Lo micro está en una relación de intercambio con lo macro en todos los niveles de su profundidad. Este principio es importante, en particular cuando se trata de holones de mayor profundidad y de los tipos de ecosistema -en sentido amplio- que ellos deben co-crear y de los que depende su existencia.

Tomemos como ejemplo el ser humano y los tres niveles de materia, vida y cerebro-mente; todos estos niveles mantienen su existencia a través de una red increíblemente rica de relaciones de intercambio con holones de la misma profundidad en su entorno. El cuerpo físico existe en un sistema de relaciones de intercambio con otros cuerpos físicos -en términos de gravitación, fuerzas materiales y energías, luz, agua, climatología, etc.- y en sí mismo depende para su propia existencia de estas relaciones físicas. Además, la raza humana se reproduce físicamente por medio de producción y consumo de alimento -esencial éste para la evolución como señalo el injustamente olvidado gran biólogo español Faustino Cordón- y por la via del trabajo social organizado dentro de una economía de intercambio de materiales básicos en la fisiosfera.

De forma similar, la humanidad se reproduce biológicamente a través de relaciones emocional-sexuales dentro de familias insertas en un entorno social apropiado, y depende para su existencia biológica de toda una red de otros sistemas biológicos y ecosistemas; depende de que las relaciones de intercambio con la biosfera sean armoniosas.

Finalmente, los seres humanos se reproducen mentalmente por medio de intercambios dentro de entornos culturales y simbólicos, cuya esencia misma es el intercambio de símbolos con los demás. Estas relaciones de intercambio, están insertas dentro de las tradiciones e instituciones de una sociedad particular, de forma que esa sociedad puede reproducirse en el ámbito cultural y, por lo tanto, reproducirse en la noosfera lo que convenimos en denominar universalización de las ideas.

Relaciones de intercambio

En resumen, a medida que los holones evolucionan, cada capa de profundidad continúa existiendo en, y en dependencia de, una red de interrelaciones con otros holones en el mismo nivel de organización estructural. Abreviando, podemos decir: “relaciones de intercambio en el mismo nivel”. Las alteraciones en las relaciones de intercambio “al mismo nivel” con un entorno social de la misma profundidad, constituyen patologías evolutivas y la única forma de entenderlas es viéndolas así; hay que tener en cuenta, además que las alteraciones en un nivel (físicas, emocionales, lingüísticas) reverberan por todo el sistema, inclinando a otros sistemas a reproducir la distorsión evolutiva.

Como veremos, la relación de intercambio en el seno de un mismo nivel no significa que lo micro intercambie con un macro preestablecido: se co-crean mutuamente en un espacio emergente. Esta es una cuestión difícil que iremos comprendiendo a medida que avancemos. Por el momento, nos limitamos a citar a Varela (The Embodied mind, MIT Press):

“El punto clave es que estos sistemas no operan por representación (de un mundo predeterminado. El paréntesis es nuestro). En vez de representar un mundo independiente, ponen en juego un mundo como dominio de distinciones inseparable de la estructura encarnada por el sistema cognitivo (o más generalmente, por la estructura profunda o individualidad del holón. El paréntesis también es nuestro)”. La cuestión es que todos los holones son individuos compuestos de sus holones previos sobre los que añadir su propio patrón emergente; y cada nivel de estos holones (cada holón) mantiene su existencia a través de relaciones de intercambio con holones de la misma profundidad en el entorno social (o macro).

¿La evolución, es direccional?

Cuando Wilber se refiere a esta característica de la evolución, lo hace en sentido afirmativo, afirmando su direccionalidad. Aquí surge la alarma. Nuestros conocimientos de Biología Evolucionista nos impiden sostener “a priori” esa afirmación wilberiana. Pero toda discusión seria exige oír a las partes. De momento, en este artículo, en el que ya incluimos desde su título nuestra duda, veremos lo que dice Wilber. Una vez leído éste con atención, intentaremos responder en el próximo.

Esta es la famosa flecha del tiempo evolutivo, reconocida por primera vez en la biosfera y extendida, mediante las ciencias de la complejidad, a los tres grandes dominios de la evolución. Generalmente se entiende que esa direccionalidad conduce a una mayor diferenciación, variedad, complejidad y organización.

Si la evolución se caracteriza por la emergencia creativa –innovación-, rupturas de simetría, autotrascendencia y mayor profundidad -y mayor conciencia, lo que comentaremos más adelante-. Estos elementos son ya orientativos de la direccionalidad de la evolución. Aquí presentamos algunos otros, ya que regresiones aparte, paradas, disoluciones, etc., la evolución, de manera general, se caracteriza por: complejidad creciente; mayor diferenciación/integración; aumento progresivo de la organización/estructuración, autonomía relativa creciente, vacuidad y vacuidad.

Sobre este último término, vacuidad, también tenemos que abrir el pertinente debate y, sobre todo sobre su relación con la teoría de atractores, enormente interesante en estos momentos. Queda pues, antes de cerrar esta primera etapa, mucha tela que cortar.

Mayor complejidad

El biólogo alemán Woltereck acuñó el término anamorfosis -literalmente no ser “informe”- lo que de hecho que le pareció el rasgo central y universal de la naturaleza: la emergencia de una complejidad cada vez mayor. Jantsch, en su obra citada, lo describe así:

“La evolución del Universo es la historia del despliegue del orden diferenciado o complejidad. Despliegue no es lo mismo que construcción. Esta última destaca la estructura y describe la emergencia de niveles jerárquicos al conectar los sistemas “desde abajo hacia arriba”. Por otro lado, despliegue implica un entramado de procesos que llevan simultáneamente a fenómenos de estructuración en distintos niveles jerárquicos. La evolución actúa en el sentido de una estructuración simultánea e interdependiente del macro y el micromundo. Así, la complejidad emerge de la interpenetración de procesos de diferenciación e integración.....”.

La descripción de Jantsch con relación a la evolución del Universo, no es sino la historia del despliegue del orden diferenciado o complejidad. Per atentos: despliegue no dignifica lo mismo que construcción. La construcción hace hincapié en la estructura y describe la emergencia de niveles jerárquicos al conectar los sistemas de “abajo hacia arriba”, tal y como se construyen los edificios. Despliegue, por el contrario, implica un entramado de procesos que, simultáneamente, generan estructuración en los diferentes niveles jerárquicos. Lo importante, es que la evolución estructura de manera simultánea el micromundo y el macromundo. La complejidad emerge de la conexión de los procesos de diferenciación e integración.

Ballmmer y Von Weizsazker establecen que esta maximización de la complejidad no es otra cosa que el principio general de la evolución y L. L. Whyte, lo llamó “el principio fundamental del desarrollo del modelo”.

No obstante, Laszlo indica que la emergencia de un nuevo nivel de complejidad trae consigo una nueva simplicidad precisamente por que la nueva totalidad, como totalidad única, es más sencilla que sus partes. Así, afirma que la emergencia de un sistema de nivel superior es una simplificación de una función sistémica. Pero una vez emergido este nuevo nivel jerárquico, sus sistemas tienden, otra vez, a hacerse más complejos. Ilustremos con un ejemplo: en el proceso de evolución cósmica, el hidrógeno es el primer elemento formado y es estructuralmente más simple que los aparecidos posteriormente que son, entre otras cosas, más pesados por poseer mayor número de partículas elementales. En un nivel dado de organización, una molécula de agua es más simple que una proteína; en otro, un organismo unicelular es más sencillo que otro pluricelular. Así, mientras que un nuevo nivel de organización supone una simplificación de la función sistémica y de su estructura correspondiente, también significa el comienzo de una progresiva complicación estructural y funcional.

Mayor diferenciación-integración

Herbert Spencer estableció en 1862 que la evolución es:“un proceso de cambió desde una homogeneidad incoherente e indefinida a una heterogeneidad coherente y definida a través de continuas diferenciaciones e integraciones”, tomada de su obra Primeros Principios.

