Puerto de abrigo

September 8, 2009

Incertidumbres

Filed under: Incertidumbres, Todas las plumas, Uncategorized — CopyLife @ 12:25 am

Rodrigo Vilanova

La flecha del tiempo.

Ilya Prigogine (1917-2003), premio Nóbel de química en 1977 por sus trabajos en la teoría de estructuras disipativas, fue uno de los principales científicos en desarrollar la idea de irreversibilidad y flecha del tiempo en la ciencia moderna como algo más que una mera constante.

Siempre interesado en cómo el tiempo afecta a todos los procesos naturales, Prigogine comenzó a estudiar y trabajar en base a la segunda ley de la termodinámica que postula el incremento de entropía en un sistema cerrado. La entropía (concepto desarrollado en el siglo XIX) es la energía en un sistema que no puede ser utilizada para nada e indica qué tanto se aproxima dicho sistema a un equilibrio térmico. Esto es, la entropía es la medida de la tendencia de todas las cosas a dejar de trabajar. Al mismo tiempo, la entropía puede ser un parámetro para medir el desorden de un sistema y la información que se maneja en una serie determinada de datos. A mayor certidumbre de la información, menor entropía en el sistema.

De esta manera, una de las consecuencias más obvias de la segunda ley es que los sistemas termodinámicos (por ejemplo los que convierten el calor en trabajo) tienden a dejar de funcionar con el tiempo. El equilibrio térmico (o sea, el punto en el que no se intercambia energía ni calor) pareciera ser una condición inevitable incluso para el universo entero, en especial para los fenómenos estudiados por la termodinámica y química clásica.

Los estudios de Prigogine se enfocaron pues a sistemas alejados del equilibrio, estructuras disipativas que están íntimamente relacionadas con el entorno en las que se encuentran. Dicho de otra manera, las estructuras disipativas dependen de un entorno alejado del equilibrio, en donde se produzca un gran movimiento e intercambio de energía, estos flujos de energía son impredecibles, caóticos y precisamente en ellos es donde surgen sistemas altamente organizados, permaneciendo en tanto que el entorno siga manteniendo cierta intensidad en cuanto al intercambio de energía. En vez de reducirse poco a poco hasta desaparecer, estos fenómenos alcanzan un punto en el que se transforman, deviniendo en sistemas totalmente distintos a sus orígenes y altamente organizados, a pesar del aparente desorden o turbulencia a su alrededor.

Literalmente: del caos surge el orden, como muchos otros autores han destacado. Al cambiar el sistema en otro totalmente distinto (en cuanto a forma y comportamiento) queda claro que no se puede revertir el proceso sin afectar al nuevo sistema (o mejor dicho al fenómeno actual). Una vez alcanzado el punto de no retorno, sólo resta permitir que el sistema se auto-organice por sus propios medios.

La implicación más obvia de este concepto es la de la llamada flecha del tiempo ya que aclara que en la naturaleza existe una irreversibilidad temporal que se presenta en todos los procesos naturales, como ya se ha dicho. Esta noción de que el “tiempo pasa” es de suma trascendencia para la teoría científica ya que el tiempo no era considerado como una variable importante. Al contrario, el modelo newtoniano de la realidad (en el que se apoyaba la ciencia hasta entonces) no daba valor al tiempo, esto es, los fenómenos físicos y químicos podían hacerse y deshacerse simplemente revirtiendo el proceso en sí. Curiosamente, esto prácticamente sólo funcionaba en las fórmulas.

Las aplicaciones de estos descubrimientos siguen siendo principalmente en los campos de la química y biología (en especial en estudios de insectos gregarios como las termitas), aunque las nociones de estructuras disipativas también han sido aplicadas en la descripción de fenómenos sociales, utilizándose como una metáfora explicativa de la sociedad humana, siendo el proceso de auto-organización un caso recurrente en la historia de la humanidad, tanto en el desarrollo y crecimiento de ciudades como de culturas a lo largo de la historia.

Finalmente, las implicaciones teóricas del trabajo de Prigogine en todas las ramas de la ciencia han permitido, de manera conjunta con otros descubrimientos más específicos, como el replantear los alcances y objetivos de las disciplinas en cuestión (química, física cuántica, robótica, biología, etc.), permitiendo que se desarrollen alternativas a los avances, tanto científicos como tecnológicos, en el ámbito mundial.

August 7, 2009

Incertidumbres

Filed under: Incertidumbres — CopyLife @ 4:59 pm

Rodrigo Vilanova

Autopoiesis

Dentro de los avances de mayor trascendencia en la ciencia del siglo XX, es preciso destacar la introducción del concepto de autopoiesis (del griego auto– propio, de uno mismo y poiesis– creación, producción) en el campo de la biología cognitiva

Humberto R. Maturana (científico chileno) durante los años 70´s desarrolló el concepto de la autopoiesis, junto Francisco Varela (1946-2001), presentándolo como el elemento esencial para definir a los sistemas vivientes, que  consiste en la capacidad del ser vivo de producir los elementos que lo organizan y constituyen por sí mismo. Dicho de otra manera, la autopoiesis representa los procesos que permiten a un organismo generar los elementos necesarios para continuar su existencia, concretamente, la vida.

