Cada uno de nosotros tiene quizás un centenar de miles de millones de neuronas, cifra comparable al número de estrellas en la galaxia Vía Láctea. Hay aproximadamente cien billones de conexiones en la corteza del cerebro humano.
Con algunos estudiantes he estado conversando estas últimas semanas sobre los conceptos de visión mecanicista y visión organicista. Los términos los introduje en clases a partir de un antiguo ensayo escrito por Alejandro Covarrubias Zagal acerca de la filosofía educacional de Federico Fröebel. Como ha costado entender estos conceptos y a su vez, a partir de ello podemos hacer innumerables derivaciones, escribo este post con el fin de aportar algunos elementos que ayuden a aclarar el punto.

Las mencionadas visiones, ya lo he escrito en este blog, son un buen punto de partida para entender el cambio de eje de la ciencia a partir de los estudios de Einstein.

Pese a que en la historia de la ciencia entre los siglos XVII y XX se dieron alternadamente diferentes posturas, el mecanicismo fue lo que terminó impregnando la manera de entender la realidad.

Apoyado en esa poderosa herramienta que es google, encontré el siguiente artículo publicado en la revista Uno Mismo (ahora recuerdo que la leía asiduamente hace algunos años y es un ejemplo interesante de fusión). Fue escrito por Luis E. Bastías y nos ofrece una muy fundamentada perspectiva que coincide plenamente con la idea que ha ido tomando este blog.

CAOS Y COSMOS

Nuestros ancestros descubrieron en el mundo de la experiencia un orden racional o "cosmos" que les permitió comprender los fenómenos naturales. Durante el siglo XX la ciencia desarrolló la Teoría del Caos. ¿Cómo se conjugan cosmos y caos a la luz de la ciencia contemporánea?, ¿qué importancia pueden tener ambos conceptos para nuestra vida cotidiana en un entorno como el actual?

Las palabras caos y cosmos no son precisamente nuevas. Para los antiguos griegos el caos era inherente al universo y de él provenía todo cuanto existe. Se trata de un concepto muy parecido al de la vacuidad budista. Según los mitos griegos, Caos dio nacimiento a la negra Noche y al Erebo, la región oscura e insondable donde habita la muerte. Noche y Erebo, la oscuridad física y la metafísica, estos dos hijos de la primitiva vacuidad se unieron a su vez para producir el Amor. De esta forma, el amor compasivo surge de la unión de dos negatividades. Luego Amor originó la Luz y el Día.

Este mito es muy interesante porque el amor surge de la oscuridad. En ese sentido se parece al concepto Taoista de yin, que algunas veces se asocia con el mal y más correctamente con la oscuridad, pero también es el lado femenino, amoroso. Luego surgen la Luz y el Día. De nuevo tenemos su contraparte taoísta, el yang, pero también resulta atractivo asociar este mito con nuestra propia mitología occidental. En efecto, en las religiones monoteístas, Dios es amor y crea, a partir del caos vacío a la Luz y el día. La Luz con mayúscula porque no es la onda electromagnética ni un mero flujo de fotones, sino que la Iluminación, la posibilidad de llegar a la claridad total.

Pero a diferencia del monoteísmo, para estos primeros griegos, así como para los orientales, la divinidad no es sólo masculina y, en consecuencia, aunque Amor crea la Luz, la Tierra (Gaia) nace de Caos y a su vez ella engendra el cielo (Urano), a veces cubierto de nubes, a veces estrellado. Gaia y Urano de nuevo nos recuerdan a sus equivalentes chinos, yin y yang, respectivamente.

Más adelante, en la antigua Jonia, en el Mar Egeo, alrededor del siglo cuarto de la era cristiana, surge el concepto más abstracto de cosmos entendido, a partir de ese momento, como un orden armonioso que fue creado desde el caos inicial. De esta forma, esta nueva cultura griega del mar Egeo comienza a decantar un nuevo tipo de mitología más abstracta aunque menos poética, mitología que con el tiempo pasaría a ser filosofía y de la cual se desprendería como hija pródiga la vertiente que en un comienzo se llamó filosofía natural y que hoy conocemos con el nombre de ciencia.

En consecuencia, tanto la filosofía como la ciencia pudieron desarrollarse gracias a que estos hombres de la antigüedad descubrieron en el mundo de la experiencia y de los fenómenos naturales un orden racional o "cosmos". Gracias a ello el Universo se puede conocer, porque hay regularidades en la naturaleza que permiten revelar sus secretos. Sin esa regularidad la naturaleza sería impredecible. No obstante, ello no ocurre, ya que hay leyes a las cuales necesariamente ha de obedecer y que nos permiten estudiarla y entenderla.

