos conceptos han aparecido casi todos en el campo de las matemáticas y de las ciencias naturales. Haciéndolo así, se evitaría caer en lo metafórico y en una posible aplicación errónea de estos conceptos a otros campos. Un mal uso invalidaría argumentos importantes como los empleados en el debate entre ciencia y religión. Sin embargo, como ya hemos explicado, la Teoría de la Complejidad y sus vertientes, constituyen un soporte racional importante en la conducción debidamente encauzada del diálogo ciencia-religión.
¿Por qué? Porque el humanismo natural y el humanismo religioso se fundan en una idea de la libertad del hombre como individuo y en sus interacciones sociales. Ya la mecánica clásica, vg. en la Teoría de la Complejidad, nos hace ver que la acción humana tiene lugar en un ámbito físico macroscópico en que no todo está absolutamente determinado. Por ello, los seres vivos y el hombre, desde la iniciativa del impulso nacido de sus sistemas psíquicos puede hacer que las acciones vayan en una dirección u otra de entre las posibilidades abiertas por un mundo físico no absolutamente determinado.
Pero llegados ya a este punto, podemos ir comprendiendo cómo conceptos como el de caos y otros de la Teoría de la Complejidad, manejados inteligentemente y con cabal entendimiento del concepto en su significado originario, pueden ser extrapolados a otras ramas del conocimiento universal y, con procedimientos de razonamiento análogos a los originarios, enriquecer teorías de disciplinas como, economía, sociología, filosofía, teología y psicología, además de las distintas ramas de la ciencia, física, química, biología, que son las ciencias donde surgieron los conceptos básicos de la Complejidad.
Además, y esto es muy importante, la Teoría del Caos debida a Edward Lorenz, vertiente principal de la Complejidad, nos muestra que, en un momento dado, multitud de procesos se hacen impredecibles, y que esto es algo que forma parte de la realidad, que no podemos evitar.
Por tanto, enfrentarnos racionalmente a esta realidad y actuar en consecuencia, es algo que nos permite el estudio a fondo de la Teoría del Caos. Nos permite trazar estrategias ante eventualidades impredecibles en todos los terrenos de la vida.
Hace unos años, ocurrió que en México, y más tarde en varios países asiáticos, hubo una caída estrepitosa de los valores cotizados en bolsa. Estas caídas, que comenzaron en puntos localizados, se propagaron caóticamente por casi todo el mundo, de tal manera que, jugando con lo del “Efecto Mariposa”, se denominó a esos nuevos eventos financieros, “Efecto Tequila”, a lo sucedido en México, y “Efecto Dominó”, a su extensión en oriente.
Muy presente estuvo la Teoría del Caos, y por ende la de la Complejidad en los pasos dados por los economistas para superar esas crisis. A pesar de este ejemplo, lo que puede intuirse de la explicación anterior y no puede olvidarse es que el origen del concepto caos en el contexto global es de índole matemática.
Tanto la Teoría del Caos como otra muy relacionada con ella, la Teoría de los Fractales, resultan temas actuales de referencia, en el análisis de fenómenos relacionados con la economía y con las finanzas, sobre todo al tratar de las crisis periódicas o cíclicas de periodos no muy largos o sumamente largos, como las que a nivel mundial se han producido a mediados del siglo XX y principios del XXI.
Las semejanzas entre estos eventos, inteligentemente estudiadas, mediante los conceptos propios de la teoría de la fractalidad (puesto que los fractales son procesos iterativos de autosemejanza), pueden ofrecer enseñanzas que sirvan para aminorar o hasta evitar los efectos de las citadas crisis, y no dar motivo a actitudes de negativa resignación.
Otras vertientes de la Complejidad
Otra vertiente muy importante de la Complejidad la constituye la Termodinámica del No-Equilibrio, que, como su nombre indica, tiene su origen en la termodinámica clásica.
Pero sus conceptos esenciales, extrapolados racionalmente, pasan a ser también un poderoso instrumento de investigación en disciplinas como la sociología y la economía. En esta vertiente de la termodinámica de no-equilibrio, y a partir de las aportaciones del Nobel belga Ilya Prigogine, se hace énfasis en los conceptos de equilibrio y orden que, partiendo de la termodinámica, son conceptos antagónicos aunque parezca extraño.
En este contexto, el equilibrio es el estado al que espontáneamente tienden los sistemas, pero, si bien se analiza, esa tendencia es hacia el desorden.
Enciérrese un gas en una caja y, de momento, ábrase un extremo de ésta: espontáneamente las moléculas del gas se reharán, se desordenarán y en ese desorden permanecerán.
