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El “mundo” que nos rodea

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Caos y Complejidad    ~    Comentarios Comments (4)

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No siempre sabemos ver el mundo que nos rodea. El que miremos no significa que estemos viendo lo que realmente hay delante de nuestros ojos y, muchas veces, no son los ojos los únicos que pueden “ver” lo que hay más allá de lo que la vista puede alcanzar. Anoche, hasta una hora avanzada, estuve releyendo el Libro “Así de Simple” de John Gribbin, y, pareciéndome interesante os saqué un pequeño resumen del comienzo. Aquí os lo dejo.

El mundo que nos rodea parece ser un lugar complicado. Aunque hay algunas verdades sencillas que parecen eternas (las manzanas caen siempre hacia el suelo y no hacia el cielo; el Sol se levanta por el este, nunca por el oeste), nuestras vidas, a pesar de las modernas tecnologías, están todavía, con demasiada frecuencia, a merced de los complicados procesos que producen cambios drásticos y repentinos. La predicción del tiempo atmosférico tiene todavía más de arte adivinatorio que de ciencia; los terremotos y las erupciones volcánicas se producen de manera impredecible y aparentemente aleatorias; las fluctuaciones de la economía siguen ocasionando la bancarrota de muchos y la fortuna de unos pocos.

Sobre la posición de la salida del sol

           Sobre la posición de la salida del sol

                              

Desde la época de Galileo (más o menos, a comienzos del siglo XVII) la ciencia ha hecho progresos –enormes-, ignorando en gran medida estas complejidades y centrándose en cuestiones sencillas, intentando explicar por qué las manzanas caen al suelo y por qué el Sol se levanta por el este. Los avances fueron de hecho tan espectaculares que hacia mediados del siglo XX ya se había dado respuesta a todas las cuestiones sencillas. Conceptos tales como la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica explicaron el funcionamiento global del universo a escalas muy grandes y muy pequeñas respectivamente, mientras el descubrimiento de la estructura del ADN y el modo en que éste se copia de una generación a otra hizo que la propia vida, así como la evolución, parecieran sencillas a nivel molecular. Sin embargo, persistió la complejidad del mundo a nivel humano –al nivel de la vida-. La cuestión más interesante de todas, la que planteaba cómo la vida pudo haber surgido a partir de la materia inerte, siguió sin respuesta.

Un descubrimiento así no podía dejar al mundo indiferente. En unos años el mundo científico se puso al día y la revolución genética cambió los paradigmas establecidos. Mucha gente aún no está preparada para aceptar el comienzo de una era poderosa en la que el ser humano tiene un control de sí mismo mayor al habitual. Había nacido la Ingeniería genética.

No debe extrañarnos que sea precisamente a escala humana donde se den las características más complejas del universo. Las que se resisten más a rendirse ante los métodos tradicionales de la investigación científica. Realmente, es posible que seamos lo más complejo que existe en el universo. La razón es que, a escalas más reducidas, entidades tales como los átomos se comportan individualmente de un modo relativamente sencillo en sus interacciones mutuas, y que las cosas complicadas e interesantes surgen, cuando se unen muchos átomos de maneras complicadas e interesantes, para formar organismos tales como los seres humanos.

Pero este proceso no puede continuar indefinidamente, ya que, si se unen cada vez más átomos, su masa total aumenta hasta tal punto que la Gravedad aplasta toda la estructura importante y la aniquila. Un átomo, o incluso una molécula tan simple como la del agua, es algo más sencillo que un ser humano, porque tiene poca estructura interna; una estrella, o el interior de un planeta, es también algo más sencillo que un ser humano porque la gravedad aplasta cualquier estructura hasta aniquilarla. Esta es la razón por la cual la ciencia puede decirnos más sobre el comportamiento de los átomos y el funcionamiento interno de las estrellas o los planetas que sobre el modo en que las personas nos comportamos.