Esto se entiende con mayor facilidad si se considera que los sistemas vivientes, nosotros incluidos, están formados por una serie de componentes interconectados de manera tal que forman una unidad (el ser vivo como tal) y no una cadena de elementos con un inicio y un final claramente definidos. Desde la célula más elemental hasta el sistema nervioso, por ejemplo, todos los elementos de un mismo organismo dependen entre sí.

De la misma manera que los componentes (células, órganos, etc.) de dicho organismo viviente se relacionan entre ellos, también poseen una organización determinada que permite esta constante retroalimentación, ya sea energética, ya sea de información, que posibilita el continuar de la existencia del organismo.

Obviamente, el entorno que rodea al organismo tiene un importante papel en el desarrollo de éste, tanto como fuente de estímulos como un contexto en el cual actuar y reaccionar a los mismos. A causa de esta relación, no es posible observar al organismo excluyéndolo de su ambiente, ya que es en función de la relación entre ambos (organismo-ambiente) que el ser vivo aprende y conoce. Los procesos de cognición en los seres vivos no pueden ser estudiados de una manera lineal (causa-efecto) ya que se trata de una relación más bien cíclica, una relación en la que constantemente se está transformando y modificando la condición inicial del ser vivo. Así, la interacción del organismo con su entorno es crucial para el desarrollo cognitivo del mismo.

Este concepto permite considerar a los organismos vivientes ya no como simples sistemas lineales sino como sistemas dinámicos y en constante flujo, esto es, los seres vivos no sólo somos una unidad formada por elementos que dependen entre sí sino que al mismo tiempo, dependemos y nos relacionamos con el entorno y el resto de los organismos (vivos o inertes) con los que interactuamos.

Además de las muchas aplicaciones y ventajas en el campo de la biología y la filosofía de la ciencia que ofrecen los estudios en teoría autopoiética de Varela y Maturana, las nociones derivadas de dichas investigaciones presentan una gran versatilidad, facilitando su aplicación en disciplinas tan diversas como la administración, la psicología, sociología entre otros, ya que el entender la naturaleza cíclica e interactiva de muchos aspectos de las relaciones humanas es crucial para comprenderlas mejor.

July 22, 2009

Incertidumbres

Filed under: Incertidumbres — CopyLife @ 2:13 pm

Rodrigo Vilanova de Allende

Fractales

Al observar con cierta atención la naturaleza nos percatamos que ésta ofrece un infinito de formas y figuras que resultan imposibles de asimilar en su totalidad. Algunas son simétricas como las flores, otras constantes como las ramificaciones de los ríos e incluso otras mas dispuestas de manera aleatoria como las estrellas en el firmamento.

Sin embargo, muchas de las figuras y formas que encontramos en la naturaleza y que nos parecen caprichosas, guardan una relación matemática descubierta hace relativamente poco, puesta en evidencia a través de la geometría y figuras fractales.

Dentro de las matemáticas clásicas, se encuentra le geometría fractal, desarrollada desde 1975 por Benoit Mandelbrot a partir de lo que se consideró durante gran parte de la historia de las matemáticas como problemas sin sentido de las matemáticas. Mandelbrot estudió estas ecuaciones y llegó a la conclusión de que estaban vinculadas a otras figuras geométricas, que bautizó fractales, y que diferían del resto de la geometría clásica al no pertenecer a una dimensión concreta, esto es, tienen una dimensión fraccionaria.

Este aparente sin sentido se comprende mejor recordando que todos los objetos en el espacio pertenecen a una dimensión determinada, ya sean puntos (dimensión 0), líneas (dimensión 1), áreas (dimensión 2) o volúmenes (dimensión 3). Las figuras fractales por su parte, al ser modelizadas utilizando una computadora, presentan una dimensión intermedia, esto es entre 0 y 1 o 1 y 2, por ejemplo.

Pero ¿cómo puede ser esto posible? En especial si la lógica indica que una cosa no puede ser y no ser al mismo tiempo. La clave en las figuras fractales radica en el grado de observación, esto es, en la escala con que se midan. De esta manera, conforme se acerque uno al límite aparente de la figura, ya sea visual o matemáticamente, a través de la fórmula que la representa, ésta continua desarrollándose, tendiendo al infinito

Las relaciones matemáticas que permiten este fenómeno también provocan que la figura se repita así misma creándose una autosimilitud, esto es que las partes de la figura se asemejan a la figura completa, de igual manera, no importando el detalle con que se observe (incluso de manera microscópica) la figura conservará una semejanza con su original.

