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Centro de Estudios e Investigación de Medicina y Arte (1989)
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Ilya Prigogine
Las leyes del Caos

 

Capítulo 9

Terminaremos esta exposición con algunas conclusiones generales. En varias ocasiones hemos insistido en la sucesión inestabilidad (caos) →  probabilidad → irreversi­bilidad, y en el hecho de que en ciertos aspectos nuestro enfoque sigue las intuiciones geniales de Boltzmann. Hoy sabemos que el enfoque de Boltzmann se aplica a la cate­goría de los sistemas dinámicos inestables, y esta precisión permite evitar las críticas de que había sido objeto Boltz­mann en su tiempo. En vez de pensar trayectorias o fun­ciones de onda, pensamos probabilidades y propiedades de los operadores de evolución. A través de las probabili­dades de los operadores de evolución es como podemos unificar la dinámica y la termodinámica. Empezamos a aprender la lección del segundo principio de la termodi­námica. ¿Por qué existe la entropía? Antes se admitía que la entropía sólo era la expresión de una fenomenología, de aproximaciones suplementarias que introducimos en las leyes de la dinámica. Hoy sabemos que la ley de crecimiento de la entropía y la física del no equilibrio nos enseñan algo fundamental sobre la estructura del universo. En nuestra descripción del universo la irreversibilidad pasa a ser un elemento fundamental. En consecuencia, tiene que encontrar su expresión en las leyes fundamentales de la dinámica. La condición esencial es que la descripción microscópica del universo se haga mediante sistemas dinámicos inestables. Es un cambio radical de punto de vista. El punto de vista clásico era que los sistemas estables eran la regla y los inestables excepciones. Ahora le damos la vuelta a esta perspectiva.
Después que tenemos la irreversibilidad, la flecha del tiempo, podemos estudiar su efecto en otras rupturas de simetría y en la aparición del orden y el desorden a la vez a escala macroscópica. En ambos casos el orden y el de­sorden emergen a la vez del caos. Si la descripción funda­mental se hiciese en términos de leyes dinámicas estables, no tendríamos entropía, pero tampoco coherencia debida al no equilibrio, ni posibilidad de hablar de estructuras bio­lógicas, y por lo tanto tendríamos un universo del que es­taría excluido el hombre. La inestabilidad, el caos, tiene, pues, dos funciones esenciales. Por un lado la unificación de las descripciones microscópicas y macroscópicas de la naturaleza. Pero esta unificación sólo es posible con un cambio de la descripción microscópica. Por otro lado, la formulación de una teoría cuántica directamente basada en la noción de probabilidad, que evita el dualismo de la teoría cuántica ortodoxa; pero en un sentido más amplio esto nos lleva a cambiar lo que se conoce por «leyes de la naturaleza». Tradicionalmente, estas leyes estaban asocia­das al determinismo y a la reversibilidad del tiempo. En los sistemas inestables las leyes de la naturaleza se tornan fundamentalmente probabilistas. Expresan lo que es posible, y no lo que es «cierto». Esto resulta especialmente pal­pable en los primeros momentos del universo. En este momento el universo se puede comparar con un niño que acaba de nacer y podría llegar a ser arquitecto, músico o empleado de banca, pero no puede llegar a serlo todo a la vez. Evi­dentemente, la ley probabilista contiene fluctuaciones e incluso bifurcaciones.
Al principio de este trabajo hemos mencionado la cues­tión de las dos culturas. La ciencia clásica había nacido bajo el signo del dualismo. En su Respuesta a las terceras objeciones René Descartes reafirma, frente a Hobbes, la distinción entre dos sustancias, el cuerpo y el espíritu, que conocemos por actos o accidentes que les son propios:

 

… Hay ciertos actos que llamamos corporales, como la magnitud, la figura, el movimiento y todas las demás cosas que no se pueden concebir sin una extensión local, y llama­mos con el nombre de cuerpo la sustancia en la que residen
… todos estos actos concuerdan entre sí, por cuanto presu­ponen la extensión. Después hay otros actos que llamamos intelectuales, como entender, querer, imaginar, sentir, los cua­les no pueden ser sin pensamiento, o percepción, o conscien­cia y conocimiento; y la sustancia en la que residen, decimos que es una cosa que piensa, o un espíritu... el pensamien­to, que es la razón común en la que concuerdan, es total­mente diferente de la extensión, que es la razón común de los otros.30