Esta definición del término Evolución permitió que los biólogos matizasen la frase de Darwin “descenso con modificación”. Ya hemos citado a Jantsch: “La complejidad emerge de la interpenetración de procesos de diferenciación e integración.....”

La diferenciación produce parcialidad o una nueva “multiplicidad”; la integración produce totalidad o una nueva “unidad”. Como los holones son totalidades/partes, están formados por la acción conjunta de diferenciación e integración.

Los procesos diferenciadores son necesarios para que ocurra la diversidad creada por la evolución, pero la integración es igualmente crucial pues convierte la pluralidad en unidad -el régimen, canon o patrón de un holón es su coherencia integradora-. De ahí la visión Whitehead de que “el carácter último que impregna el Universo es un impulso hacia la producción indefinida de nuevas síntesis o integraciones” -tomado de Lowe en Understanding Whitehead. Recordemos que a este impulso Whitehead lo llamó “creatividad” y afirmó que esta es la “actividad eterna a la que nadie escapa”. De ahí su importante afirmación: “Los muchos se convierten en uno y son enaltecidos por el uno -el nuevo holón-”.

Todos estos procesos son evidentes en la fisiosfera -átomos que integran partículas diferenciadas, moléculas que integran átomos diferenciados, etc.-, y en la biosfera -por ejemplo la progresiva diferenciación del cigoto y la progresiva integración de las partes resultantes en tejidos, en sistemas de órganos, organismos-; pero también están en las ciencias de la Noosfera. Por ejemplo, en el psicoanálisis evolutivo se ha dicho que el impulso agresivo es el impulso hacia la diferenciación y que Eros es el impulso hacia la integración y la alteración de alguno de ellos conduce a una grave patología psíquica -Gertrude y Rubin Blanck-.

Derrida: prevención y simpatía

Y llega Derrida. Ante este filósofo francés tenemos una mezcla de simpatía y a la vez de prevención. Como personas no dogmáticas que somos, le admiramos igual que a Habermas, -y ahora que Derrida ha muerto, esa simpatía se acrecienta por la rúbrica conjunta con Habermas la famosa carta de 2002 condenando la guerra de Irak y afirmando la convicción de la necesidad de una Europa unida- y comprendemos las posiciones de cada uno, procurando tomar de ellos y de otros, ideas que nos parecen enriquecedoras para nuestras investigaciones. A pesar de toda, la agitación surgida alrededor de la noción de Différance -nosotros escribimos diferenzia, con zeta, en vez de diferancia como hacen otros- que se pronuncia igual que Diffarance pero que tiene un significado diferente, el de diferir en el sentido de diferenciar y en el de retrasar y que algunos críticos han utilizado exhaustivamente para desmontar cualquier cosa que no fuese de su agrado. Derrida mismo la define de forma muy simple en su obra posiciones como “proceso de diferenciación”. Antes de que pueda surgir la comunicación, las entidades tienen que estar diferenciadas y en cierto sentido, estas entidades no existen antes del proceso de diferenciación per se. Diferenzia es pues una parte de esa “actividad eterna” de la creatividad, la fuerza dinámica que trae los seres a la existencia. Como señala Coward en su obra Derrida y la filosofía Hindú, “tiene fuerza impulsiva”,

La fuerza de articulación o diferenciación. En otras palabras, Derrida ve la diferenciación dinámica que caracteriza la realidad como un componente de la lengua misma. Esto permite al lenguaje, a través del proceso inherente de diferenciación, funcionar como medio de realización... El lenguaje participa de la realidad que manifiesta... el devenir dinámico de la realidad misma –Cowart- Pero la diferenciación demanda también integración y síntesis. Como expresa Derrida, “el juego de diferencias supone en efecto síntesis y remisiones”.

Este juego de fuerzas diferenciadoras e integradoras o diferenzia como dice Derrida, síntesis y remisión, está detrás de la notable crítica de Derrida a la “presencia”. El juego de diferencias implica síntesis y remisiones que evitan que haya un elemento que, en momento alguno o forma alguna, esté presente en y por sí mismo y esté referido únicamente a sí mismo. Tanto en el lenguaje hablado como en el escrito, ningún elemento puede funcionar como signo sin relacionarse con otro elemento que, simplemente, no está presente. Esta conexión significa que cada elemento está constituido con referencia a la huella que hay en el de otro elemento del sistema. Nada, en los elementos o en el sistema está simplemente presente o ausente.

También conviene recordar a Ferdinand de Saussure en un marco como este. Saussure afirma que “el lenguaje es un sistema de signos interdependientes en el que el valor de cada término es el resultado de la presencia simultanea de los demás”; es decir, el signo nunca está presente por sí mismo -tomado de Structuralism and Semiotics, de Hawke-. Personalmente, esta afirmación me preocupa: el signo nunca está presente por sí mismo. ¿Y en el genoma? Que bonito debate saber si la molécula de ADN contiene signos que puedan ser considerados como tales. Lenguaje es, desde luego. Muy particular, si se quiere, pero lenguaje al fin.

Lo que los demás no son

En cuanto al proceso diferenciador del lenguaje, hay una expresiva frase de Saussure que dice: “En el lenguaje únicamente hay diferencias sin términos positivos. Su característica más precisa está en ser lo que lo demás no son. Tomemos el significante o el significado; el lenguaje no tiene ideas ni sonidos que existieran con anterioridad a la aparición del sistema lingüístico. Únicamente diferencias fónicas y conceptuales han surgido del sistema”.

Volviendo a la obra de Hawkes, ahí es donde la integración es crucial: “El lenguaje es el ejemplo supremo de estructura de relación auto contenida, cuyas partes constituyentes no tienen dignificado a menos, y hasta que, sean integradas dentro de sus limites”

Volveremos sobre este punto. Entre tanto, podríamos señalar simplemente que la gran innovación de Saussure fue la de tratar el lenguaje como un holón relativamente autónomo, de forma que su estructura y régimen constituían los modelos diferenciadores e integradores que gobiernan cada elemento –subholón- del sistema, de forma que un gran número de elementos que, en otro caso serían “insignificantes”, se agrupan para formar signos significativos por medio del sistema; el holón superior confiere significación a los subholones al mantenerlos en una relación común. Saussure no alcanzó una visión totalmente holónica, pero dio un paso importante en la dirección adecuada y tuvo un enorme impacto histórico.

Lo mismo pero con nuestras propias ideas: No hay nada que no sea un holón, un contexto dentro de otro contexto para siempre. No puede señalar a ningún lugar, a ningún holón y decir que es solo eso y nada más, porque cada holón es simultáneamente un supraholón y un subholón; nada está nunca simplemente presente.

En cuanto a la operación conjunta de diferenciación e integración en la Noosfera, Habermas señala que los “distintos mundos de la vida que colisionan entre sí, no están uno junto a otro sin entenderse mutuamente. Como totalidades, siguen el impulso de sus deseos de universalidad y resuelven sus diferencias hasta que los horizontes de su comprensión se funden uno con el otro”.

Extensión y condensación

Por todas partes vemos esta doble operación de extensión y condensación. Habermas continúa: “ la creciente reflexibilidad de la cultura, la generalización de los valores y normas, la elevada individualización de los sujetos socializados, el desarrollo de la conciencia crítica, la formación autónoma de la voluntad y la individuación, tienen lugar bajo las condiciones de una red de intersubjetividad generada lingüísticamente y cada vez más finamente entretejida y extensa”.

Y su propuesta es que todo esto significa: “diferenciación e integración a la vez; una densificación de la telaraña de hilos intersubjetivos que simultáneamente mantienen unidos los componentes, cada vez más agudamente diferenciados, de la cultura, la sociedad y la persona” (Véase El discurso filosófico de la modernidad).