Una vez descubierto esto, Mandelbrot y muchos otros investigadores, comenzaron a descubrir las relaciones fractales en cualquier cantidad de organismos y componentes de la naturaleza, desde los torrentes sanguíneos y tejidos celulares, hasta la configuración de nubes, plantas, costas geográficas e incluso de estrellas y galaxias. Los fractales se pueden percibir e intuir en toda la naturaleza.

Si bien las definiciones académicas sobre los fractales cambian de manera constante y de investigador a investigador, debido a su gran diversidad, lo cierto es que en general los fractales son aquellas figuras geométricas, y las relaciones, en que la parte es similar a la unidad, manteniendo al mismo tiempo una constante en sus características, independientemente de la escala en la que se observe. O dicho de otra manera, cualquier parte de un fractal se asemeja a la pieza completa, no importando el detalle con que se observe.

De la misma manera que la naturaleza se ve poblada de fractales, la ciencia y tecnología en todas sus ramas comienza a beneficiarse de este importante descubrimiento. Desde sistemas de compactación de datos, modelos fractales de la bolsa de valores de Nueva York y más; las aplicaciones fractales se extienden a la geología, medicina, arqueología, biología, música y artes visuales entre otras muchas disciplinas, ofreciendo una gran alternativa a los problemas y retos tecnológicos e intelectuales del presente.

Al mismo tiempo, las características autosimilares de los fractales se prestan para reflexionar sobre las agrupaciones humanas, sus interacciones y formas de organización, prestando sus características y comportamientos a la reflexión, para ser usadas como metáforas que faciliten la comprensión y solución alternativa a muchas interrogantes actuales.

July 15, 2009

Incertidumbres

Filed under: Incertidumbres, Todas las plumas — CopyLife @ 12:20 am

Rodrigo Vilanova

Causas pequeñas y efectos grandes

En la actualidad, al vernos envueltos en un problema o circunstancia caótica, totalmente fuera de nuestras manos, es común que nos refiramos al evento o persona má s inmediata para hacerla responsable de la catástrofe en que nos encontramos. De manera impulsiva asumimos que la raíz de nuestros problemas (ya sean físicos, psíquicos, laborales, domésticos, etc.) se encuentran siempre en un solo momento, persona o evento y que, al removerlo se verán solucionadas, de una vez por todas, las fuentes de nuestro pesar.

Desgraciadamente, suele suceder que este no sea el caso debido a que el trastorno sufrido no se debe a una sola causa o motivo, sino a una serie de eventos que, encadenados unos con otros o incluso totalmente independientes entre sí, generan una situación totalmente distinta a la que esperábamos originalmente. Todos estos factores son ajenos a nosotros y no tenemos ninguna manera de prevenirlos ni de influenciarlos,  quedándonos, aparentemente, la única opción de sufrir sus consecuencias. Sin embargo, estas situaciones se pueden explicar de varias maneras, como la descubierta a partir de experimentos para la predicción climática.

El meteorólogo Edward Lorenz en 1960, al trabajar con un modelo computarizado de la atmósfera del planeta,  realizó ciertos ajustes en las ecuaciones destinadas a predecir el clima dentro de su modelo, así que re-introdujo las mismas cifras, esta vez con tres decimales, en vez de los seis que había usado originalmente en la primera etapa de su experimento. Al revisar los nuevos resultados del programa de computadora notó que estos habían cambiado diametralmente en comparación con los resultados anteriores, a pesar de que la diferencia en los datos originales era mínima.

Esto se debió a que la ecuación involucrada en el modelo, al ser de carácter reiterativo, esto es que el resultado se ingresa de nuevo a la fórmula como un dato inicial hasta repetirse un número determinado de veces, magnificó los datos originales al grado de que la diferencia, microscópica en un inicio se transformó en un evento totalmente distinto al esperado.

Una causa pequeña devino en un efecto grande. En artículos subsecuentes Lorenz informó al mundo de esta característica de los sistemas complejos (como es el caso de la atmósfera del planeta), de ahí se ideó la metáfora tan conocida y popularizada por el cine, televisión y literatura: en donde el aleteo de una mariposa al otro lado del mundo produce una tormenta en estas partes del planeta. Una metáfora diseñada para explicar de manera breve y poética su hallazgo y que en ningún momento debe tomarse de manera literal. No se apure usted, ninguna mariposa china es responsable del clima que azota la ciudad actualmente. Sin embargo, las variaciones climáticas sí están influenciadas por efectos aparentemente inofensivos a simple vista, como la polución generada por los automóviles, las fábricas, la deforestación a nivel mundial, etcétera.

