Archive for the ‘Filosofía de la ciencia’ Category

Azar y determinismo emergente en la obra de Stanislaw Lem

junio 23, 2014

Comentando las ideas de Erwin Schrödinger sobre el determinismo que emerge a partir del azar, por el promediado sobre grandes números de moléculas, comenté que una visión similar la podemos encontrar en la obra de Stanislaw Lem. Ya he hablado aquí sobre las conexiones que podemos encontrar entre la obra del autor polaco y la de Isaac Asimov. Una de ellas se asocia con el concepto de psicohistoria.

Ambas cuestiones están relacionadas y la prueba de ello se encuentra en el diálogo final de La fiebre del heno, una de las novelas de ficción científica y epistemológica de Lem, en la cual una investigación policial por parte de un astronauta deviene en una exploración de las relaciones entre azar y orden en la sociedad humana. Lo que sigue es un spoiler, aunque sea filosófico, pues en realidad de eso trata la novela. En cierto momento de la discusión entre dos personajes, entre ellos el protagonista, este último nos dice que:

La humanidad se ha multiplicado y condensado tanto, que las leyes del átomo comienza a gobernarla. Cada átomo de gas se mueve caóticamente, pero es precisamente este caos lo que conduce al orden: estabilidad de la presión, temperatura, peso específico, etc. Su éxito involuntario se antoja paradójico: una larga serie de extraordinarias coincidencias. Pero sólo lo parece.

Este es exactamente la misma idea que la expresada por Schrödinger, y además es la base conceptual en que se sustenta la psicohistoria de Asimov. La analogía con los gases implica una regularidad del comportamiento del colectivo humano, el orden surge del azar.

La idea de la cadena de casualidades (así se titula esta novela en la edición en inglés) es recurrente en Lem. Es el hilo conductor de su relato autobiográfico en el breve ensayo Azar y orden, y también lo es en una de las reseñas falsas de Vacío perfecto, De Impossibilitate Vitae, que también incluye elementos autobiográficos. Pero lo más interesante es que esa falsa reseña, en la que se analiza una obra que presenta la falacia de que la baja probabilidad de los acontencimientos que han dado lugar a una vida humana, o al propio universo, concluye con un argumento interesante. Para rebatir la falacia Lem no recurre a argumentos de fundamentos de la probabilidad, sino a uno físico invocando el principio de indeferencia. Pero además lo hace considerando su versión procedente de la física estadística, la que implica la igual probabilidad de los posibles microestados, es decir, las diferentes configuraciones microscópicas moleculares. Y al hacerlo está dando primacía una vez más a la idea de orden emergiendo de un azar subyacente.

¿Por qué son tan pequeños los átomos?

junio 16, 2014

Además de un gran físico Erwin Schrödinger también fue un gran filósofo. Algunos de sus “libritos” como él los llamaba constituyen hitos en el pensar del siglo XX. En Mente y materia o La naturaleza y los griegos encontramos reflexiones de gran calado, en obras que por otra parte son cortas. De hecho la capacidad de Schrödinger para presentar un punto de vista complejo y profundo sobre un tema en textos breves era manifiesta. La prueba de ello es el texto que lleva por título el mismo que el de esta entrada. En una extensión equiparable a la que ocuparía una entrada de un blog como este, el físico austríaco se las apaña para hablar sobre indeterminismo, determinismo y el papel crucial que juegan las leyes cuánticas en la existencia de la vida como la conocemos. Una muestra de que el tamaño no importa a la hora de exponer las ideas, cuando se hace bien, aunque en este caso para demostrar que el tamaño sí importa en lo que respecta a la escala de los seres vivos con respecto a los átomos.

Planteada la pregunta, estableciendo que la cuestión del tamaño es relativo y que se refiere a la pequeñez de los átomos respecto a la escala humana Schrödinger nos dice que:

La pregunta precedente no puede ser contestada en ningún otro sentido que buscando las razones por las que un organismo que funciona de modo muy sensible y altamente diferenciado y reacciona con el entorno, tiene que componerse de un número tan extraordinariamente grande de átomos. Para el físico es manifiesto que la razón es que los procesos físicos y químicos en los que se basa el funcionamiento de los organismos, descansan en leyes estadísticas, que sólo se cumplen con gran precisión cuando el número de átomos intervinientes en ellos es extraordinariamente grande. De lo contrario se observan las llamadas oscilaciones termodinámicas, de las que en todo caso tiene que ser sustraídas las funciones vitales de los organismos.

Es decir el gran tamaño de los organismos vivos garantiza su estabilidad, porque de lo contrario serían víctimas de las fluctuaciones termodinámicas. El azar existente en las escalas atómicas haría inviable la existencia de seres vivos, la fluctuación, el movimiento errático de las moléculas no permitiría la vida entendida esta en términos de la física clásica.

Además Schrödinger considera que la regularidad y el determinismo que surgen en la escala macroscópica, siguiendo las ideas de su maestro el experimentalista Franz Exner, son emergentes y resultan del promediado sobre un gran número de constituyentes cuya dinámica individual es azarosa. Esta idea del determinismo emergente sobre un nivel subyacente azaroso es clave también en la obra literaria del escritor de ciencia ficción Stanislaw Lem, quien quizás recibiese la influencia de Schrödinger.

Pero este último va más allá, y paradójicamente considera que la teoría cuántica en la que tuvo un papel importante en su desarrollo, y que supondría un duro ataque al determinismo en la física, en realidad no hace sino reforzar el determinismo que permite la estabilidad de los seres vivos:

Las mismas leyes cuánticas, que últimamente han producido fuertes dudas sobre que la conducta del átomo aislado está rigurosamente determinada causalmente, ofrecen por otro lado el único fundamento para la comprensión de las regularidades inauditamente precisas que se muestran a gran escala no sólo al físico, sino también al biólogo con creciente claridad.