Habermas deja claro, en el párrafo anterior, que está partiendo de Hegel y conduciéndose por un camino no transitado con anterioridad. Y es que Hegel es una base sólida y un punto de partida excelente, para casi todo. ¿Se me condenaría a la hoguera si dijese que la filosofía de Hegel es, en cierto sentido, la filosofía de los holones y la dialéctica diferenciadora-integradora que impulsa todo desarrollo?

La frase de Habermas, extraída del “Discurso” es por demás significativa: no es solo una extensión de la telaraña, también es una densificación: no únicamente extensión, también profundidad.

En resumen, la evolución requiere que la diferenciación y la integración operen juntas y esa es la razón por lo que el proceso puede denominarse, diferenciación/integración. Parecen ser tendencias opuestas solo en la ontología plana, unidimensional. Pero en el Kósmos multidimensional, más de una significa más de la otra. Se abrazan eternamente para producir nuevas totalidades/partes. Es la dialéctica de la profundidad.

La organización - estructuración va en aumento

Como cada nueva evolución del suprasistema lleva a una complejidad progresiva de su nivel de definición y, en último lugar a la creación de hiperciclos que le hacen cambiar al nivel siguiente de organización. La evolución se mueve del sistema más simple al más complejo y desde el nivel de organización menor hasta el mayor.

En biología evolutiva esta frase subyace a la distinción entre capas y grados, como señala Futuyma en su obra Evolutionary Biology:

“Un grupo de especies con un ancestro reciente forma una capa; un grupo con el mismo nivel de organización estructural forma un grado.

Grado, obviamente, es otra forma de decir profundidad.

Autonomía relativa creciente

Es un concepto muy poco comprendido, simplemente hace referencia a la capacidad de un holón para auto preservarse en medio de las fluctuaciones ambientales, ya que autonomía relativa es otra forma de decir individualidad. Y de acuerdo con las ciencias de la complejidad, cuanto más profundo es un holón mayor es su autonomía relativa.

En la biosfera y en la fisiosfera esto es obvio, pero cuando llegamos a la noosfera, a los humanos, la autonomía relativa alcanza una grado tan elevado que puede producir no-solo diferenciación del entorno, algo necesario, sino disociación del mismo, lo que es desastroso: una expresión de individualidad patológica que, entre otras cosas, conduce al averno ecológico.

La razón por lo que la autonomía es siempre “relativa” es porque únicamente hay totalidades/partes.

La autonomía, como todos los aspectos del holón, es deslizante: Un holón es relativamente autónomo frente a los subholones que contiene y está relativamente supeditado al supraholón que le contiene. Y esto es así, porque como señaló Francisco Varela, un nivel de una holarquía es externo a sus holones menores e interno a sus mayores.

Los post-estructuralistas posmodernos han intentado desbaratar autonomías establecidas, señalando contextos más amplios que real mente “determinan” la supuesta “autonomía” de la unidad aislada, por lo que a esta se la declara “muerta”, lo que es igual a declarar muerto al escritor, al sujeto, al patriarcado, al dios mítico, al ego, a la racionalidad, al logocentrismo, etc. Para ello, sostienen que la “autonomía” o estructura sistémica del contexto ampliado es meramente una parte de. ; el juego sigue hasta que el crítico se cansa -o se establece en una ideología-, porque en realidad no hay nada que pueda parar el juego deslizante de un punto dado, ya que los contextos son ilimitados

Descentrando unidades

Pero descentrar unidades que previamente eran autónomas, es evidentemente, parte importante de las verdades de los críticos posmodernos. Demos algunos ejemplos: El ego autónomo de la Ilustración no es tan autónomo porque está establecido en el contexto de sus propios impulsos orgánicos -crítica psicoanalítica a la Ilustración-, y estos impulsos, previamente inconscientes, deben ser integrados para que emerja la verdadera autonomía. Pero la persona integrada y autónoma del psicoanálisis no es realmente autónoma, porque está situada dentro del contexto de las estructuras lingüísticas que determinan autónomamente el significado sin que el individuo lo sepa -la crítica lanzada por el estructuralismo, la arqueología de Michel Foucault-. Pero las estructuras lingüísticas no son realmente tan autónomas, porque existen únicamente en el contexto de visiones del mundo prearticuladas que usan el lenguaje sin que dicho lenguaje registre este hecho -la crítica de Heidegger y Gebser-. Pero además, las visiones del mundo son una pequeña parte de enormes redes y contextos de prácticas sociales -señaladas de maneras diversas por Marx, Habermas y después Foucault-. Y yendo aún más lejos, algunos teóricos como Kierkegaard, Schelling o Hegel insistirían en que las prácticas sociales solo existen en y a causa de, el contexto más amplio del espíritu.

En cada uno de estos casos, el filósofo de turno -Freud, Marx, Heidegger, Foucault o Schelling- nos dice algo importante sobre el significado de nuestra existencia al situarla en un contexto más amplio, porque significado y contexto son en cierta medida sinónimos. Cada teórico sucesivo da a nuestra existencia un significado más profundo, más amplio o mayor, al encontrar contextos previamente ocultos que repentinamente hacen que la autonomía cambie bajo nuestros pies cuando señalan comuniones más amplias en las que vivimos, respiramos y tenemos nuestra razón de ser. En este sentido cada uno de ellos tiene toda la razón: El ego existe en el contexto del organismo total y sus impulsos, que existen en el contexto de un mundo revelado lingüísticamente, que existe en términos de redes generales de prácticas sociales. Que a su vez subsiste en Gea-en-Kósmos.

Es la naturaleza misma del holón, contextos dentro de contextos, dentro de más contextos. Y cada vez que se descubre uno de estos contextos mayores o más profundos, si se quiere, encontramos que a cada holón dado se le confiere un nuevo significado, porque como señalábamos antes, el contexto ampliado confiere significado a sus holones que, por sí mismos, solos y aislados, no pueden tener. Llegado a este punto no me resisto a analizar brevemente el texto, tanto desde una perspectiva hermenéutica como estructuralista.

Toda teoría literaria la podemos contemplar como un intento de definir lo que nos atrevemos a denominar holón literario, y por tanto aquel lugar en el que podemos localizar el significado de un texto. Antes se consideraba que e significado era algo que el autor creaba y situaba dentro de un texto, y el lector simplemente lo extraía. Esta visión es ahora considerada muy pueril por todos los teóricos implicados.

Con la llegada del psicoanálisis, que socavó el ego autónomo mediante los impulsos orgánicos -hay, sin embargo, impulsos orgánicos que motivan el ego supuestamente autónomo- se reconoció que parte del significado pudiese ser inconsciente o estar generado inconscientemente. Y este significado inconsciente se abriría camino “a la chita callando” por el texto sin que el autor se diera cuenta de ello. Por lo tanto, era trabajo del psicoanalista extraer este significado inconsciente, y no del supuestamente inocente lector.

Hermenéutica de la sospecha

La “Hermenéutica de la Sospecha” de Paul Ricoeur, en sus diferentes formas, llegó a contemplar los textos como receptores de significados inconscientes, que podían ser extraídos únicamente por un crítico experto. Cualquier contexto reprimido, oprimido o marginado fuera de la forma que fuese se mostrará disfrazado en el texto como testigo oculto o albacea testamentario de situaciones de represión y/o marginalización del autor. Lo que denominamos contexto marginalizado no era sino subtexto subterráneo u oculto.

La variante marxista de este proyecto, consistía en contemplar también el contexto de prácticas sociales en las que no sólo operaba el autor sino también el propio crítico. No había sólo un subtexto crítico sino también un contexto. La operación era exactamente la inversa: del texto podía extraerse el contexto siguiendo el razonamiento, cada texto podía ser leído en un contexto diferente, racista, elitista, imperialista, logocentrísta, etc.