            Sí, hemos podido llegar a conocer lo que ocurre en el Sol, y sabemos de sus procesos interiores y exteriores, de las ráfagas de partículas que en sus épocas activas, nos envía continuamente hacía la superficie del planeta y, que no sólo provoca esas bonitas Auroras, sino que, su intensa radiación y magnetismo incide en todos los atilugios que tenemos para leer los datos de… ¡tántas cosas!

Cuando los problemas sencillos se rindieron ante el empuje de la investigación, fue algo natural que los científicos abordaran rompecabezas más complicados que iban asociados con sistemas complejos, para que por fin fuera posible comenzar a comprender el funcionamiento del mundo a una escala más humana compleja y, para ello, hubo que esperar hasta la década de 1960, que fue cuando aparecieron los poderosos y rápidos (para lo que se estilaba en aquella época) ordenadores electrónicos. Estos nuevos inventos empezaron a ser conocidos por un público más amplio entre mediados y finales de la década de 1980, primero con la publicación del libro, ahora convertido en un clásico, Order out of Chaos, de Ilya Prigogine e Isabelle Stergers, y luego, con Chaos, de James Gleick.

Las personas sencillas que, aunque tengan una educación aceptable, no están inmersas en el ámbito de la ciencia, cuando oyen hablar de Complejidad y Caos en esas áreas, sienten, de primeras, una especie de rechazo por aquello que (ellos creen) no van a comprender. Sin embargo, la cuestión no es tan difícil como a primera vista pudiera parecer, todo consiste en tener la posibilidad de que alguien, de manera “sencilla” (dentro de lo posible), nos explique las cosas dejando a un lado las matemáticas que, aunque describen de manera más amplia y pura aquellos conceptos que tratamos, también es verdad que, no siempre, están al alcance de todos. Un conocimiento básico de las cosas más complicadas, es posible. También la relatividad general y la mecánica cuántica, se consideraron, cuando eran nuevas, como unas ideas demasiado difíciles para que cualquiera las entendiera, salvo los expertos –pero ambas se basan en conceptos sencillos que son inteligibles para cualquier persona lega en la materia, siempre que esté dispuesta a aceptar su parte matemática con los ojos cerrados-. E la misma manera, el Caos y la Complejidad, también pueden ser entendidos y, si tenemos la suerte de tener un buen interlocutor que nos sepa explicar, aquellos conceptos básicos sobre los que se asientan tanto el Caos como la Complejidad, veremos maravillados como, de manera natural, la luz se hace en nosotros y podemos entender lo que antes nos parecía inalcanzable.

Se cree que las galaxias se han formado por la acumulación gravitacional de gas, algún tiempo después de la época de la recombinación. Las nubes de gas podrían haber comenzado a formar estrellas, quizás como resultado de las colisiones mutuas. El tipo de galaxia generado podría depender del ritmo al que el gas era transformado en estrellas, formándose las elípticas cuando el gas se convertía rápidamente en estrellas, y las espirales si la transformación de estrellas era lo suficientemente lenta como para permitir crecer de forma significativa un disco de gas. Lo cierto es que, hasta la fecha, nadie sabe explicar cómo se pudieron formar las galaxias a pesar de la expansión de Hubble. ¿Qué fuerza estaba allí presente para retener la materia?

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                                                               Nubes moleculares en Orión que son los materiales primigenios para complejidades futuras

Las galaxias evolucionan al convertir progresivamente su gas remanente en estrellas, si bien no existe probablemente una evolución entre las diferentes tipos de la clasificación del conocido sistema de Hubble. No obstante, algunas galaxias elípticas pudieron haberse creado por la colisión y posterior fusión de dos galaxias espirales.