Este será su estado natural, su “estado de equilibrio”, como entiende la termodinámica. Para ordenar de nuevo las moléculas del gas, habría que hacer fuerza sobre ellas, empujarlas hacia la caja.
El orden no es espontáneo, hay que imponerlo, como bien sabemos. Pero un sistema equilibrado no suele ser útil. Un gas en una jeringuilla sin émbolo está desordenado –en nuestro contexto equilibrado– pero no produce movimiento. Si lo comprimimos con un émbolo, lo ordenamos. Si lo desequilibramos, será apto para realizar un trabajo cuando soltemos el émbolo y se expanda. Por ello, aunque parezca paradójico, para lograr movimiento es necesario establecer las condiciones del no equilibrio.
Manejado racionalmente este hecho puede resultar positivo en importantes momentos. La termodinámica de no-equilibrio predice, y así se cumple, que a partir de la inestabilidad, del no equilibrio, la estructura de los sistemas físicos se estabiliza en un nuevo estado, proceso que se denomina “autoorganización”.
Proceso que es básico en la ampliación de la Teoría de Darwin debida a Stuart Kauffman. Pero, como todo orden, hay que mantenerlo, puesto que no es espontáneo.
Para lograr ese orden sostenido, la Teoría de la Complejidad nos hace una gran aportación teórica, sobre todo en la vertiente de la termodinámica de no-equilibrio, debidamente extrapolada desde sus conceptos originarios.
Así, como hemos visto que en general el no-equilibrio es lo deseado, se presentan casos en los cuales lo deseable es que un organismo no alcance el no-equilibrio, pues no deseamos su estabilización. Un ejemplo se presenta en las ideas del distinguido médico colombiano Dr. José Félix Patiño, quien estima que para el tratamiento de un ente indeseado como es el cáncer ha de buscarse que no alcance el no-equilibrio para que no logre mantener su maligno ordenamiento
Conclusiones
En la actualidad, se realizan intensos estudios de la Complejidad en todo el mundo. En los planes de estudio de las enseñanzas superior y media, en una gran variedad de países, aparecen destacados espacios dedicados a la Teoría de la Complejidad.
Antes de terminar debemos expresar nuestra opinión de que quienes, seducidos por el sugerente significado que algunos de los términos del glosario de la Complejidad, como caos y complejidad, tienen en el lenguaje común, se sienten motivados a extrapolar estos conceptos, debieran antes adentrarse en los fundamentos originarios de los mismos.
Estos conceptos han aparecido casi todos en el campo de las matemáticas y de las ciencias naturales. Haciéndolo así, se evitaría caer en lo metafórico y en una posible aplicación errónea de estos conceptos a otros campos. Un mal uso invalidaría argumentos importantes como los empleados en el debate entre ciencia y religión. Sin embargo, como ya hemos explicado, la Teoría de la Complejidad y sus vertientes, constituyen un soporte racional importante en la conducción debidamente encauzada del diálogo ciencia-religión.
¿Por qué? Porque el humanismo natural y el humanismo religioso se fundan en una idea de la libertad del hombre como individuo y en sus interacciones sociales. Ya la mecánica clásica, vg. en la Teoría de la Complejidad, nos hace ver que la acción humana tiene lugar en un ámbito físico macroscópico en que no todo está absolutamente determinado. Por ello, los seres vivos y el hombre, desde la iniciativa del impulso nacido de sus sistemas psíquicos puede hacer que las acciones vayan en una dirección u otra de entre las posibilidades abiertas por un mundo físico no absolutamente determinado.
Algunas referencias bibliográficas
Gleick, J. (1988), Caos. Penguin Books. New York.
González, J. (2001), Ciencia, Arte y Literatura. Editorial Holguín. Holguín.
González, J. (2010), La Física y la Filosofía en la Alborada del Siglo XXI. Editora Lulu. Miami. González, J. (2006), Tratamiento de los Sistemas Dinámicos, en: www.casanchi.com
González, J., R. Ávila (2004), La Ciencia que Emerge con el Siglo, Editorial Academia. La Habana.
Gleick, J. (1988), Caos. Penguin Books. New York.
González, J. (2001), Ciencia, Arte y Literatura. Editorial Holguín. Holguín.
González, J. (2010), La Física y la Filosofía en la Alborada del Siglo XXI. Editora Lulu. Miami. González, J. (2006), Tratamiento de los Sistemas Dinámicos, en: www.casanchi.com
González, J., R. Ávila (2004), La Ciencia que Emerge con el Siglo, Editorial Academia. La Habana.
Joaquín González Alvarez, residente en Miami, es Profesor Universitario de Física Teórica y Óptica Oftalmológica, Miembro de Mérito de la Sociedad Cubana de Física.