Distintas formas de estructuralismo y hermenéutica lucharon, incluso salvajemente, para encontrar el contexto real que poseyera un significado final y real y estableciese una relación definitiva. Michel Foucault, en su periodo arqueológico antes comentado y criticado, sobrepasó ambas posiciones -estructuralismo y hermenéutica- situándolos en una episteme o campo epistemológico que, en si misma era la causa y un contexto para la gente que hacía hermenéutica y estructuralismo.

Según Foucault, entendemos por episteme, a la estructura subyacente y por lo tanto inconsciente, que delimita el campo de conocimiento y los modos de cómo los objetos son percibidos, agrupados y definidos. La episteme no es propiamente una creación humana; es más bien el lugar donde el hombre queda instalado y desde el cual conoce y actúa conforme a unas reglas de tipo estructural. El estudio de una episteme no es ni historia global ni tampoco de las ideas. Es arqueología. De hecho, dentro de una episteme no hay ni continuidad ni proceso histórico.

Episteme moderna

Las modernas ciencias humanas no han constituido según Foucault, la episteme moderna:“es más bien la disposición general de la episteme lo que da su lugar, llama e instaura -a las ciencias humanas- permitiendo constituirse al hombre como objeto” -“Las palabras y las cosas”; “Una arqueología de las ciencias humanas”-

Foucault, afirma que la episteme moderna ha dibujado el perfil del hombre como aquel que hace su propia historia, pero esta acción es algo inscrito en el ámbito de una episteme, luego en realidad no es el hombre el que hace su historia sino que la episteme hace un determinado hombre. El fin de hombre es simplemente el fin de una episteme en la que este aparece como el pricipal objeto de conocimiento.

La noción de episteme puede ser considerada como una noción estructural - como uno de los aspectos que puede asumir la idea de estructura tal como ha sido elaborada por los estructuralitas-. En todo caso, parece constituirse con una estructura profunda “inconsciente”, “no humana”, no producida por las acciones individuales ni si quiera por supuestas acciones colectivas de hombres. A su vez, una episteme es discontinua con respecto a otras. Lo más importante para Foucault en la episteme, son las discontinuidades, las rupturas, la ausencia total de un centro y algo así como una dispersión. La episteme, concepto difícil donde los haya, no puede ser considerada unidad, sino en todo caso series de series. Por eso la episteme no supone una concepción del mundo y de la vida y tampoco una visión de ellos; ni siquiera es un sistema estructural de reglas. En todo caso si hay reglas, éstas no determinan las series de series, sino a la inversa; las reglas surgen del “cuadro” que, como el de la imagen que se observa en un televisor, esta formado por series discontinuas. La episteme, es pues, una estructura más profunda y subyacente que cualquier otra estructura que podamos imaginar.

Holón literario autónomo

Volviendo al hilo del discurso, podemos afirmar que el llamado “nuevo criticismo” -ahora ya no es tan nuevo- soslayó todo esto. El texto, por sí mismo es el holón literario autónomo. Ignórese la personalidad del autor -consciente o inconsciente-, el tiempo y el lugar; fijémonos únicamente en la integridad estructural del texto -su régimen, su código-. La teoría “afecto-respuesta” o “lector-crítica” –Fish- reaccionando vivamente a la anterior afirmaba que como el significado sólo se genera al leer, este se haya sólo de manera real en respuesta al lector. Los fenomenólogos -Iser, Ingarden- intentaron una combinación de los dos anteriores: el texto tiene lagunas, los llamados puntos de indeterminación y el significado de esas lagunas puede ser hallado por el lector.

La deconstruccion al llegar estableció que el significado depende del contexto y como creo que hemos dicho más de una vez, los contextos son ilimitados.

Como colofón de todo esto, podría llegarse a una conclusión atrevida: supongamos que todas las teorías sobre el significado no están equivocadas, y todas ellas tienen razón. Luego todas ellas son de manera relativa instantáneamente verdaderas en un contexto concreto y todas pueden ser relativamente precisas porque los contextos siempre son unos dentro de otros, dejando lugar siempre para todos ellos.

Resumiendo, el estudio de la Holarquía es el estudio de verdades dentro de otras verdades. La deconstruccion, en su interpretación norteamericana es el negativo fotográfico de ésta afirmación y establece que cualquier planteamiento (aparte del suyo) es el estudio de mentiras dentro de otras mentiras, etc. Por eso aterriza en el nihilismo y de ahí surge una de las conexiones Nietzsche-postmodernidad. Mientras que el estudio de verdades dentro de verdades no lleva al nihilismo sino a la Vacuidad de Nishitani o plenitud creadora del Kósmos.

Cada descubrimiento de un contexto nuevo y de un significado más profundo, supone cambiar nuestras perspectivas y profundizar nuestra percepción pese a la resistencia que siempre existe para abarcar el concepto más amplio y profundo. El yo está situado en contextos, dentro de contextos, etc. y cada cambio de contexto, es a menudo un doloroso proceso, incluso de crecimiento, y también de muerte de un concepto superficial y de renacimiento a otro más profundo.

Por eso cada vez que identificamos un contexto más profundo, nuestra autonomía relativa aumenta realmente, porque al identificarnos con una percepción más profunda, encontramos una mayor libertad.

Aunque toda autonomía es relativa, la autonomía aumenta con a evolución porque hay más fuerzas externas que, si antes chocaban con la autonomía del holón, ahora se han convertido en fuerzas cooperantes con él, debido a la trascendencia e inclusión. En contextos más profundos hay un mayor grado de libertad siendo este uno de los ejes centrales de nuestra filosofía.

Vacuidad

El canon, código o estructura profunda de un holón actúa como un imán, un atractor, para la realización de ese holón en el espacio y el tiempo. Es decir, el punto final del sistema tiende a “atraer” la realización del holón en esa dirección, ya sea un sistema físico, biológico o mental. Este fue un tema ampliamente ignorado mientras la ciencia se dedicaba a estudiar un conjunto de rocas en movimiento, es decir, mientras ha predominado el mecanicismo. Pero incluso en la fisiosfera, la entelequia aristotélica (modernamente traducida por régimen, canon o estructura profunda) de un holón gobierna la forma final de su realización, desde las nubes electrónicas hasta los atractores caóticos de los sistemas complejos. En la Teoría Dinámica de Sistemas los elementos principales son los llamados Atractores que pueden ser estáticos, cuando la serie de estados de un sistema llega a detenerse -estudiados por René Thom en su Teoría Catastrófica Topológica-. Si los estados mantienen un ciclo repetido con una periodicidad definida, el sistema esta sometido a un atractor periódico. Si la trayectoria de los estados del sistema ni se detiene ni muestra periodicidad y actúa erráticamente, se dirá que el sistema esta bajo la influencia de un atractor caótico.

En los últimos años, el comportamiento caótico ha sido descubierto en una gran cantidad de sistemas naturales y su modelo matemático ha hecho un rápido progreso. Ha surgido toda una disciplina, dentro de la Teoría Dinámica de Sistemas para dedicarse al estudio de los atractores caóticos y de los sistemas por ellos gobernados; esto es lo que se conoce popularmente -ignoramos sí sabiendo lo que se dice-, como Teoría del Caos. A pesar de su nombre, la teoría busca eliminar el caos más que descubrirlo o crearlo; estudia procesos que superficialmente parecen caóticos, pero que analizados con mayor precisión muestran interesantes rastros de orden. Los atractores caóticos son estructuras complejas y sutilmente ordenadas que constriñen el comportamiento de sistemas tenidos por impredecibles y aleatorios.

A este respecto, Varela y col. en “The embodied mind”, afirman: “Lo que tienen de común todos estos fenómenos es que, en cada caso, una trama da lugar a nuevas propiedades que los investigadores tratan de comprender en su generalidad. Una de las formas más útiles para captar las propiedades emergentes que estos sistemas tienen en común es a través de la noción de atractor propia de la teoría dinámica de sistemas”.