NGC 5426 y NGC 5427 son dos galaxias espirales de tamaños similares involucradas en una danza espectacular. No es seguro que esta interacción culmine en una colisión y a la larga en la fusión de las dos galaxias, aunque éstas ya han sido ya afectadas. Conocidas ambas con el nombre de Arp 271, su danza perdurará por decenas de millones de años, creando nuevas estrellas como resultado de la mutua atracción gravitacional entre las galaxias, un tirón observable en el borde de las estrellas que ya conectan a ambas. Ubicada a 90 millones de años-luz de distancia hacia la constelación de Virgo (la Virgen), el par Arp 271 tiene unos 130.000 años-luz de extensión. Fue descubierta originalmente en 1785 por William Herschel. Muy posiblemente nuestra Vía Láctea sufrirá una colisión similar en unos cinco mil millones de años más con la galaxia vecina Andrómeda, que ahora está ubicada a cerca de 2,6 millones de años-luz de la Vía Láctea.

Sí, mirando las imagenes nos da la sensación de cierto Caos y Complejidad

Tenemos que entender que, algunos sistemas (“sistema” no es más que una palabra de la jerga científica para asignar cualquier cosa, como un péndulo que oscila, o el sistema solar, o el agua que gotea de un grifo) son muy sensibles a sus condiciones de partida, de tal modo que una diferencia mínima en el “impulso” inicial que les damos ocasiona una gran diferencia en cómo van a acabar, y existe una retroalimentación, de manera que lo que un sistema hace afecta a su propio comportamiento. Así, a primera vista, parece que la guía es sencilla y, nos puede parecer mentira que así sea. Sin embargo, esa es la premisa que debemos tener en cuenta. Nos podríamos preguntar: ¿Es realmente verdad, que todo este asunto del Caos y de la Complejidad se basaba en dos ideas sencillas –la sensibilidad de un sistema a sus condiciones de partida, y la retroalimentación-¿ La respuesta es que sí.

La mayor parte de los objetos que pueden verse en el cielo nocturno son estrellas, unos pocos centenares son visibles a simple vista. Una estrella es una bola caliente principalmente compuesta por hidrógeno gaseoso. El Sol es un ejemplo de una estrella típica y común. La gravedad impide que el gas se evapore en el espacio y la presión, debida a la alta temperatura de la estrella, y la densidad impiden que la bola encoja. En el corazón de la estrella, la temperatura y la densidad son lo suficientemente altas para sustentar a las reacciones de fusión nuclear, y la energía, producida por estas reacciones, hace su camino a la superficie y la irradia al espacio en forma de calor y luz. Cuando se agota el combustible de las reacciones de fusión, la estructura de la estrella cambia. El proceso de producir elementos, cada vez más pesados, a partir de los más livianos y de ajustar la estructura interna para balancear gravedad y presión, es llamado evolución estelar.

Observar una estrella a través del telescopio permite conocer muchas de sus importantes propiedades. El color de una estrella es un indicador de su temperatura y ésta, a su vez, depende de una combinación entre la masa de la estrella y su fase evolutiva. Usualmente, las observaciones también permiten encontrar la luminosidad de la estrella o la tasa con la cual ella irradia energía, en forma de calor y luz.

Todas las estrellas visibles a simple vista forman parte de nuestra galaxia, la Vía Láctea. La Vía Láctea es un sistema compuesto por unos cien mil millones de estrellas, junto con una considerable cantidad de material interestelar. La galaxia tiene forma de un disco chato sumergido en un halo débil y esférico. La gravedad impide que las estrellas se escapen y, sus movimientos, hacen que el sistema no colapse. La Vía Láctea no posee un límite definido, la distribución de las estrellas decrece gradualmente con distancias crecientes del centro. El SDSS detecta estrellas más de un millón de veces más débiles que las que podemos ver a simple vista, lo suficientemente lejos para ver la estructura de la Vía Láctea.