Cuando los pensadores del Renacimiento retoman las riendas del abandonado carruaje de la filosofía natural vuelven a sustentarse en este "mito" primordial. El Universo o el Cosmos es predecible, en teoría, ya que es ordenado. Gracias a la influencia de Newton esta mitología se consolida con el nombre de mecanicismo, filosofía que jugó un rol preponderante para establecer los criterios predominantes en la cultura desde su época hasta el siglo XX.

En pocas palabras, para los pensadores mecanicistas, si se pudiera establecer -en teoría- la posición y la velocidad de todas las partículas del Universo, se podría determinar, mediante la simple aplicación de las leyes de la mecánica newtoniana, el comportamiento futuro de todas ellas y, de ese modo, del Universo mismo. Lo importante aquí es lo esencial del razonamiento, no su aplicación práctica ya que ello sería imposible. Lo importante es que en teoría eso sería así, independiente de si alguien lo hace o nadie logra jamás efectuarlo. En consecuencia el futuro del Universo está determinado por su presente y éste, a su vez, por su pasado. Para los mecanicistas desaparece la mano invisible de Dios, la que, a lo más, queda relegada en esta mitología al comienzo mismo, a la creación. En un lenguaje científico Dios lo único que hace es establecer las condiciones iniciales y las "reglas del juego". A partir de ahí el Universo se mueve sólo y "por simple inercia", no quedándole alternativa. Cosmos pasa a significar fatalidad, el fin del libre albedrío, al menos esa sería la lectura que haríamos desde el mito mecanicista.

Dios en el Casino

Tuvo que llegar el siglo XX para que este Cosmos se derrumbara de golpe. Los naipes de más abajo se desplomaron y tras ellos las cartas inmediatamente superiores, en catastrófica secuencia, hasta desplomar todo el castillo de la mitología newtoniana. En su reemplazo se instituyó la mecánica cuántica y, durante esa etapa, muchos físicos no podían dar crédito a las conclusiones a las que ellos mismos llegaban. Algunos de ellos llegaron a exclamar "es como si nos hubieran quitado el suelo de debajo de los pies". El caos había vuelto y esta vez, según parece, para quedarse.

Albert Einstein, quien - contrario a lo que muchos piensan - no recibió el Premio Nobel por su famosa Teoría de la Relatividad sino por su aporte a la cuántica, curiosamente siempre estuvo incómodo con el derrumbe del mecanicismo. La cuántica reveló el carácter azaroso de la naturaleza última del Universo y, con ello cosmos pasó a ser caos. El Universo dejó de ser un inmenso reloj de cuerda y se transformó en una ruleta. Por este motivo, Einstein sentenció en alguna oportunidad "Dios no juega a los dados". Sin embargo, la mecánica cuántica sigue siendo hasta hoy la teoría científica más exacta, comprobada y verificada que se haya desarrollado y, por lo tanto, la última palabra de la física es que Dios, en efecto, sí juega a los dados con el Universo.

Este descubrimiento podría asustarnos y hacernos pensar que hemos retrocedido, que tendremos que volver a aquella época en que nada se podía anticipar. La idea que el Universo es intrínsecamente caótico podría hacernos creer que todo es posible, que de la cruza de dos elefantes podrá nacer una mosca o que las personas traspasarán las paredes pero, por cierto, eso no es así, ya que caos no significa desorden sino que orden complejo.

En efecto, según la mecánica cuántica hay una probabilidad y, por lo tanto existe la posibilidad - en teoría - de que una persona atraviese una pared de concreto, fenómeno que se explica mediante el denominado "efecto túnel". Lo que ocurre, en la práctica, es que esa probabilidad es tan ridículamente pequeña, que - en promedio - habría que repetir ese experimento una y otra vez por una cantidad de tiempo superior a la edad del Universo para tener la esperanza de llegar a presenciar semejante prodigio natural. De nuevo, lo importante aquí es la esencia del razonamiento: en teoría existe una posibilidad cierta de atravesar la pared, aunque ello jamás ocurra, es algo que podría ocurrir en cualquier momento. La cantidad de tiempo "mayor que la edad del Universo" es sólo un promedio de todos los tiempos posibles, es - por así decirlo - un punto intermedio entre los casos optimistas y los pesimistas, pero la posibilidad siempre está y, si somos extremadamente optimistas, podríamos pensar que seremos testigos de dicho fenómeno, de la misma forma que cuando alguien que juega por primera vez se gana la lotería.