Caos y Tercer Estado

La Teoría del Caos comprende aquellos tipos de transformaciones propias de los procesos evolutivos que se hallan en el llamado “Tercer Estado” -muy lejanos del equilibrio- en el mundo real cosa que puede ocurrir desde los átomos a las sociedades humanas. Este tipo de transformaciones genera estadísticamente una tendencia hacia dos hechos: mayor complejidad y un nivel superior de organización. El sistema salta a un nuevo nivel, adquiriendo así mayor dinamismo y autonomía -los electrones en un átomo-. Finalmente, muchos factores convergen para empujar hacia arriba, a los sistemas, en la escala holárquica.

Para rematar este asunto añadiremos que cuando un número de variaciones y fluctuaciones creciente, transforma la estabilidad dinámica de un sistema, cuando sus atractores periódicos ya no pueden mantenerse en un estado estable, aparecen los atractores caóticos y con ellos un estado de transición definido por un caos transitorio. Cuando el sistema alcanza de nuevo los atractores caóticos, nacidos en el momento de la perturbación, revierte en un nuevo conjunto de atractores periódicos que mantienen al sistema alejado del equilibrio termodinámico, mediante más información, mayor eficacia en la utilización de energías libres, mayor autonomía relativa y en resumen más complejidad estructural ya que el sistema a ascendido de nivel.

Y volvemos a la idea de vacuidad. La pequeña atracción que ejerce el estado final del régimen de un holón está por supuesto muy extendida no solo en la fisiosfera, sino también en la biosfera y la noosfera. Me he referido ya al caso de la encina y la bellota. El código de una bellota -su ADN- lleva la encina escrita en él, por todas sus células. A través de procesos sencillos relacionados con la germinación y el crecimiento, la mencionada bellota se desarrollará holárquicamente y llegará a ser una nueva encina. Hoy, muchos biólogos, reconocen la existencia de una dirección hacia funciones futuras El gran debate se centra en propósito no, propósito si. Jakobson en su obra “On Languaje” citando entre otros a O.

Jonás Salk y en referencia a esta cuestión, dice:“está en la naturaleza misma del organismo orientarse para el cambio que está ocurriendo. La naturaleza intrínseca del organismo -llámese régimen o estructura profunda-, influencia el rango o la dirección del cambio que puede ocurrir; este, cuando ocurre se añade a los demás de forma que parece haber “causas” hacia las que son atraídos los organismos en desarrollo”.

Destrúyase un holón de cualquier tipo y se habrán destruido todos sus holones superiores y ninguno de sus inferiores. Esta cuestión es obvia y se puede deducir de manera trivial de lo dicho en artículos anteriores. Sin embargo, apuntaremos sólo que un átomo es más fundamental y a la vez menos significativo que una célula.

Más fundamental, porque todo lo que está por encima de él -incluida la célula- depende de él para existir. Menos significativo, porque una parte menor del Kósmos es abarcada por él. Una célula será más significativa porque abarca átomos y por tanto refleja o significa más del Kósmos en su propio ser. Es más significativa, pero menos fundamental –basal- que un átomo. Y así sucesivamente. Veamos con más detalle estas aseveraciones.

La diferencia entre fundamental y significativo es importante de establecer ya que veremos que cuanto más fundamental es un holón, es menos significativo, y viceversa. Es decir: cuanto menos profundidad tiene un holón, tanto más fundamental es para el Kósmos, porque es un componente de muchos otros holones.

Los átomos, por ejemplo, son extremadamente fundamentales, hablando en términos relativos, porque las moléculas, células y organismos dependen de ellos. Cuanto más fundamental es un holón, una parte mayor del universo lo contiene como parte necesaria o constitutiva, sin la que los demás holones no podrían funcionar ni existir. Menor profundidad implica ser más fundamental; implica que ese holón particular es el “ladrillo” del que están hechos los demás holones.

Al mismo tiempo, cuanta menor profundidad tenga un holón, tanto menos significativo es para el Kósmos, porque abarca, en sus própios componentes, poco de este. Podríamos decir para entendernos que en este caso hay “menos” Kósmos que le es interno a ese holón, que queda abarcado dentro del ser del holón mismo; dicho de otro modo: es menos significativo porque más Kósmos le es externo.

Por otro lado, cuanto mayor es la profundidad, o cuanto mayor es la totalidad de un holón dado, tanto menos fundamental es, porque hay menos holones que dependen de él para existir. Los primates, Vg., no son unos holones muy fundamentales porque ni los átomos, ni las moléculas, ni las células dependen de ellos.

Pero por la misma razón, cuanto menos fundamental -que aquí, como habrá podido comprenderse, tiene un significado de fundamento o base-, más significativo: ese holón será más significativo para el universo porque una mayor parte de él está reflejada o abarcada en esa totalidad particular; una mayor parte del Kósmos le es interna, como parte de su propio ser. Los primates son relativamente muy significativos porque representan y contienen átomos, moléculas, células, tejidos, órganos, sistemas, etc.: significan más del Kósmos.

En el transcurso de estos artículos, volveremos sobre este tema y veremos que se relaciona con los llamados valores intrínsecos y extrínsecos; veremos también que los teóricos que confunden gran extensión con gran profundidad también están confundiendo lo más fundamental con lo mas significativo, y acaban recomendando la regresión como dirección hacia un nuevo crecimiento, equivocada claro está; en la ontología plana la dimensión vertical está ausente y por eso no pueden localizar su error.

Las holarquías coevolucionan

Los holones no evolucionan solos porque no están solos. A menudo a este principio se le llama coevolución, lo que simplemente significa que la “unidad de evolución” no es el holón aislado, sino este más el entorno inseparablemente ligado a él. Luego, y se trata de una consecuencia muy importante: la evolución es ecológica en sentido amplio.

Jantsch refiere a esto como la interdependencia entre la microevolución y la macroevolución con lo que alude a la coevolución del individuo, micro, y su contexto más amplio, macro. Es otra manera de decir que toda individualidad es siempre individualidad en comunión. Esta propiedad, es un rasgo central de la escenificación de Francisco Varela.

Si aplicamos nuestro razonamiento, la individualidad de un holón -“propiedades autoorganizativas intrínsecas”- pone en escena un espacio en el mundo (hace aparecer un dominio de distinción) y lo hace de forma relativamente autónoma, con la adición crucial de que la individualidad de un holón es en parte resultado de “emparejamientos estructurales” con el espacio asociado, lo que se explicará con detalle más adelante. La individualidad como individualidad-en-comunión, explica por tanto la autonomía relativa y la codeterminación micro/macro.

Según lo explican Varela, Thompson y Rosch en The embodied mind: “El punto crucial aquí es que no retenemos la noción de un entorno previo e independiente, sino que lo dejamos difuminarse en el trasfondo para favorecer los así llamados factores intrínsecos –individualidad-. Por el contrario, destacamos que la noción misma de lo que es un entorno no puede ser separada de lo que son los organismos y mucho menos de aquello que hacen. Este punto ha sido elocuentemente explicado por Richard Lewontin: “El organismo y el entorno realmente no están determinados de forma separada. El entorno no es una estructura impuesta a los seres vivos desde fuera sino que de hecho es una creación de esos seres....” (el entrecomillado referido a Lewontin es de ellos).

Y continúan: “ La clave, entonces, es que las especies hacen surgir y especifican sus própios dominios de problemas a resolver o satisfacer; este dominio no existe “allí fuera” en un entorno que actuase como pista de aterrizaje de los organismos que, de alguna forma, caen sobre el mundo. Por el contrario, los seres vivos y sus entornos están en relación entre sí a través de la especificación mutua o codeterminación. Así, lo que describimos como regularidades ambientales no son rasgos externos internalizados como asumen la representación y el adaptacionismo. Son el resultado de la historia conjunta, una congruencia que se desarrolla a partir de una larga historia de codeterminación”.

Esta es la causa también de que la “unidad” evolutiva sea, básicamente, una unidad micro/macro, es decir: casi cualquier holón que exista.