De algún modo, esto es como decir que “todo lo que hay” sobre la teoría especial de la relatividad es que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores. Sin embargo, la complejidad de la estructura que se levanta sobre este hecho sencillo resulta asombrosa y requiere algunos conocimientos matemáticos para poder apreciarla plenamente. Claro que, eso no quita para que, un buen comunicador le pueda transmitir a otras personas mediante explicaciones sencillas lo esencial de la relatividad especial y general y también, sobre la esencia de la mecánica cuántica, y, de la misma manera, podríamos hablar del Caos y de la Complejidad. Debemos ser conscientes de que, el Caos, puede surgir a partir del Orden y que, la Complejidad, siempre llega a través de la sencillez de un comienzo. Podemos estar al borde del Caos y, de manera milagrosa ver que, también a partir de él surge la normalidad y lo nuevo que, no en pocas ocasiones pueden ser nuevas formas de vida. De la misma manera, las transformaciones de los elementos sencillos, bajo ciertas condiciones, llegan a adquirir una complejidad inusitada que, de alguna manera, es necesaria para que, en este mundo que nos rodea, existan seres que, como nosotros, sean el ejemplo más real y de más alto nivel que está presente en el Universo. Y, de la misma manera que nosotros estamos aquí, en un minúsculo sistema solar habitando un pequeño planeta que reúne todas las condiciones necesarias para la vida, de la misma forma digo, estarán poblados otros muchos planetas de otros muchos sistemas solares repartidos por nuestra Galaxia y por las otras que, a cientos de miles pululan por el Universo, y, todos esos seres “racionales”, se preguntaran las mismas cosas que nosotros y estarán interesados en descubrir los mismos misterios, los mismos secretos de la Naturaleza que, presintiendo que existen, tienen la intuición de que serán las respuestas esperadas para solucionar muchos de los problemas e inseguridades que ahora, en nuestro tiempo, nos aquejan.

Claro que, la mente nunca descansa. Acordaos de Aristarco de Samos que, en el siglo III a. C., ya anunció que la Tierra orbitaba alrededor del Sol y, Copérnico, que se llevó el premio, no lo dijo hasta el año 1543. Esto nos viene a demostrar que, a pesar de la complejidad del mundo, lo realmente complejo está en nosotros, en nuestras mentes que, presienten lo que pueda ser, intuyen el por qué de las cosas, fabrican pensamientos que, mucho más rápidos que la luz, llegan a las galaxias lejanas y, con los ojos de la mente pueden, atisbar aquellas cosas de las que, en silencio, ha oído hablar a su intuición dentro de su mente siempre atenta a todo aquello que puede ser una novedad, una explicación, un descubrimiento.

vista de la tierra y el sol de la órbita (la imagen de la tierra tomada de http://visibleearth.nasa.gov) Foto de archivo - 4911867

Vista de la Tierra y el Sol de la órbita (la imagen de la tierra tomada de http://visibleearth.nasa.gov)

Ahora estamos centrados en el futuro aquí en la Tierra pero, sin dejar de la mano ese futuro que nos espera en el espacio exterior. Es pronto aún para que el hombre vaya a las estrellas pero, algún día, ese será su destino y, desde ya, debe ir preparándose para esa aventura que sólo está a la espera de tener los medios tecnológicos necesarios para hacerla posible. Mientras tanto, jugamos con las sondas espaciales que enviamos a planetas vecinos para que, nos vayan informando de lo que están hechos aquellos mundos –grandes y pequeños- que, en relativamente poco tiempo, serán visitados por nuestra especie para preparar el salto mayor.

emilio silvera

 