Es decir, son las leyes cuánticas, con su espectro discreto de estados moleculares las que hacen insensibles a las moléculas biológicas a las fluctuaciones termodinámicas. Schrödinger llegó a esta conclusión reflexionando sobre la estabilidad del material genética, y es una de las ideas principales expuestas en otro de sus libritos, todo un clásico de la ciencia ¿Qué es la vida?

Pensad atentamente sobre todo ello, porque tienen muchas más implicaciones de lo que parece, y en esto Schrödinger anticipó argumentos expuestos décadas después por físicos como Anderson o Laughlin a la hora de considerar la existencia de orden emergente en sistemas físicos.

Esta conferencia de Schrödinger y otras más, igual de apasionantes, las podéis encontrar en el volumen La nueva mecánica ondulatoria y otros escritos, en edición de Juan Arana de la editorial Biblioteca Nueva. No es tan conocida como otras antologías de este gran físico pero es tremendamente interesante.

Materialismo y ciencia (Mario Bunge)

octubre 28, 2013

materialismoEl materialismo ha sido y es una postura filosófica duramente atacada, y sus defensores ridiculizados, demonizados o ignorados por la filosofía académica. Esto ha tenido como consecuencia que el materialismo resulte una filosofía incompleta frente a otras de corte idealista. Entender esto es fundamental para afrontar la lectura de este libro de Mario Bunge.

Para empezar Bunge parte de reconocer la falta de avances en el materialismo desde el siglo XIX, y atribuye este retraso a los errores de planteamiento de los autores materialistas. También plantea una serie de preguntas que un materialista filosófico debería ser capaz de resolver, y ciertamente para algunas de las cuales muchos materialistas no serán capaces de llegar a una respuesta. Por eso Bunge considera que el materialismo es a día de hoy un programa de investigación en ontología, que él acertado y trata de mostrarnos sus virtudes, pero siendo en todo momento consciente de sus limitaciones y puntos débiles. Así critica lo que denomina materialismo vulgar, que no hace sino dar munición filosófica a los rivales de las doctrinas materialistas.

Lo que sí está muy claro para Bunge es que el materialismo es la ontología compatible con la ciencia, desde luego en el plano metodológico, aunque el cree que en un sentido mucho más amplio y considera que el objetivo del programa materialista es convertirse en la ontología de la ciencia. Así está enfocado el libro desde este punto de vista, siendo los avances científicos uno de los pilares del desarrollo de la ontología materialista, dando mucha importancia a ellos en la exposición. Pero a diferencia de otros autores mucho más vulgares que se limitan a afirmar que la ciencia es materialista, pero cuya argumentación filosófica es muy pobre, este es un texto que desde el primer momento se enfrenta a cuestiones ontológicas.

Por eso la propia definición de lo que es materia intenta satisfacer estos dos criterios, ser satisfactoria como una definición general de tipo ontológico, y ser compatible con lo que la ciencia nos dice sobre el mundo. Los primeros apartados del libro están dedicados a ellos, así como a precisar a qué tipo de materialismo se refiere Bunge. Pues no sólo hay que tener claro qué es la materia, y a la hora de construir una ontología materialista de la mente o la cultura hay que tener en cuenta el enfoque general de partida.

Bunge considera un materialismo emergentista y sistemista, y está claro que para él el materialismo reduccionista es vulgar y está muy limitado. Ahora bien su énfasis en las ideas de emergencia y sistema no es una adopción de un punto de vista holista, pues tal enfoque no es para nada eficaz en la producción de buena ciencia. También tiene en cuenta los diferentes modos de devenir que podemos encontrar en la ciencia.

Tras ello pasa a analizar los puntos débiles de la dialéctica, entendida como una doctrina ontológica. En esencia su crítica se fundamenta en negar la generalidad de algunos de los principios de la dialéctica, fundamentalmente la idea de la dualidad de los contrarios o el principio de negación de la negación de Hegel como un motor de cambio de las cosas. Su crítica es de tipo logicista, pues Bunge es uno de esos autores que utiliza (yo diría que en exceso) la lógica clásica como la herramienta fundamental de la filosofía. Pero sin embargo no niega la utilidad del principio de que el cambio cualitativo puede surgir del incremento cuantativo.
Tras esto pasa a estudiar el enfoque materialista de la mente, precisamente el ámbito donde el materialismo está más verde, algo que Bunge reconoce con una honestidad intelectual que no podemos encontrar en otros autores. Además se muestra muy crítico con el fisicismo por considerarlo filosóficamente inconsistente, o los materialistas que terminan introduciendo algún tipo de dualismo. Presenta su propio programa filosófico, en lo que posiblemente es el capítulo más exigente en lo que se refiere a su rigor y precisión en la exposición de definiciones y conceptos.

Tras estos analiza el enfoque materialista de la cultura o de los valores. Es interesante que también realiza una crítica del materialismo cultural, ya que según él los autores que se adhieren a él introducen una descripción dualista a la hora de diferenciar entre infraestructura y superestructura. Esta parte del libro me resultó muy interesante, pues me ha gustado como Bunge sabe introducir la idea de la sociedad como algo material, como un conjunto de cosas concretas sin caer en el fisicismo.

Los capítulos finales contienen una crítica del giro idealista de Popper y una refutación de las tesis idealistas de Berkeley mediante un diálogo filosófico. Un libro con el que he disfrutado mucho, y que recomiendo a todos los interesados en conocer una versión del materialismo seria y bien fundamentada, a la vez que no dogmática y consciente de sus propias limitaciones. En resumen, una obra imprescindible.

Aunque me temo que de entre todos los que está sacando Laetoli en su Biblioteca Bunge será el menos leído por ser el que más se aleja en lo que respecta a exposición del credo escéptico, ya que no se trata ni de una exposición de las bondades de la ciencia ni una crítica de las ideologías y pseudociencias (que están presente en los otros dos libros de Bunge aparecidos en dicha colección), pues es un texto de ontología. Quizá a algunos escépticos les fuese mejor en la difusión de sus puntos de vista si partiesen de la lectura de obras de este tipo, más filosóficas y ontológicas, que del recurso a la batería de argumentos gastados de siempre.