Varela y col., continúan: “El punto crucial aquí es que no retenemos la noción de un entorno previo e independiente, sino que lo dejamos difuminarse en el trasfondo para favorecer los llamados factores intrínsecos, individualidad. Por el contrario, destacamos que la noción misma de lo que es un entorno no puede ser separada de lo que son los organismos y mucho menos de aquello que hacen. Este punto ha sido elocuentemente explicado por Richard Lewontin: “El organismo y el entorno realmente no están determinados de forma separada. El entorno no es una estructura impuesta a los seres vivos desde fuera sino que de hecho es una creación de esos seres....” (el entrecomillado referido a Lewontin es de ellos).

Y continúan: “ La clave, entonces, es que las especies hacen surgir y especifican sus própios dominios de problemas a resolver o satisfacer; este dominio no existe “allí fuera” en un entorno que actuase como pista de aterrizaje de los organismos que, de alguna forma, caen sobre el mundo. Por el contrario, los seres vivos y sus entornos estan en relación entre sí a través de la especificación mutua o codeterminación. Así, lo que describimos como regularidades ambientales no son rasgos externos internalizados como asumen la representación y el adaptacionismo. Son el resultado de la historia conjunta, una congruencia que se desarrolla a partir de una larga historia de codeterminación”.

Esta es la causa también de que la “unidad” evolutiva sea, básicamente, una unidad micro/macro, es decir: casi cualquier holón que exista.

Varela y col., continúan: “La consecuencia inmediata es.....la simultaneidad de la macro y la microevolución en el Universo. Las estructuras macroscópicas se convierten en el entorno de las estructuras microscópicas e influencian su evolución de manera decisiva, e incluso imprescindible. Al contrario, la evolución de las estructuras microscópicas se convierte en un factor decisivo en la formación y evolución de estructuras macroscópicas. Esta interdependencia constituye tan sólo un aspecto de la coevolución -aspecto que según él es operativo en la fisiosfera, la biosfera y la noosfera-. Este principio implica que cada sistema está unido con su entorno por un proceso circular que establece una conexión retroalimentada entre la evolución de ambos lados. Esto no es cierto únicamente para los sistemas dentro del mismo nivel jerárquico; todo el complejo sistema más su entorno, evoluciona como un todo”.

Evolución heterárquica

Dicho de otra manera, según Jantsch, lo micro y lo macro, lo individual y lo social, evolucionan heterárquicamente hacia nuevos niveles holárquicos de cada uno de ellos.

Introducimos así el concepto de entorno del holón. La distinción entre un holón individual y su holón social –entorno- es difícil de establecer. La misma palabra individual es confusa. Procede del latín individualis que significa no divisible o no separable. Según esta definición y aunque parezca paradójico, no puede haber individuos en el Kósmos. En éste solo hay holones o dividuos.

Todo holón individual esta definido por una forma o patrón específico, y ese patrón es hasta cierto punto autónomo o resistente a ser destruido por el medio ambiente. A eso nos referimos cuando denominamos “individual” a un holón- estamos aludiendo aun individuo persistente y complejo, compuesto de sus holones memores a los que añade su propia forma determinante, totalidad, canon o estructura profunda (que es el nuevo holón en su individualidad compuesta).

Y nos referimos además -aunque no usemos estos términos- a que generalmente la totalidad o campo mórfico del holón -si al final asumimos esta acepción, pues estamos pendientes de realizar un estudio profundo sobre las teorías de Rupert Sheldrake- individual organiza la indeterminación de sus acompañantes menores.

En otras palabras, aunque un “holón individual” es inseparable de su entorno social, su factor determinante lo constituye su propia forma o patrón. En la medida en que podamos reconocer razonablemente ese patrón, nos estaremos refiriendo a un holón individual y a su entorno lo llamaremos holón social.

Superorganismos

Esto sigue siendo en cierta medida arbitrario porque hay algunos holones sociales que parecen actuar como holones individuales o “superorganismos”, como una colonia de hormigas, por ejemplo. Pero en los asuntos humanos, la mayoría de nosotros nos resistimos a describir como superorganismo a un holón como el Estado, porque todos los organismos tienen prioridad sobre sus oponentes y sin embargo, con la emergencia de las estructuras democráticas nos gusta pensar que el Estado está subordinado al pueblo, que la totalidad esta subordinada a las partes.

En la medida en que esto es cierto, el sistema social no es un verdadero organismo; es un holón social o ambiental, no individual. Además, el Estado a diferencia del individuo concreto, no tiene un locus de autaoprehensión, un sentimiento unificante de ser una unidad. En términos generales, le falta un locus del “autoser” individual. Habermas dice que el Estado no es un macrosujeto y nosotros añadimos que las partes de este sistema social son conscientes pero la totalidad no lo es.

No obstante, la línea divisoria entre el individuo y el Estado es la cuestión clave de la teoría política y la esencia de las jerarquías sociales patológicas precisamente reside precisamente en el intento de convertir los estados en holones individuales y tratar a los ciudadanos como meros componentes de un sistema “más holístico” o mera “hebra en la maravillosa red”. En artículos siguientes se tratarán más en profundidad estas cuestiones.

Reconocemos que hay importantes distinciones entre micro y macroevolución, entre la evolución del holón individual y la del social, aunque se hallen interactuados por la coevolución. A pesar de todo, un holón social sigue siendo un holón y no una mera aglomeración o agregado porque muestra un patrón totalidad/parte y está delimitado por unas reglas, se desarrolla en cierto sentido y puede funcionar con distintos niveles de causación ascendente o descendente. Pero no es un verdadero holón individual tal como Habermas, Whitehead y otros han señalado. Jantsch se refiere a esta diferencia entre holones sociales e individuales como “organización vertical organísmica y organización horizontal ecosistémica, simbiótica”.

Resta una última idea importante en este punto: esta distinción general entre lo micro y lo macro es válida para todos lo niveles de desarrollo excepto quizá en los más extremos, como el momento de iniciarse el Big Bang, pues parece ser que entró en juego unos pocos nano o microsegundos después. A medida que aumenta la profundidad de la evolución, la distinción se hace más pronunciada y obvia. El Big Bang la supuesta la gran unificación que ahora abordaremos brevemente, suponen un hiato antes de iniciar la recta final de los principios que rigen la Teoría Holónica.

Teorías unificadoras

Comenzaremos por indicar que no somos físicos y que el tratamiento de las cuestiones que siguen lo hacemos desde nuestra vertiente filosófica, más como descriptores que como prescriptores de esta o aquella teoría. Buscamos una explicación global, kósmica, a la evolución y, en su extensa parcela primigenia, bebemos en fuentes ajenas sin una capacidad crítica excesiva, por lo que, advertimos de antemano, lo que a continuación relatamos es una hipótesis bella que hechos y descubrimientos posteriores, pueden modificar o descalificar.

Como señala Brian Greene en su excelente obra El universo elegante. Supercuerdas, dimensiones cultas y la búsqueda de una teoría final (Crítica/Planeta, Col. Drakontos, 3ª edición, Barcelona, 2005), existen dos pilares fundamentales sobre los que se asienta la física moderna: Por un lado, la Teoría de la Relatividad de Einstein, que nos describe el universo a nivel macroscópico; por otro lado, la Mecánica Cuántica, que ofrece un marco teórico para decirnos como es o más bien como funciona ese universo a escalas mínimas: moléculas, átomos y partículas subatómicas como electrones y quarks.

Las predicciones de ambas teorías han quedado confirmadas por los hechos experimentales y las observaciones que se han realizado. Pero, tras la confirmación de la validez de ambas teorías surge un problema, una cuestión científica y filosófica de proporciones gigantescas: Tal como se formulan actualmente estas teorías, relatividad general y mecánica cuántica, no pueden ser ciertas ambas a la vez siendo, además mutuamente incompatibles.