Descartes describe en estas líneas el contraste evidente entre los primeros objetos de la ciencia física naciente (como el péndulo o la piedra que cae) y los actos intelectuales.
La materia está asociada a la extensión, y por lo tanto a una geometría. Es sabido que la idea central de la obra de Einstein fue acceder a una descripción geométrica de la física. En cambio, los actos intelectuales están asociados al pensamiento, y éste no se puede separar de la distinción entre un «antes» y un «después», es decir, de la flecha del tiempo.
La paradoja del tiempo expresa una forma de dualismo cartesiano. Recientemente se ha publicado un libro interesante de un físico matemático eminente, Roger Penrose: La nueva mente del emperador. En él leemos: …nues­tra actual falta de comprensión de las leyes fundamentales de la física nos impide entender el concepto de “mente” [mind] en términos físicos o lógicos»:’***
Creo que Penrose tiene razón: no había lugar para el pensamiento en la imagen que daba la física clásica del uni­verso. En esta imagen el universo aparecía como un vasto autómata, sometido a leyes deterministas y reversibles, en las que resultaba difícil reconocer lo que para nosotros ca­racteriza al pensamiento: la coherencia o la creatividad.
Penrose cree que para incluir estas propiedades en el mundo físico tenemos que dirigir nuestra atención hacia los agujeros negros y la cosmología. Los agujeros negros son esos objetos extraños que atraen irreversiblemente la materia gracias a un campo gravitatorio intenso (objetos que ya había imaginado Laplace).

- Los trabajos que he resumido en estas líneas revelan que para solucionar el dualismo cartesiano no hace falta recurrir directamente a la cosmología. Comprobamos que a nuestro alrededor existen objetos que obedecen a leyes clásicas ­deterministas y reversibles, pero estos objetos corresponden a casos simples, casi a excepciones, como el movi­miento planetario de dos cuerpos. Por otra parte, tenemos los objetos a los que se aplica el segundo principio de la termodinámica, que constituyen la inmensa mayoría. Por eso hoy, incluso dejando a un lado la historia, es preciso hacer una distinción cosmológica entre estos dos tipos de situaciones. Es una distinción entre estabilidad, por un lado, e inestabilidad y caos por otro.
No es que la cosmología deje de ocupar un lugar des­tacado. Todo lo contrario, el big bangnos indica que hay un momento particular en el que la materia, tal como la conocemos, surgió del vacío cuántico. Siempre hemos sos­tenido que se trata de un fenómeno irreversible por exce­lencia, y hemos tratado de analizarlo en términos de ines­tabilidad. El universo forma un todo, y la existencia de una flecha del tiempo única tiene un origen cosmológico.
Esta flecha del tiempo sigue presente en la actualidad. Es más, existe un estrecho vínculo entre irreversibilidad y complejidad. Cuanto más nos elevamos en los niveles de complejidad (química, vida, cerebro), más evidente es la flecha del tiempo, lo cual corresponde al papel cons­tructivo del tiempo, tan evidente en las estructuras disipa­tivas mencionadas al principio de estas conferencias.
La ciencia tiene un papel fundamental en nuestra cul­tura. Pero la reacción ante la ciencia no es unánime. En La nueva alianza, Isabelle Stengers y yo citamos un texto publicado en 1974 con motivo de un coloquio de la UNESCO, cuyo título es «La ciencia y la diversidad de culturas»:

Desde hace más de un siglo, el sector de la actividad cien­tífica ha crecido tanto en el espacio cultural que parece como, si sustituyera al conjunto de la cultura. Para algunos esto es sólo una ilusión producida por la velocidad de este creci­miento, y las líneas de fuerza de esta cultura no tardarán en surgir de nuevo, para tomar las riendas al servicio del hom­bre. Para otros este triunfo reciente de la ciencia le otorga el derecho a regentar el conjunto de la cultura, que sólo me­recería este título en la medida en que se dejara difundir a través del aparato científico. Por último, hay quienes, asus­tados por la manipulación a la que están expuestos el hom­bre y las sociedades si caen bajo el poder de la ciencia, ven perfilarse en esto el espectro del fracaso cultural.

Y añadimos:

El desarrollo científico desemboca en una verdadera elec­ción metafísica, trágica y abstracta: el hombre tiene que ele­gir entre la tentación, tranquilizadora pero irracional, de bus­car en la naturaleza la garantía de los valores humanos, la manifestación de una pertenencia esencial, y la fidelidad a una racionalidad que le deja solo en un mundo mudo y es­túpido.32

 

En un libro reciente, Richard lamas expresa la misma pasión más profunda de la mente occidental ha reunirse con la razón de su ser».33

 

Es interesante señalar que los desarrollos recientes que los desarrollos recientes que hemos resumido en estas líneas van precisamente en esta dirección. Ponen de manifiesto la extensión de la ciencia a un conjunto de fenómenos que la ciencia clásica había relegado a la «fenomenología», y que, sin embargo, para nosotros son la parte esencial de la naturaleza. Según Eins­tein, el representante más ilustre de la ciencia clásica, para llegar a la armonía de lo eterno había que ir más allá del mundo sensible con sus tormentos y añagazas. El triunfo de la ciencia estaría relacionado con la demostración de que nuestra vida —inseparable del tiempo— sólo es una ilusión. Es un concepto grandioso, sin duda, pero también profundamente pesimista. La eternidad no conoce suce­sos, pero ¿cómo disociamos la eternidad de la muerte?
En cambio, el mensaje de esta obra es optimista. La ciencia empieza a ser capaz de describir la creatividad de la naturaleza, y hoy el tiempo ya no habla de soledad, sino de alianza entre el hombre y la naturaleza descrita por él.

 

 


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