El legado de Albert Einstein y la ciencia ficción I

septiembre 2, 2013

Este texto apareció publicado por primera vez en el nº 15 de la Revista Galaxia, en el año 2005, y aprovechaba la celebración de ese año como Año Mundial de la Física por parte de la UNESCO para realizar una exposición de algunas de las contribuciones de Albert Einstein a la Física y su importancia para la literatura de ciencia ficción. Salvo algunas pequeñas correcciones reproduce el publicado originalmente. 

El año de 2005 fue declarado por la UNESCO como Año Mundial de la Física. La razón esgrimida fue que se cumplieron los cien años de la publicación, por parte de Albert Einstein, de tres artículos capitales para el desarrollo de la Física en el siglo XX. En uno de esos trabajos Einstein expuso su famosa teoría de la relatividad especial. Esta teoría y su posterior teoría de la gravitación, conocida también como teoría de la relatividad general, han tenido una gran influencia en el desarrollo de la Física. Por tanto, es lógico que muchos conceptos propios de la relatividad hayan pasado a ser empleados por los escritores de ciencia ficción y el lector de ésta esté familiarizado con ellos. Sin embargo, no siempre se interpretan de forma adecuada y existe mucha confusión con respecto a estos conceptos por parte del lector, debido fundamentalmente a la forma en que aparecen en la ciencia ficción. En este artículo trataré de exponer algunas nociones básicas sobre relatividad y comentaré, cuando sea el caso, qué errores frecuentes se pueden encontrar en las novelas y relatos de ciencia ficción cuando surge alguno de estos conceptos.

Albert Einstein

La teoría especial de la relatividad, en contra de lo que se suele creer, no fue una creación exclusiva de Albert Einstein. Hendrik Anton Lorentz y Henri Poincaré ya habían desarrollado gran parte de lo que luego sería la teoría especial de la relatividad. No obstante, la versión de Einstein es superior a las versiones de Lorentz y Poincaré porque en su artículo de 1905 la desarrolló a partir de dos postulados simples y su marco conceptual es mucho más elegante.

El primero de sus dos postulados, denominado principio de relatividad, nos dice que las leyes físicas son iguales para cualquier observador que cumpla ciertos requisitos. Estos observadores especiales son los que se conocen como observadores inerciales y son aquellos que, o bien están en reposo, o bien están moviéndose a velocidad constante. Lo que este postulado nos dice es que para todos los observadores inerciales las leyes de la física son las mismas y no dependen de su estado de movimiento. Este principio estaba establecido en la Física desde tiempos de Galileo, pero sólo aplicado a las leyes de la mecánica, y lo que hizo Einstein fue extenderlo a todas las leyes físicas. Este postulado acaba con la noción de reposo absoluto, porque no hay forma de distinguir si se está en reposo o moviéndose a velocidad constante empleando las leyes físicas, ya que éstas son las mismas tanto para alguien que se mueve a velocidad constante como para alguien que permanece en reposo.

El segundo postulado afirma que la velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores inerciales. Es decir, independientemente de la velocidad a la que se muevan, todos los observadores medirán el mismo valor de dicha velocidad.

A partir de estos dos postulados se obtienen todas las consecuencias de la teoría especial de la relatividad. Una de las más importantes es que la medida de distancias en el espacio y en el tiempo depende del estado de movimiento del observador. Es decir, dos observadores que se muevan a velocidades diferentes medirán distancias y tiempos diferentes. De esta dependencia de algunas magnitudes físicas con respecto al estado de movimiento del observador viene el nombre de relatividad que se le da actualmente a la teoría. Con respecto a este nombre existe mucha confusión, ya que se tiende a creer que la relatividad de alguna forma introduce cierto relativismo en las leyes físicas, pero nada más lejos de la realidad. Es cierto que introduce la relatividad de las medidas de espacio y de tiempo, dejando éstos de ser entes absolutos. Pero si se considera el conjunto del espacio y del tiempo, es decir, si se consideran simultáneamente medidas de espacio y tiempo en un marco más general, la medida será siempre la misma para todos los observadores, o como se dice en la jerga relativista, invariante. De hecho, en los años que siguieron a la publicación del artículo de Einstein algunos físicos y matemáticos propusieron otros nombres para la teoría, como el de teoría de invariantes propuesto por el matemático Felix Klein.

Pero para comprender lo que implica que la medida de distancias espaciales y temporales conjuntamente sea invariante, que es la verdadera base conceptual de la relatividad especial, debe emplearse la interpretación geométrica de la relatividad de Herman Minkowsky. Según esta interpretación, no podemos considerar el espacio y el tiempo como entes independientes sino que estos forman un único ente mayor, el espacio-tiempo de cuatro dimensiones, en el cual el tiempo pasa a ser una dimensión como las especiales pero con algunas propiedades diferentes en cuanto a la forma de medir las distancias. De este modo, cuando se hacen medidas en este espacio de cuatro dimensiones lo que midan las reglas tetradimensionales será lo mismo para todos los observadores. La relatividad nos habla, por tanto, de un espacio-tiempo absoluto y de unas leyes que son absolutas en ese espacio-tiempo. El hecho de que algunas magnitudes sean relativas, es decir, que dependan del estado de movimiento, es consecuencia de no emplear el marco geométrico adecuado. Es más, actualmente no se considera la relatividad una teoría dinámica que trata del estado de movimiento de algunos cuerpos, y cómo se relacionan las medidas de las magnitudes físicas con respecto a ese estado, sino que se considera como un marco geométrico que cualquier teoría física debe respetar. Es decir, cualquier teoría de la Física debe ser compatible con esa estructura que relaciona el espacio y el tiempo en una entidad mayor definida como espacio-tiempo y que obedece a unas propiedades geométricas bien definidas por la interpretación geométrica de Minkowsky. El aceptar dicho marco geométrico tiene como consecuencia que deben introducirse ciertas propiedades relacionadas con a medida de magnitudes físicas según el estado de movimiento de los observadores. Y ahora es cuando llegamos a la ciencia ficción, ya que algunas de ellas han sido un recurso muy utilizado en ésta.