Gigantesca aporía para la ciencia y la filosofía actuales, que buscan con desesperación una salida, una explicación global para este inquietante problema. Surge así la búsqueda de la unificación, la persecución de una teoría del todo que explique y resuelva este dilema. Hay algunas, veamos (ver segunda parte.

Teoría M: hipótesis para la explicación del Universo

La teoría M es el nombre de la hipótesis que pretende explicar todo el universo, desde las partículas elementales y los átomos hasta las galaxias y el big bang ¿Por qué M, un título tan breve para un objetivo tan ambicioso? Hay varias acepciones posibles, según las preferencias del físico que lo justifica. La M de madre o matriz refleja la intención de ser el origen de todas las explicaciones o de contener las leyes primordiales de la física.

La M de magia, misterio o milagro refiere, en cambio, al asombro que despiertan sus propiedades y su aparente capacidad de unificar todas las interacciones o fuerzas fundamentales de la naturaleza, una meta perseguida durante mucho tiempo y considerada quizás inalcanzable. La más modesta, M de membrana, ilustra ciertas características técnicas de la teoría ¿En qué sentido pretende M explicar todo?

El objetivo esencial de la física es descubrir, sacar a la luz, las verdades universales sobre la naturaleza. Cuando estas verdades se encuentran, se trata de explicarlas apelando otras verdades previas más fundamentales a partir de las cuales se puedan deducir las anteriores. Estas certezas más esenciales, a su vez, se tratan de comprender recurriendo a razones todavía más básicas. Y así sucesivamente. Es lo mismo de siempre, unos holones que incluyen y trascienden a otros.

Si analizamos explicaciones concatenadas, aquellas que van desde la vida cotidiana hasta el mundo microscópico, determinadas preguntas de siempre como ¿por qué el cielo es azul? o ¿por qué el agua es líquida y se evapora al hervir?, han podido responderse mediante el conocimiento actual de las propiedades de los átomos y de la luz. Estas propiedades, por su parte, se deducen de sus componentes, las partículas elementales, cuyas propias peculiaridades se pueden deducir a partir de estructuras más simples.

El punto inicial de todas las explicaciones es lo que se entiende por teoría matriz. Este mal llamado reduccionismo, quizá debería haberse utilizado el de hermeneusis o búsqueda de principios cada vez más elementales más fundamentales, se ha dado en la física históricamente a través de unificaciones de teorías. La tendencia a la descripción unificada de fenómenos considerados previamente independientes, la búsqueda de principios aglutinadores, permitió a lo largo del desarrollo de la disciplina explicar más hechos que los contenidos originalmente en las partes que se intentaba amalgamar y se convirtió en la guía orientadora de la evolución de esta ciencia. Una verificación más, si bien muy importante de que la totalidad es mucho más y diferente que la suma de sus partes.

La idea de encontrar un principio fundamental a partir del cual derivar las leyes del universo no es reciente. La humanidad ha buscado desde épocas muy remotas comprender las diversas manifestaciones de la naturaleza como diferentes aspectos de un mismo fenómeno (o conjunto de fenómenos). En Occidente, el origen de estas ideas se remonta a los filósofos presocráticos, quienes buscaban las explicaciones de todos los fenómenos naturales en términos de algún elemento fundamental: agua, aire, tierra o fuego.

Además del acierto de Thales que hacía surgir la vida del agua, la primera teoría matriz, elaborada por Leucipo y Demócrito en el siglo V a.C., postulaba que los constituyentes últimos e indivisibles de la materia eran los átomos. Esos átomos eran muy diferentes de los que conocemos hoy, pero hay una diferencia más importante entre aquellas teorías antiguas y la ciencia moderna: la actual exigencia de verificación experimental.

Una explicación científica moderna debe contener una comprensión cuantitativa de los fenómenos ¿Cuánto progresamos en el conocimiento de la naturaleza si aceptamos que el agua o los átomos son los constituyentes fundamentales de la materia, si no podemos calcular propiedades como la densidad, la resistencia o la conductividad eléctrica? Y por lo tanto, sin la capacidad de hacer predicciones experimentales, nunca podríamos comprobar si la explicación presocrática y la de Demócrito, son acertadas.

En la actualidad, los cuatro últimos siglos de desarrollo de la física han permitido acumular gran cantidad de información y reducir drásticamente el número de principios fundamentales. Hoy sabemos que todos los fenómenos naturales, por muy variados y diferentes que parezcan, se pueden explicar en términos de cuatro interacciones o fuerzas fundamentales: la gravitatoria, la electromagnética y las subatómicas fuerzas nucleares fuerte y débil. Pero a pesar de haber logrado restringir tan abruptamente la complejidad del problema, todavía no se ha encontrado la teoría original, la que unifica estas cuatro interacciones fundamentales. Sólo hay algunos indicios que guían la búsqueda.

Estas son las pistas que trata de organizar la teoría M y que nosotros intentaremos describir, sólo describir, en este artículo. Como el tema es muy técnico, introducimos algunos conceptos e ideas que resultan necesarios a través de una breve historia de la física. Este recorrido histórico, con especial atención a las unificaciones logradas, nos ayudará a explicar por qué la búsqueda de la teoría matriz se realiza en el contexto de la física de altas energías. En la segunda parte describimos la teoría M, indicando sus logros y debilidades y resumiendo la manera en que resuelve los problemas que presentan teorías previas.

Las cuatro interacciones fundamentales

Gravitación. La mecánica clásica, cuyos principios básicos fueron establecidos por Newton en el siglo XVII, marca el comienzo de la ciencia moderna y representa el primer paso en la búsqueda de la teoría matriz. La mecánica newtoniana unificó las leyes que rigen el movimiento de los cuerpos celestes y de los terrestres, las leyes de la dinámica y de la gravitación universal.

No es casual que la gravedad inicie el camino, ya que es la más familiar de todas las fuerzas. Es la única interacción universal, pues actúa entre todas las partículas sin excepción. Newton concebía a la gravedad como una acción a distancia, una fuerza de atracción instantánea entre partículas masivas con una fuerza F directamente proporcional al producto de dichas masas e inversamente proporcional a cuadrado de la distancia que las separa (r2) El origen de esta fuerza, su fuente, es la masa de las partículas y su rango de acción es muy grande, llegando a alcanzar distancias enormes (planetarias, estelares, galácticas, intergalácticas y hasta cosmológicas).

La concepción actual postula en cambio que la gravedad es algo geométrico. La teoría de Relatividad General considera a la gravedad como un campo de distorsión geométrica o una curvatura. Einstein modificó las nociones de espacio y de tiempo absoluto de Newton, para resolver una paradoja: la velocidad de propagación de las ondas de luz es independiente del movimiento del observador.

En la teoría de Relatividad Especial (1905), introdujo el concepto de espacio-tiempo, según el cual el tiempo es una dimensión más, que debe considerarse en un pie de igualdad con las espaciales. Y en la Relatividad General (1915) trató de encajar la gravedad en esta nueva visión del espacio y el tiempo. Tenía para ello algunos indicios, como el notable descubrimiento de Galileo sobre el movimiento de cuerpos pequeños debido a la gravedad, que resulta ser independiente de la naturaleza de los cuerpos. Esto le sugirió que la gravedad podría ser una propiedad del propio espacio-tiempo. En lugar de la imagen newtoniana de la gravitación como una atracción entre todos los cuerpos masivos, la Relatividad General describe la gravitación como un efecto de la curvatura del espacio-;tiempo producida por la materia y la energía.

El concepto de campo, muy importante en la descripción de todas las fuerzas, tiene su fundamento en la noción de que toda partícula es la fuente de una onda de manera que cualquier otra partícula que se encuentre dentro de su rango de acción, experimenta una fuerza proporcional a la intensidad del campo en esa posición. Todas las partículas originan un campo gravitatorio. Así por ejemplo, el Sol curva el espacio-tiempo a su alrededor y la órbita terrestre es consecuencia de este efecto geométrico. Podríamos imaginar el espacio-tiempo como una gran sábana extendida. Cualquier objeto que se deposite sobre la sábana la deformará, creando un campo que modifica el movimiento de cualquier otro objeto sobre ella.