El Universo es una ruleta y por lo tanto el físico ya no puede predecir en qué casillero caerá la bolita, sólo nos puede decir cuál es la probabilidad que tenemos de que ocurra esto o aquello. Tampoco puede decirnos cuántas bolitas debemos poner a girar una tras otra hasta ganar, sólo nos puede decir - en promedio - cuánto tiempo deberíamos esperar para ver un acierto. No obstante, sin duda, habrá algunos afortunados que lograrán acertar antes y otros que sólo lo lograrán después de ese promedio. Entonces el caos cuántico no significa completa libertad. La cuántica puede hacer predicciones, es sólo que éstas son de carácter probabilístico y no de naturaleza determinista, como ocurría con la física clásica y el mecanicismo.

El Efecto Mariposa

Cuenta la historia, que con el tiempo se ha ido convirtiendo casi en una leyenda, que en 1963 el meteorólogo Edward Lorenz dio una charla cuyo título era el siguiente: "¿Creó el batir de las alas de una mariposa del Brasil un tornado en Texas?" Lorenz había elaborado un complejo modelo matemático para predecir el tiempo. El ingresaba ciertos valores mediante el teclado de su computador y en la pantalla obtenía determinado resultado. La idea era que él pudiera ingresar al sistema las condiciones climáticas actuales y una cantidad de tiempo a considerar. El sistema, entonces, hacía la predicción de cómo evolucionaría el tiempo meteorológico en ese lapso. De esa forma, en principio, el modelo permitiría predecir, a la luz de cómo había estado el tiempo el día lunes, qué pasaría el martes, el miércoles y así sucesivamente. Sin duda, mientras más grande era la brecha de tiempo, menos confiable se tornaba la predicción.

Lorenz descubrió que el modelo era muy sensible a las condiciones iniciales, es decir que si la temperatura o la presión atmosférica del día lunes cambiaba sólo una ínfima fracción, la predicción meteorológica que el sistema haría cambiaría drástica y notoriamente. Era como si la presencia o ausencia de una mariposa el lunes pudiera redundar en la ocurrencia o no de una tormenta el viernes. A partir de ese momento se empezó a hablar del "efecto mariposa" para referirse a cualquier sistema donde se da esta alta sensibilidad. Otra forma de referirse a estos sistemas caóticos es mediante la denominación de sistemas complejos o sistemas no-lineales.

Una cosa muy importante es que en un sistema no-lineal - al igual que ocurre con el Universo cuántico - no puede ocurrir cualquier cosa. Por muy caótico que sea un sistema, cada vez que uno procesa los mismos datos iniciales con absoluta exactitud, el sistema arroja sistemáticamente la misma salida. El efecto caótico imprevisto ocurre sólo al variar, aunque sea muy poco, las condiciones de entrada. En otras palabras: el sistema es caótico pero eso no quiere decir que sea del todo libre.

Justamente, esa característica de falta de completa libertad es la que permite entrever un cierto grado de orden dentro del caos. Un sistema no lineal puede parecernos extraño, pero sigue siendo predecible, en estricto rigor. Científicos como Ilya Prigogine, Premio Nobel de Química en 1977 y fallecido el 28 de mayo de 2003, estudiaron la naturaleza matemática de los sistemas no-lineales y para ello usaron una tecnología con la que sólo se pudo contar después de desarrollada la mecánica cuántica: los computadores, ya que los computadores permitieron por primera vez obtener gráficos para sistemas no lineales.

Todos hemos visto un histograma alguna vez. Es el típico gráfico de líneas que se usa para representar la evolución en el tiempo del precio de las acciones o la temperatura de los enfermos. Para un sistema no lineal lo que se obtiene es visualmente caótico. El gráfico se parece a las líneas que dibuja un sismógrafo durante un terremoto. En él casi no se puede ver algo con claridad. A lo más, nos sirve para observar los máximos. Este tipo de gráfico, en consecuencia resultó poco útil para los investigadores de la naturaleza del caos. En su lugar prefirieron usar otros gráficos especiales que se llaman "de espacio de fase".

Esa Extraña Atracción

Ciencia y tecnología se acoplan en un círculo virtuoso. Como es sabido, un círculo virtuoso es lo mismo que un círculo vicioso, sólo que con resultados favorables en lugar de desfavorables. El círculo virtuoso de ciencia y tecnología opera de la siguiente manera: la ciencia ayuda a la tecnología a superarse a sí misma y la tecnología ayuda a la ciencia a hacer lo mismo.