Logicómix (Apostolos Doxiadis, Christos Papadimitriou, Alecos Papadetos y Annie di Donna)

noviembre 5, 2012

Afronté la lectura de este cómic partiendo de la base de la gran cantidad de críticas y reseñas elogiosas, con una unanimidad que no es habitual, lo que en cierto es un problema, pues uno corre el peligro de poder llevarse una decepción ante unas expectativas muy altas. Pues no ha sido el caso, se trata de un cómic estupendo, del que he disfrutado desde el principio hasta el final.

Sin embargo, hay algo que quiero aclarar, pues creo que algunas reseñas incitan a la confusión. Para nada es una obra de divulgación de conceptos matemáticos o filosóficos, aunque esto se hace y bastante bien por parte de los autores, es algo muy diferente. Tampoco es una biografía, aunque uno de los hilos conductores de la historia sea una biografía, en parte real y en parte apócrifa, de Bertrand Russell. Ni siquiera una narración histórica, aunque algunos de los momentos más trágicos del siglo XX son espectadores del devenir de los personajes. Pues de lo que se trata es de, como indica en el subtítulo de la obra, una búsqueda épica de la verdad. Una odisea homérica en que Bertrand Russell va en busca de su propia Ítaca, la Verdad.

Como no podría ser menos en una historia épica, narrada por unos guionistas griegos nada menos, el protagonista se encontrará con otros aventureros, en este caso otras grandes mentes dedicadas a la lógica. Así, al final uno puede percibir cuál es el verdadero tema de la historia, que es la dialéctica que se establece entre la razón y las pulsiones irracionales de la mente. También la delgada línea que separa la obsesión por el pensamiento lógico de la propia locura que podemos observar en algunos de los personajes principales de esta búsqueda épica. La respuesta viene dada por los autores en el epílogo de la obra, en forma de adaptación de un fragmento de una tragedia de Esquilo.

En lo que respecta a la faceta divulgativa, aunque claramente no es el objetivo principal de la obra, ciertamente es de gran calidad. Las explicaciones son claras y están muy bien engarzadas con la historia. ¡Y además el cómic es autorreferente!

Para terminar dos cosas que me han gustado mucho. Por una parte, la estupenda documentación de la obra, pues aún todos los hechos inventados y las libertades creativas de los autores tienen una sólida base. Por otra, la pinta de auténtico chalado que tiene Wittgenstein  ya desde su primera aparición, je, je.

Mente y materia (Erwin Schrödinger)

octubre 19, 2012

Continuando con los ensayos de Schrödinger, el siguiente en la lista tiene que ser este, quizá el más elaborado filosóficamente, y desde luego el que mejor desarrolla sus ideas metafísicas. Como su título indica, la obra trata sobre la dicotomía entre mente y materia, que ha sido uno de los ejes del desarrollo de la filosofía occidental. Pero Schrödinger no sólo plantea el problema sino que también aporta su particular solución, que entronca con la filosofía védica a través del pensamiento de Schopenhauer, no existen múltiples mentes, sino una única mente.

Es este un panteísmo idealista, pero a la vez realista. Pues Schrödinger parte de analizar los que él considera los dos principios metafísicos básicos en que se sustenta la ciencia, y en general toda la filosofía occidental. Por una parte el Principio de comprensibilidad de la Naturaleza, que afirma que el mundo es cognoscible y que se remonta a la escuela de filosofía milesia, el physiologoi. El otro es el Principio de objetivización, existe una realidad externa objetiva independiente del observador. Al análisis de éste y se relación con el problema de mente y materia dedica Schrödinger la segunda mitad del libro.

Se puede estar de acuerdo o no con las propuestas filosóficas de Schrödinger, pero es un ensayista ameno, y sobre todo, un pensador profundo. Al comenzar sus estudios universitarios dudaba entre dedicarse a la filosofía o la física, y está claro que tomó la elección correcta en base a sus contribuciones a la ciencia, pero nunca abandonó su vertiente filosófica y este libro es una muestra de ello. Imprescindible.

La naturaleza y los griegos (Erwin Schrödinger)

octubre 13, 2012

Otro de los clásicos del gran físico austriaco es este breve pero interesante ensayo dedicado a algunos de los pensadores más interesantes y originales de la historia de la filosofía.  Aquellos que en nuestros libros de filosofía eran denominados como “presocráticos”, como tratando de restar su importancia o interés. En este libro podemos ver cómo son pensadores fundamentales, tanto desde la perspectiva histórica, como la más actual asociada con los avances de la física.

Pues la tesis fundamental de Schrödinger es que el pensamiento de estos autores es la base de dos principios metafísicos básicos, siendo uno de ellos la idea de que el mundo es cognoscible. Frente a los problemas filosóficos que presentan las interpretaciones de la física cuántica un retorno a las ideas de los griegos es necesaria. Muy interesantes son las reflexiones de Schrödinger sobre cómo podrían Leucipo y Demócrito haber llegado a la introducción de la hipótesis atómica, y cómo ésta es una de las respuestas posibles en la dialéctica entre continuo y discreto, que a día de hoy sigue siendo uno de los grandes problemas sin resolver de la ciencia.

Por todas estas cuestiones es este un libro apasionante, pero además es una de las mejores introducciones al pensamiento de las primeras escuelas de pensamiento filosóficas de la antigua Grecia.

The Physical Basis of The Direction of Time (H. Dieter Zeh)

agosto 21, 2011

Aunque no suelo comentar libros técnicos, y menos aún escritos en inglés, con este hago una excepción pues es un ensayo muy completo que trata un tema de física muy general, y que constituye uno de los grandes retos a que se enfrenta esta disciplina científica, tratar de determinar cuál es el origen físico de la dirección del tiempo. Lo tengo desde hace algunos años y hace poco he hecho una relectura, por lo que me parece una buena excusa para comentarlo.