  1. 1
    emilio silvera
    el 5 de junio del 2013 a las 9:43

    Si entramos en el “universo” de la Mecánica Cuántica, podemos sorprendernos de lo que allí podemos contemplar, nos parecerá otro mundo que nada tiene que ver con el nuestro, las cosas que allí pueden ocurrir, nunca las podemos ver en nuestro macro mundo de estrellas y galaxias.
    Está claro que, al final del siglo XIX y las primeras décadas del XX, la Física cuántica, la física del dominio de lo miscroscópico nos llevó hasta una realidad física que no podíamos imaginar que pudiera existir y, sin embargo, ahí estaba con sus cuantos y electrones y fotones y neutrinos y toda una pléyade de familias y miembros que hacían imposible (al principio) retener el nombre de tanta y tantas partículas como se descubrían sin cesar.
    Nos dimos cuenta de que la materia era un conglomerado que estaba formado por pequeñas partículas subatómicas que se juntaban para crear los núcleos de los átomos que se constituían cuando llegaban los electrones y lo rodeaban. Siguiendo con los descubrimientos, vimos también como, los átomos juntos formaban moléculas y estas cuerpos que, en ocasiones, se constituían en un árbol, una montaña o una galaxia.
    ¡Cuánta maravilla encierra la Naturaleza!
    Algunos dicen que es un mundo enmarañado el extraño “mundo” del cuanto. En su estado original los cuantos no están exactamente en un lugar en un instante dado: cada cuanto está a la vez “aquí” y “allí” y, en cierto sentido, está en todas partes en el Espacio y el Tiempo.
    Hasta que son observados o medidos, los cuantos no tienen características definidas, pero existen simultáneamente en diversos estados al mismo tiempo. Estos estado no son “reales”sino “potenciales”, son estados que los cuantos pueden adoptar cuando son observados o medidos pero, Heisenberg, nos vino a decir que no podíamos obervarlos o medirlos al mismo tiempo  y que, o una cosa o la otra.
    Los cuantos son muy sociables: cuando alcanzan el mismo estado se mantienen unidos sin importar las distancias a las que hayan tenido que viajar el uno del otro. Si uno de los cuentos conectado a otro está sujeto a una interacción (por ejemplo, cuando es observado o medido), elige su propio estado, y ¡su gemelo también lo hace!, pero no libremente: lo escoge conforme eligió el primero y, siempre elige un estado complementario nunca el mismo.
    Sí, el “universo” cuántico es extraño y fascinante a la vez, acercarse a ese “mundo de maravillas” es, como poder asistir a una obra imposible que, en este caso, representa la Naturaleza con la mayor sencillez dentro de la complejidad que, no siempre llegamos a comprender.
    emilio silvera

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  2. 2
    kike
    el 7 de junio del 2013 a las 14:31

    Creo que en realidad el ser humano se encuentra situado justo en los límites del macrocosmos y el microcosmos; y que seguramente eso no será por azar…

     Dices amigo Emilio que lo cuántico nada tiene que ver con nuestro mundo, que pertenecemos al macrocosmos, pero pienso que tampoco pertenecemos a lo macro; somos demasiado pequeños para comprender ciertas magnitudes.

     No somos nada comparados con nuestro pequeño planeta; mucho menos si nos comparamos con nuestra estrella, así que si vamos subiendo en la escala del macrocosmos, cada vez se nos pierde más nuestra comprensión e imaginación, tanto que ni siquiera podemos comprender la “pequeña” distancia que separa nuestra estrella de  su congénere más cercana (creo que nadie es capaz aún de comprender la distancia existente de cuatro y pico años luz en donde se sitúa Próxima Centauri), así que para que pensar en los cien mil años luz de nuestra galaxia, o los dos y pico millones en relación a nuestra ”vecina” Andrómeda, o (cosa ya inaudita) lo que pueda medir el universo. 

     Realmente, tanto lo cuántico como el macrocosmos, se encuentra bastante alejado de nuestro tangible mundo; y seguramente por mucho tiempo; pero quizás por esa doble circunstancia de hallarnos a medio camino entre  ambas realidades, y además dotados de cierta inteligencia, seamos el único tipo de materia capaz de poder comprender ambos mundos algún día.

     Un abrazo Maese. 

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  3. 3
    Zephyros
    el 8 de junio del 2013 a las 1:54

    Por qué se molesta el universo en existir? ( S.Hawking)

    Porqué se molesta en abarcar una diferencia de escala tan enorme? muchos órdenes de magnitud separan lo más pequeño de lo más grande y, como dice kike, nosotros en el medio mirando para arriba y para abajo con igual curiosidad e incomprensión.