Eso fue lo que ocurrió, por ejemplo, cuando la cuántica permitió fabricar microchips. Gracias a ello los científicos contaron con computadores con un extraordinario poder de cálculo rutinario. Operaciones que con papel y lápiz pueden tomar horas, un computador las realiza con absoluta precisión y en fracciones de segundo. Pensemos lo siguiente: un computador común y silvestre, con un procesador de - digamos - unos modestos cien Megahertz realiza aproximadamente cien millones de operaciones en un segundo. Debo reconocer que se trata de un conjunto muy restringido de operaciones simples, como sumar dos números o restar dos números, pero el hecho es que cualquier cálculo numérico se puede descomponer en una serie de dichas operaciones elementales y la conclusión sigue sosteniéndose: el poder de cálculo numérico de los computadores es extraordinario. Fue gracias a esta herramienta que resultó posible estudiar la naturaleza matemática del caos.

Hasta antes de los computadores nadie había hecho nunca el experimento de obtener un gráfico de fase para un sistema no lineal, básicamente debido a la enorme cantidad de operaciones matemáticas que hay que hacer para determinar la posición correcta de cada punto. Los científicos del caos dejaron que los computadores dibujaran estos gráficos y lo que obtuvieron fue extraordinario.

Típicamente observaron curvas muy diferentes de la curva de tipo "terremoto". Estas curvas que se presentan en el espacio de fase se parecían mucho más a la órbita de un planeta en torno a su estrella. Era como si en un determinado punto del espacio de fase hubiera un eje invisible en torno al cual el sistema se mueve. A este foco invisible los científicos lo denominaron "atractor extraño".

Este descubrimiento fue muy importante porque permitió demostrar que el orden está subyacente en el caos. Al igual que en el mito griego, el orden surge del caos.

La conclusión a la que llegaron los científicos es que los sistemas no lineales no son tan "caóticos" después de todo. Todo depende de cómo los miramos: si los vemos de frente (gráfico "tipo terremoto") vemos claramente su naturaleza caótica, pero si los vemos de perfil (espacio de fase), cual patito feo, sale a relucir su aspecto ordenado.

En la práctica esto significa que, aunque no sea posible anticipar el comportamiento de un sistema caótico, dada su fuerte inestabilidad, lo que si se puede hacer es predecir lo que el sistema no puede hacer. Esto se conoce en teoría del caos con el nombre de previsibilidad asintótica y significa que las leyes del caos, a diferencia de lo que ocurría con el mecanicismo determinista, no obligan al sistema a un determinado comportamiento, por el contrario, sólo le plantean restricciones gruesas en relación a lo que el sistema no puede hacer.

Lo mismo ocurre con los seres vivos y la evolución; el medio no impone a las criaturas a evolucionar en alguna dirección determinada, solamente impide determinadas condiciones. Por ejemplo, un perro no puede volar, sin embargo sí existen otros mamíferos que lo hacen.

Caos y vida cotidiana

La adaptación de las especies al medio es muy similar a la forma en que un individuo se adapta a su circunstancia. La circunstancia no podrá jamás obligarnos a obrar de una sola manera porque somos sistemas caóticos. Solamente habrá cosas que no podremos hacer.

Por otro lado miremos a los niños, veámoslos jugar. Correr de un lado para otro, encaramarse, trepar, columpiarse, balancearse. Cuando somos niños la excitación de lo novedoso, lo sanamente arriesgado, es lo que más nos divierte y nos llama la atención. Por alguna razón, con el tiempo, vamos perdiendo esa capacidad de asombro y con ella nos volvemos más inseguros y temerosos. Los adultos evitamos el tipo de experiencia que de niños buscábamos: novedad, desequilibrios, sorpresa, pérdida de control.

Lo malo es que vivimos en una sociedad compleja en la que es muy difícil manejarse. Constantemente experimentamos contradicciones e incertidumbres. Por ejemplo, en el trabajo, el mes en que más nos esforzamos no es el aquel en que mejor nos va. La sorpresa se ha apoderado de lo que sucede, crece la incertidumbre sobre lo que pasa y no pasa, sobre lo que acontece y lo que queda por venir y, con ello, surge la inseguridad sobre lo que soy y no soy, sobre lo que debemos y podemos hacer y sobre aquello que no nos conviene hacer. Vivimos en un mundo sin certezas, en el que impera un generalizado no saber a qué atenerse.

Para vivir en este entorno debemos aprender de las leyes del caos. Gracias a ellas podemos cultivar la aceptación del caos como algo natural y dejar de percibirlo como una amenaza. Al fin y al cabo, es allí, en la sorpresa, en el riesgo, donde radica el verdadero sabor de la vida.

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