Por el propio tema que trata el libro se trata de un ensayo, no de un libro de texto, y además un ensayo donde la exposición de conceptos y el contexto epistemológico en que se plantean son relevantes. Lamentablemente para la mayoría de los lectores es una obra sobre física teórica pura y dura, que requiere de conocimientos avanzados de física para su comprensión, aunque esto también depende de los capítulos y de cómo se quiera enfocar la lectura. Pero en cualquier caso es un texto que trata en detalle y con cierta profundidad en algunos casos la física que se relaciona con la dirección del tiempo, lo que implica considerar explícitamente el formalismo matemático y conceptos avanzados de la disciplina.

Comienza con una introducción al problema, tratando de mostrar claramente cómo la idea de tiempo en física no se corresponde con el concepto psicológico de tiempo, y como la cuestión de la dirección del tiempo se asocia con una serie de preguntas concretas sobre la naturaleza del tiempo físico, en un contexto determinado, y que no corresponde en su totalidad con el problema general más filosófico que se trata en los libros de divulgación. Sin embargo ante el hecho de que ecuaciones que presentan una reversibilidad temporal surja una dirección del tiempo (interesante me parece la aclaración de conceptos al respecto que hace el autor) ha dado lugar a dos tipos de respuestas por parte de los físicos. Por un lado quienes apuestan por condiciones iniciales o de contorno especiales, y por otro quienes tratan de buscar el origen de la dirección del tiempo en las propias leyes o en argumentos termodinámicos.

El libro se estructura en capítulos que tratan sobre “diferentes flechas del tiempo” en física. Comenzando con la electromagnética que se manifiesta como la ausencia de efectos de potenciales adelantados y que ha sido tratada extensamente en la literatura. Buena parte del capítulo se centra en la electrodinámica de acción a distancia de Wheeler y Feynman en cómo es necesario recurrir a especiales condiciones de contorno.

El siguiente capítulo es uno de los más interesantes del libro, pues trata de cuestiones de la fundamentación de la mecánica estadística y cómo se relacionan con el problema de la dirección del tiempo. El hecho de optar por una definición puramente física de la entropía o un enfoque en términos de información tiene relevancia para la cuestión de la flecha del tiempo. También se hace mención a algunos enfoques como el de la escuela de Prigogine, pero ni este ni los otros comentados aportan una solución al problema.

Zeh apuesta por buscar un origen de la dirección del tiempo en el ámbito de la cosmología cuántica pero para llegar a ello primero ha de abordar la cuestión de la medida cuántica y su relación con la dirección del tiempo, lo que además complementa el análisis del capítulo anterior. Aquí se nota el ámbito de investigación del que procede Zeh y la mayor parte del capítulo se centra en el análisis del enfoque de la decoherencia en la teoría de la medida en la mecánica cuántica, aunque también trata brevemente el enfoque de muchos universos, pues tendrá alguna aplicación en los capítulos posteriores.

Es entonces cuando Zeh trata el apasionante tema de la relación entre gravedad y termodinámica, un ámbito en el que hay demasiadas preguntas sin respuestas y una parte de la física que nos deparará sorpresas en las próximas décadas, con toda seguridad. Una exposición de la termodinámica de los agujeros negros, o de la expansión cósmica, nos muestra dónde está el núcleo fundamental de la problemática de la dirección del tiempo. Pues la termodinámica de los agujeros negros o el Big Bang plantea grandes preguntas sin responder sobre el problema de la especial condición inicial (o final) en el origen (o final) del universo. Por supuesto las ideas de Penrose son comentadas, aunque también se tiene en cuenta otros puntos de vista.

Con la base del capítulo anterior el último afronta la cuestión de cómo surge el tiempo en el ámbito de la cosmología cuántica y cómo podría surgir la dirección del tiempo, teniendo en cuenta el especial papel que podría jugar la decoherencia en el problema, y la importancia que tiene poder disponer de teorías cuánticas sobre la gravedad.

Un libro denso y exigente, pero a la vez ameno e interesante y que sin duda puede considerarse como uno de los textos más completos sobre en este campo. El autor ha actualizado el volumen en las diferentes ediciones, de modo que las últimas tienen en cuenta las últimas investigaciones en el ámbito de la física (yo tengo la tercera edición y creo que ya va por la sexta), de modo que además aporta una visión actual del problema de la dirección del tiempo. Imprescindible para todos aquellos que quieran profundizar en el tema y dispongan del bagaje necesario para ello.

El tema del contacto extraterrestre en la obra de Stanislaw Lem

agosto 14, 2011

Como dentro de poco habrá algunas actividades en Madrid en torno a la obra del genial Stanislaw Lem recupero este texto para el blog, que en su momento preparé para la web de la AsturCon (con motivo de su defunción, hace ya cinco años). He hecho algunos cambios de estilo, pero he mantenido la mayor parte del texto original. Espero que os resulte interesante y os haga interesaros por la obra de uno de los más grandes autores del siglo XX:

Una de las temáticas más comunes en el seno de la ciencia ficción es la del contacto con civilizaciones extraterrestres. No es de extrañar, por tanto, que uno de los autores más emblemáticos de la ciencia ficción europea, el recientemente desaparecido Stanislaw Lem (1922-2006), también tratara el tema en sus obras. El caso de Lem es especial, ya que el primer contacto ha sido uno de los temas capitales de su obra. Además, a diferencia de lo que sucede con otros autores, es tratado desde una perspectiva epistemológica contraria a la visión antropocéntrica dominante en la ciencia ficción.