De cualquier manera, quedó claro con los estudios de Lorenz que las variaciones en la condiciones iniciales de ciertos procesos dinámicos pueden verse magnificadas y modificadas, al grado que cualquier intento de predicción de su comportamiento resulta más que arriesgado, hipotético cuando mucho.

Las consecuencias inmediatas de este descubrimiento fueron cruciales para el desarrollo actual de modelos de predicción climática, obviamente. Pero al mismo tiempo causaron un mayor impacto en la noción que se tenía de la ciencia clásica, desarrollada a partir de los postulados de Newton, ya que la ciencia hasta ese momento se basaba en datos rígidos y determinados que no cambiaban y que podían ser manipulados en una y otra dirección. Dicho de otra manera: la ciencia clásica no contemplaba la posibilidad de que la realidad pudiera cambiar, de manera tan radical, a partir de variaciones tan insignificantes en sus condiciones iniciales.

Socialmente hablando, las nociones de Lorenz son importantes en ayudarnos a comprender no solo la consecuencia de nuestros actos, sino también a crear conciencia de las diversas variables y causas que conllevan las situaciones con las que interactuamos de manera cotidiana, al mismo tiempo que aprendemos a tener en cuenta las muchas variables que pueden afectarnos, así como a las personas con las que interactuamos inconscientemente, pues en un principio parecen carentes de importancia o de significado alguno.

Después de todo, resulta común vernos envueltos en situaciones de nuestra vida personal en donde pequeñas causas generan grandes efectos, ya sean auténticas tragedias o grandes logros en nuestras relaciones.

June 23, 2009

Incertidumbres

Filed under: Incertidumbres, Todas las plumas — CopyLife @ 10:30 pm

Rodrigo Vilanova de Allende

El anarquismo del siglo XIX

Tradicionalmente, el anarquismo ha sido criticado y acusado de ser una ideología más bien agresiva, que busca la destrucción de la sociedad como se conoce, sin embargo este no es el caso.

El anarquismo como lo conocemos en el presente, se desarrolla durante el siglo XIX, a lo largo de los conflictos sociales que azotaron Europa, principalmente las reformas francesas y las revueltas socialistas alemanas, así como los conflictos sindicalistas en el resto del continente (principalmente Inglaterra e Italia). Surgiendo de manera simultánea a las nociones de socialismo y comunismo, el anarquismo se diferencia de las otras corrientes en su apreciación básica del individuo ya que, para el anarquismo la individualidad es la expresión máxima de nuestra condición humana.

Durante sus inicios, son autores como Max Stirner, José Proudhon, Pedro Kropotkin, Miguel Bakunin, Enrique Malatesta entre otros, quienes destacan la imperiosa necesidad de que cada persona sea consciente de su libertad y luche contra los embates alienantes tanto de las sociedades industriales, esclavizantes y opresoras, como de los gobiernos totalitarios y cerrados a las necesidades y deseos de las naciones que controlan.

Estas influencias negativas presentes en la sociedad actual, en el desmesurado capitalismo por ejemplo, y las tendencias globalizantes e intolerantes hacia las minorías étnicas y sociales provocan al anarquista a rechazar al totalitarismo, no en un deseo o afán de generar el desorden y la confusión, sino en un intento de devenir en un ser libre y responsable de sus actos.

El sentido común surge como el primer motor de las acciones y decisiones del individuo, en contraste con la regla y el canon de la persona sometida por el sistema, el individuo anarquista reflexiona y comprende la necesidad de realizar un trabajo, llevándolo a cabo por voluntad propia y no por la amenaza de represalias económicas o sociales. La población manipulada por el sistema actúa porque se le ordena, mientras que los postulados anarquistas asumen que la acción mejora al grupo o a la sociedad y consecuentemente a él mismo.

Así, los anarquistas reconocían al individuo libre y responsable de tomar las decisiones morales, éticas y sociales de su conveniencia, consciente de su necesidad para asociarse libremente con otros individuos, prefiriendo las ventajas del contrato legal en vez de una administración burocrática. Tomando en cuenta que una de las constantes mas nobles en la historia de la humanidad es la solidaridad y la ayuda mutua, sin intereses y agendas, advirtiendo al mundo de ser subyugado a los egoísmos de instituciones como el Estado y la religión, desarrollando una sociedad consensuada en donde el individuo decida utilizando su libre albedrío para unirse éticamente a la sociedad de una manera recíproca, justa y responsable.

Durante el siglo XX, la ideología anarquista tendría una de sus máximas expresiones durante la Guerra Civil Española, viniendo un poco a menos durante los últimos setenta años. Sin embargo, no importando nuestra ideología particular, el anarquismo nos muestra la importancia de respetar y tolerar al resto de la humanidad, conscientes de cómo nuestros actos nos afectan a todos de manera directa e indirecta. Ya que después de todo, formamos parte de una misma sociedad como tal.

Blog at WordPress.com.