    Hoy por hoy no llegamos ni a lo más pequeño ni a lo más grande o lejano, pero es posible que nuestra escala sea la adecuada para abarcar ambos mundos en el futuro.

    Probablemente usaremos lo más pequeño para conquistar lo más grande

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    • 3.1
      emilio silvera
      el 8 de junio del 2013 a las 5:30

      Amigos míos:
      Como podréis comprender, alfunas de las cosas que más arriba comento, simplemete quieren reflejar situaciones que “vemos” que “no vemos” y que podemos “intuir”. Lo cierto es que en lo grande subyace lo pequeño y todo es, ¡la misma cosa! Sin embargo, nosotros tenemos que hablar de lo que podemos observar y, desde luego, hay cuestiones que se nos escapan al no tener la posibilidad física de llegar a ellas, como ocurre en los extremos de las escalas de lo muy pequeño y lo muy grande que, da lo mismo para nosotros al ser ambas, inalcanzables.
      Y, como dice Zephyros miramos para arriba y para abajo para tratar de conectar ambos mundos que estando tan lejanos para nosotros, lo cierto es, que se trata del mismo mundo. Kike dice con acierto que tenemos “algo” de inteligencia y, tan “ración” de consciencia, nos lleva a elucubrar sobre estos temas y a preguntarnos por las cosas que nos rodean y su “funcionamiento”. Siempre hemos tenido -como niños-, el por qué en los labios como ssanto y seña de nuestra ignoranica que, paradógicamente, será la que posibilite que algún día sepamos a base de preguntarnos por qué ésto o por qué aquello otro. Así hemos llegado desde el átomo hasta las estrellas y… ¿Quién sabe?, hasta dónde podremos llegar.
      Está claro que nuestras mentes tridimensionales funcionan de una manera determinada y, ciertas cuestiones, son difíciles de asimilar. Por eso precisamente, cuando entramos en esos “mundos” de lo infinitesimal y de lo inconmensurablemente grande, nos produce cierta sorpresa y nos llega la incomprensión de su existencia que tan lejos nos quedan en el extremo de las escalas, el uno no se deja ver por ser demasiado pequeño para nosotros y lo otro, tampoco se deja ver por estar situado a unas distancias que ni llegamos a comprender. Sin embargo, y, a pesar de todos los inconvenientes, vamos titando del uno y del otro extremo para acercarnos a ellos y, como físicamente nos resulta imposible tal acercamiento, nuestra imaginación a trabajado de manera intensa para fabricar, los apéndices necesarios artificiales que nos lleven hasta esos “mundos” lejanos que deseamos conocer para poder conocernos.
      Todavía tenemos la capacidad para el asombro y nos maravillamos de cosas que, pareciendo simples y cotidianas, no hemos llegado a comprender del todo: la masa, la energía, una imagen especular que sale del revés, esas fuerzas que gobiernan el universo y las constantes que determinan sus reglas… ¿Qué es todo eso y por qué ocurren las cosas de esa manera y no de otra diferente?
      Por otra parte, podemos comprender, al conocer como actúan algunas fuerzas, que las estrellas tengan que estar tan alejadas las unas de las otras para no interferir en sus dinámicas autónomas. Hemos llegado a saber que cuando dos estrellas estan muy juntas, sus vidas resultan imposibles y, finalmente, o se produce la destrucción de ambas o terminan por fusionarse en una sola estrella. De la misma manera, ocurre con todo lo demás que es como es porque es como tiene que ser y, precisamente por eso, nosotros ocupamos el lugar que ocupamos en el centro de la escala que el Universo ha determinado para las cosas.
      Una cosa está muy clara: Son muchas más las preguntas que las respuestas y, de esa manera, podemos continuar este camino que hace algunos milenios emprendimos en la aventura de la búsqueda del saber que, de momento, no hemos podido encontrar.
      Un abrazo amigos míos.

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