El tema del primer contacto en Lem puede abordarse desde varios puntos de vista. Puede hacerse desde una perspectiva puramente literaria definiendo una serie básica de estructuras narrativas específicas que se encuentran en la obra de Lem. Otra posibilidad es considerar un análisis de corte estrictamente científico, es decir, considerar qué tipo de vida es la imaginada por el autor polaco y comentar la plausibilidad científica de ésta. Pero también puede hacerse un análisis epistemológico estableciendo cómo la teoría general del conocimiento que aparece a lo largo de la obra de Lem puede aplicarse a la cuestión del primer contacto Aquí enfocaré el tema mediante una mezcla de estas tres metodologías de análisis.

En primer lugar, hay que tener en cuenta que Lem escribía ficción científica, lo que no coincide estrictamente con lo que habitualmente se entiende por ciencia ficción. Al hablar de ficción científica no debemos considerar que se trata de una ficción enteramente científica, o en dónde el elemento científico es el dominante, sino una ficción en la cual los elementos introducidos sean compatibles con la ciencia del momento y que adopten una concepción de la naturaleza basada en esos conocimientos.

¿Cómo construir dicha ficción estrictamente científica? El propio Lem sugiere una serie de alternativas en alguno de sus ensayos. Por ejemplo, parece claro que no habremos de tener en la narración contradicciones lógicas, o acontecimientos que claramente violen las principales leyes físicas que conocemos, ya que en tal caso habríamos de hablar de fantasía pura. Además, a diferencia de otros autores de ciencia ficción, Lem se limita a introducir en sus historias elementos científicamente plausibles, pero con unas fronteras de lo posible claramente delimitadas. Y es que Lem consideraba su literatura no como literatura fantástica, sino como una literatura realista en cuanto que trataba sobre acontecimientos que podrían suceder en un futuro y en este mundo. Hay que tener en cuenta que Lem consideraba ontológicamente diferenciadas a la literatura eminentemente fantástica de la ficción científica alegando razones de corte puramente estructural en lo narrativo así como en la intencionalidad implícita en lo narrado. Además, en la obra de Lem no se introducen de forma explícita elementos metafísicos.

Si tenemos esto en cuenta, podemos concluir que los extraterrestres imaginados por Lem son extraterrestres que realmente podrían existir en nuestro mundo. Este carácter realista que Lem pretendía dar a sus obras es fundamental para entender toda su producción literaria como una reflexión epistemológica en torno a una teoría científica, de ahí que Lem pueda considerarse como una autor que trata sobre lo epistemológico y no tanto sobre lo gnoseológico, aunque desde luego esta afirmación es matizable. El realismo le aporta más entidad a cualquier reflexión que se plantee sobre las civilizaciones extraterrestres, porque éste ya es un tema de interés científico. A este respecto, los extraterrestres de Lem, además de ser los ejes fundamentales en torno a los que gira la especulación científica principal de cada una de sus historias, también simbolizan lo desconocido, aquello que el ser humano no puede comprender por ser algo ajeno a su naturaleza. Y lo desconocido, por tanto, escapa al análisis científico en cuanto que este es una construcción humana, tanto mental como social, y como tal construcción humana es limitada e imperfecta. Ahí surge precisamente la idea de los límites del conocimiento científico, y cómo éstos se relacionan con la idea de azar, otros de los temas claves en la obra de Lem (para mí el fundamental de toda su obra, pero sobre eso hablaré en otra ocasión).

Si consideramos la novela de Lem que nos presenta de forma más optimista el contacto con extraterrestres, Edén, ya nos encontramos con una crítica a la metodología científica en el estudio de una cultura ajena a la humana. Cualquier nuevo fenómeno que trata de explicar la ciencia presenta dificultades propias y originales, y como tal debe ser estudiado. Sin embargo un análisis en términos de especialidades científicas estancas puede resultar, y de hecho lo es en muchos casos, insuficiente. Es lo que sucede en Edén, en donde los científicos humanos no son capaces de comprender en su conjunto a la sociedad del planeta Edén ya que parten de sus limitados puntos de vista de especialidad. Sólo un análisis holístico del problema puede ser fructífero, lo que Lem sugiere mediante las respuestas que aporta el cibernético, cuya especialiiad científica tiene un componente holístico mayor que la de sus compañeros de expedición. El hecho de que no se mencionen los nombres propios de la tripulación de la nave accidentada en Edén sugiere que cada uno simboliza a cada una de las ciencias en la que es especialista, no son personajes con entidad propia sino arquetipos que representan a las diferentes especialidades científicas. En esta primera incursión en el tema del contacto extraterrestre Lem se centra en la problemática que presenta el relativismo cultural en el contacto entre especies procedentes de mundos diferentes.

Pero en otras de sus obras va mucho más allá. Si dentro de la comunidad científica que desarrolla la ciencia que pretende estudiar el tema de las civilizaciones extraterrestres denominada se considera a las matemáticas como un lenguaje universal, Lem niega esta posibilidad en una de sus novelas más interesantes: La voz de su amo. Presentada como si fuese la una obra autobiográfica de un famoso matemático anónimo, nos narra el proceso de análisis y estudio de un mensaje extraterrestre encontrado en el fondo cósmico de neutrinos. Las conclusiones a que llega la investigación que se nos narra en la novela son insuficientes y completamente pesimistas, desde el punto de vista del matemático nos narra la historia en primera persona.

Ni siquiera puede decirse que exista un mensaje extraterrestre como tal aunque el patrón detectado en la señal del fondo de neutrinos parece ser resultado de algún tipo de actividad inteligente. Las matemáticas humanas resultan insuficientes para desentrañar la estructura oculta en el supuesto mensaje, y tal vez lo que aparenta ser una estructura ordenada, un código, con una finalidad dirigida a la comunicación entre especies, no sea más que un subproducto en el seno de un todo mayor y más complejo completamente incognoscible para la matemática humana. Resulta imposible establecer comunicación con quienes han creado el mensaje, o comprender sus intenciones, pues posiblemente se trata de una civilización tan avanzada que se salga completamente de los estándares humanos, tanto en el desarrollo tecnológico como cognitivo. Incluso podría ser una civilización que habite en otro nivel de existencia en el continuo espacio-tiempo. Esa es ka conclusión a que llega el matemático que nos narra la historia, pero no es la única posible, y Lem nos aporta algunas alternativas más en las hipótesis de otros miembros del equipo de investigación de la señal extraterrestre.

Esta novela nos sugiere que las matemáticas humanas no son un absoluto universal. Aunque lo fuesen, hoy ya sabemos que existen en su seno problemas irresolubles o en los que el azar ontológico juega un papel clave como sugiere el matemático G.J. Chaitin. En La voz de su amo estamos ante una crítica de corte epistemológico en contra del antropocentrismos, pero de mucho más calado que en el caso de Edén en dónde únicamente se realizaba una crítica a la metodología de trabajo científica. En este son los propios pilares de la ciencia misma los que se ponen en duda cuando nos enfrentamos a lo extraño a la mente humana.

No obstante, esta crítica no es incompatible con una visión antrópica del cosmos en la cual el ser humano se considera como un observador privilegiado. Esta visión no es excluyente, ya que en ella podríamos englobar a aquellos que sin ser humanos existan como resultado de los mismos procesos físicos o biológicos que han dado lugar al ser humano, es decir, a la inmensa mayoría de los extraterrestres que aparecen en el género ciencia ficción. Sin embargo, el principio metafísico fundamental en la obra de Lem son el principio de mediocridad que podríamos resumir diciendo que el ser humano no es un observador privilegiado ni tiene un papel destacado en el devenir del universo. Si admitimos con todas sus consecuencias tal principio podríamos encontrarnos con formas de vida totalmente ajenas a lo humano y aún así basadas en las misma física y la misma química que nos han permitido evolucionar hasta ser lo que somos, quién sabe si también las mismas leyes biológicas. Pero podría darse el caso de que encontrásemos formas de vida a las que no se les puede aplicar los conceptos de vida y de inteligencia tal como los entendemos actualmente.

Tal tipo de formas de vida son las protagonistas de El invencible. Comenzando como una aventura espacial en la que una nave llega a un planeta extraño y un gran peligro la aguarda, de repente la historia da un giro y nos encontramos con una historia compleja y fascinante en donde las protagonistas son unas formas de vida totalmente extrañas y ajenas a lo humano. En esta novela no estamos ante entes puramente biológicos, sino ante extraños híbridos cibernéticos, máquinas sometidas a procesos de selección natural. Aquí volvemos a encontrarnos con la cibernética, y no de forma casual, pues durante décadas fue uno de los temas preferidos de Lem.

Hasta ahora hemos visto como el contacto no parece ser posible en la medida en que el ser humano no tiene por qué ser el patrón universal en cuanto a formas de vida e inteligencia. Estadísticamente nos encontraremos con más casos en los cuales los extraterrestres se encuentran en un nivel de evolución o de desarrollo diferente el nuestro ya sea superior, inferior o paralelo. Pero, ¿sería posible el contacto con una civilización de desarrollo tecnológico similar al humano? Ese es el punto de partida de Fiasco. El hecho de que estadísticamente haya más posibilidades de que la mayor parte de las civilizaciones sean superiores, inferiores o radicalmente diferentes a la nuestra, impone la necesidad de considerar lo que se denomina una ventana de contacto. Sólo podremos comunicarnos con las civilizaciones que están dentro de esa ventana, con las demás el contacto no sería viable por estas demasiado desarrolladas, poco desarrolladas o por ser criaturas tan diferentes que la comunicación no sería posible.

La novela de Lem comienza tras doscientos años de SETI tras los cuales la humanidad ha detectado por fin, en el planeta Quinta, una civilización que cumple todas las condiciones necesarias para que el contacto sea posible. A tal fin se envía a la nave Eurídice a ese sistema para establecer contacto con la cultura extraterrestre. Sin embargo el intento de contacto termina en un completo fiasco, de ahí el título de la novela. Pero no será por causa del desigual desarrollo tecnológico, ni siquiera por la imposibilidad de establecer un canal de comunicación, como en otras de las historias de Lem. No, la causa del fiasco es que simple y llanamente los quintanos no desean comunicarse con los humanos. Y es que una mente alienígena es algo completamente extraño y no se rige por nuestros esquemas humanos.

Las conclusiones a que llegan los tripulantes de la Eurídice sobre las verdaderas intenciones de los quintanos son incompletas y se basan en una extrapolación de sus propias concepciones antropocéntricas. Y el fiasco no es el hecho en sí de la ausencia de contacto, sino la actitud que los tripulantes de la nave tienen como resultado de ello, lo que da lugar a un dramático y emotivo final. Esa es la conclusión final de la novela, un final que sin duda es uno de los mejores de Lem y que queda grabado a fuego en la mente del lector. Fiasco puede entenderse como el colofón de todas las novelas de Lem que tratan el tema del contacto extraterrestre. No sólo por lo cuidado de las reflexiones filosóficas, la estructura narrativa o el buen manejo de los conceptos científicos, sino por su magnífico e impactante final.

Pero la puesta en duda más radical de la adecuación entre nuestra percepción subjetiva de las cosas y el mundo real aparece en la novela más famosa de Lem: Solaris. Se trata de una novela completamente epistemológica en la que se pueden encontrar varios niveles narrativos y de reflexión filosófica diferentes. En este caso no tenemos meros extraterrestres, tenemos una entidad planetaria indefinible completamente ajena no ya a lo humano, sino a cualquier concepción que tengamos de individuo o de especie. La diferencia de los humanos respecto a los extraterrestres de La voz de su amo puede ser de grado. También los seres de El Invencible son especies sometidas a procesos de selección natural similares a los terrestres. La entidad de Solaris es otra cosa radicalmente distinta. Solaris es algo que no podemos comprender porque está más allá de la comprensión de la mente humana.

A lo largo de la novela se nos narran las dificultades con que encuentra la solarística, el estudio del mar viviente de Solaris, para poder formar un marco teórico unificado y consistente. No hay hipótesis global posible sobre el mar, todas son parciales y sólo pueden dar cuenta de aspectos parciales del comportamiento del mar, es más, muchas de ellas son complementarias ya que son contradictorias entre sí, pero todas ellas permiten explicar una serie de fenómenos concretos. Si queremos dar una descripción completa del mar debemos considerar todo el conjunto de hipótesis solarísticas, pero nunca varias simultáneamente. Esta filosofía es muy similar a la de la complementariedad del gran físico Niels Bohr.

Pero se puede ir más allá, y llegar a la conclusión de que no puede existir un estudio científico de Solaris. Sin abandonar la ciencia y sus principios, Lem nos está mostrando un problema que aparentemente puede ser planteado en términos científicos pero nunca resuelto, y que quizás ni siguiera sea científico. Para ver como es así podemos considerar los criterios de demarcación científica que se emplean en filosofía de la ciencia. Estos criterios son los que emplean los filósofos para establecer lo que es ciencia , por ejemplo el de falsabilidad. Según este criterio, para que una hipótesis pueda decirse que es enteramente científica ésta ha de ser tal que pueda ser refutada. Pero si tratásemos de aplicar un criterio de este tipo a la ciencia que se nos describe en Solaris, veremos que ninguna de las hipótesis presentadas puede ser refutada por la propia naturaleza esquiva del problema. Por tanto Solaris no habría de considerarse como una novela de ficción científica, porque el problema filosófico planteado trasciende a la propia ciencia.

En este sentido Solaris es diferente de las otras novelas de Lem que he comentado anteriomente, ya que en este caso no está claro si podría englobarse en la ficción científica o habría que considerarla como ficción especulativa a secas. Sin embargo, no es fantasía pura, ya que en los términos en que se presenta la narración los elementos son plausibles y no caen en contradicciones lógicas o en violaciones flagrantes de leyes científicas básicas. Pero aunque no es fantasía, tampoco podríamos llamarla ficción científica, ya que en este caso se trata de ficción metacientífica. Es este un tema apasionante que deberían de considerar los estudiosos de la narrativa de ciencia ficción, porque podría ayudar a dar una definición de literatura de ciencia ficción más completa que las que habitualmente se manejan por parte de los aficionados y la crítica.

La conclusión a que podemos llegar tras este breve recorrido por las obras de Stanislaw Lem que tratan el tema del contacto extraterrestre es que podemos intuir la presencia de lo que podríamos denominar un programa de investigación narrativa, complementamente original dentro de la ciencia ficción contemporánea. Un programa que está dotado de elementos estructurales comunes, una base filosófica que se desarrolla en las diferentes narraciones, y unas conclusiones que fueron madurando a lo largo de la obra del genial escritor polaco. El mejor homenaje que le podemos hacer es leer todas estas novelas y disfrutar con su lectura, pero teniendo en cuenta que más allá de las apariencias hay todo un mundo de reflexiones científicas y filosóficas en su obra de ficción.

Un universo diferente: La reinvención de la física en la edad de la emergencia (Robert B. Laughlin)

abril 13, 2010

En estos momentos la física está siendo invadida por una ola de platonismo mal entendido en donde las supercuerdas, producto más propio de una nueva escolástica que de una ciencia experimental, dominan el campo de la física teórica. Quizá este estado tenga mucho que ver con el gran éxito que ha tenido el programa reduccionista, asociado con el desarrollo del llamado modelo estándar de la fisica de partículas.

En mi caso cada día de me alejo más de esa concepción idealista de la física, y por eso considero que es un soplo de aire fresco encontrarse con un libro en el que un premio Nobel de física ataca al reduccionismo en busca de nuevos paradigmas para esta disciplina. El hecho de que Laughlin proceda del ámbito de la materia condensada le da, si cabe, un carácter más ideológico a las críticas que hace al programa reduccionista.

La tesis general de la obra es que la descripción en términos de los componentes individuales de los sistemas físicos es inadecuada cuando el número de estos es muy grande y se presentan interacciones complejas. Así, por ejemplo, las propiedades de una sólido o un gas son algo más que el resultado de considerar las propiedades de las moléculas individuales y de la interacción surgen un comportamiento diferente, el comportamiento emergente. Laughlin aporta diferentes ejemplos procedentes del ámbito de la materia condensada, como los fenómenos de la superconductividad, la superfluidez, el efecto Hall cuántico, y similares.

Sin embargo va más allá y considera que muchas leyes fundamentales de la física, como las leyes clásicos del movimiento de Newton, o del comportamiento cuántico, deben entenderse también como leyes emergentes. Esto implica una forma de entender la física diferente a la que surge del paradigma reduccionista, de ahí el título del libro, así como una limitación de las matemáticas como modelo de la realidad, pues estas describen bien la física emergente, o la física de los constituyentes individuales, pero no el fenómeno de surgimiento de la emergencia.

En lo que al estilo se refiere Laughlin opta por introducir frecuentemente anécdotas y experiencias personales, lo que hace la lectura más amena. Sin embargo creo que esto no contribuye a clarificar cuál es su punto de vista frente a un lector con pocos conocimientos de física. No obstante, creo que aunque el libro es eminentemente de divulgación está enfocado más como un ensayo para la reflexión y para exponer el punto de vista del autor, es decir, no se trata de “una introducción a la física para legos” aunque las exposiciones pueden ser seguidas fácilmente por el lector medio de literatura de divulgación científica.

En lo que respecta al contenido estoy bastante de acuerdo con buena parte de las tesis emergentistas de Laughlin y lo que hecho en falta es la aplicación de estas a otros ámbitos de la física, como la cuestión del azar o determinismo de los sistemas físicos. En todo caso me parece uno de los mejores ensayos sobre física de los últimos años y una lectura imprescindible para todo aquel interesado en tan fascinante ciencia.


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