¿Por qué la Relatividad General reemplazó a la teoría de Newton? Inicialmente, resolvió un antiguo conflicto existente en el seno de la mecánica clásica: la precesión del perihelio de Mercurio. Además predijo nuevos fenómenos que fueron observados con posterioridad. Por ejemplo la curvatura en la trayectoria de los rayos de luz producida por el Sol, predicha por la teoría en 1915, fue medida por primera vez en 1919. Desde entonces se han acumulado más pruebas y hoy podemos afirmar que esta teoría describe satisfactoriamente el campo gravitatorio a distancias grandes comparadas con los tamaños atómicos, en el sentido de que ha superado exitosamente todos las pruebas experimentales a las que ha sido sometida.

Teorías comparadas

Es interesante comparar con mayor detalle estas dos teorías. La física de Newton explica virtualmente todos los movimientos observados en el sistema solar, pero introduce algunas suposiciones arbitrarias. Por ejemplo, en la mecánica clásica no hay nada que obligue a postular la ley del cuadrado inverso o dicho más claramente, la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Newton desarrolló esta idea para explicar hechos conocidos, como la ley de Kepler que relaciona el tamaño de las órbitas planetarias y el tiempo que les lleva a los planetas recorrerlas. Si se reemplazara el 2 por un 3 o un 5.8 nada cambiaría en el marco conceptual de la teoría aunque, por supuesto, las observaciones no podrían explicarse.

En la Relatividad General, en cambio, no hay tanta arbitrariedad. Para cuerpos en movimiento lento en campos gravitacionales débiles, para los cuales se puede hablar de una fuerza newtoniana, la teoría de Einstein requiere que esta fuerza sea de la inversa del radio al cuadrado. No es posible modificar la teoría para obtener otra cosa que no sea la ley del cuadrado inverso sin violar alguno de los principios básicos. También la proporcionalidad entre la fuerza de gravedad sobre objetos pequeños y su masa es muy arbitraria en la teoría de Newton.

Esta fuerza podría haber dependido de la composición química, el tamaño o la forma del objeto, sin afectar la base conceptual de la mecánica clásica. En Relatividad General, el efecto que la gravedad ejerce sobre cualquier objeto debe ser proporcional a su masa e independiente de cualquier otra propiedad. Si no fuera así, no se podría interpretar la gravitación como un efecto geométrico de la curvatura del espacio-tiempo. La teoría de Einstein se reduce a la de Newton cuando los campos son débiles. Pero es más rígida.

Electromagnetismo. Las siguientes fuerzas estudiadas cronológicamente fueron la electricidad y el magnetismo. Si bien estos fenómenos eran conocidos desde la antigüedad, fue en el siglo XIX cuando se los pensó y estudió en el marco de una teoría común. Así como la masa es la fuente de la interacción gravitatoria, la carga eléctrica es la fuente de estas fuerzas, y por eso no es ésta una interacción universal, sino que sólo actúa entre partículas cargadas. Su intensidad es enorme comparada con la gravitatoria (la fuerza gravitatoria entre un electrón y un protón, por ejemplo, es unas 10 elevado a cuarenta veces más débil que la fuerza eléctrica entre ellos), pero como las cargas son positivas y negativas, y las cargas iguales se repelen mientras que las distintas se atraen, hay una tendencia a la cancelación, y por eso la gravedad domina el universo a grandes escalas.

El electromagnetismo fue formulado por Maxwell al descubrir, alrededor de 1850, que la electricidad y el magnetismo son en realidad aspectos distintos de un único campo. Un cuerpo cargado crea un campo electromagnético que ejerce fuerzas eléctrica y magnética sobre otros cuerpos cargados. Un imán ejerce una fuerza sobre otro, porque ambos son fuente de un campo electromagnético. Maxwell calculó que la velocidad de propagación de este campo es la de la luz y propuso entonces que la luz es un fenómeno electromagnético. Como las cargas pueden oscilar con cualquier frecuencia, concluyó también que la luz visible forma sólo una pequeña parte de todo el espectro de radiación electromagnética. Hoy sabemos que éste incluye además ondas de radio, luz ultravioleta, infrarroja, rayos X, rayos g, etc.

Una propiedad importante del electromagnetismo, que reaparecerá en la teoría M, es la simetría de dualidad. Si en las ecuaciones de Maxwell se intercambia el campo eléctrico E por el magnético B y simultáneamente se intercambian las cargas eléctrica e y magnética g, las ecuaciones no se modifican. Es decir, nada cambia en la teoría si se hace la transformación de dualidad: E y B, y el cuadrado y g. En esta teoría el producto e por g es constante, entonces cuando e es pequeña, le corresponde a g ser grande. Y esta es la propiedad interesante. Supongamos que tenemos una ecuación matemática que depende de g a y que no se puede resolver exactamente. El truco usual es aproximar la solución con un desarrollo denominado perturbativo: g al cuadrado más g a la cuarta más g a la sexta... Siempre que g sea menor que 1, cada término del desarrollo en serie es menor que el anterior, y el valor total converge hacia una única cifra. Pero si g es mayor que 1, entonces la serie se hace más y más grande, y la aproximación no sirve. Aquí es donde se hace evidente la importancia de la dualidad. Si g es grande, mayor que 1, entonces e es menor que 1, y la serie e al cuadrado más e a la cuarta más e a la sexta más... da un valor razonable. Esto significa que usando la perturbación en e se pueden resolver problemas en la región no perturbativa de g y viceversa.

Dimensiones extra

Con el electromagnetismo se alcanzó una sensación de plenitud. Se pensaba que sólo había que realizar un cálculo más preciso, aproximar con más cifras decimales, pero que no había más principios ni leyes por descubrir. La gravedad y el electromagnetismo son efectivamente las fuerzas más familiares y con estas leyes podían explicarse todos los fenómenos cotidianos. No por casualidad, la primera teoría unificadora del siglo XX involucró la Relatividad General y el electromagnetismo. Se hizo en el marco de una idea que actualmente se retoma en la teoría M: suponer que el número de dimensiones del espacio-tiempo es mayor que cuatro.

Poco después de que Einstein publicara su teoría, el alemán Theodoro Kaluza, matemático y filólogo, publicó en 1919 –aunque la publicación del artículo que conozco es de 1922- un estudio de las ecuaciones de Einstein generalizándolas para un espacio-tiempo de cinco dimensiones en que la quinta dimensión «extra» era compacta: configurada por un circulito. Kaluza supuso que en cada punto del espacio-tiempo tetradimensional ordinario había un pequeño círculo, lo mismo que lo hay en cada punto a lo largo de la línea de un cilindro bidimensional.

Kaluza intuyó que las interacciones gravitatoria y electromagnética podrían tener un origen común y propuso unificarlas agregando una dimensión espacial. Imaginó que en cinco dimensiones sólo hay gravedad, no hay electromagnetismo. El resultado fue muy interesante: reducida a cuatro dimensiones, la Relatividad General reproduce las ecuaciones gravitatorias y además otro conjunto de ecuaciones que resultan ser precisamente las del campo electromagnético. Así, la gravedad en cinco dimensiones se divide en gravedad y electromagnetismo en cuatro dimensiones

Pero ¿por qué no percibimos la quinta dimensión? Entonces, en el año 1926, aparece el físico sueco Oskar Klein; sus cálculos indicaron que ésta es muy pequeña y está enrollada. Como al mirar un caño de lejos: parece ser una línea, pero si nos acercamos vemos que en realidad se extiende en otra dimensión. Este proceso de enrollar dimensiones se conoce como compactación.Con el descubrimiento de las interacciones fuertes y débiles la teoría de Kaluza-Klein perdió mucho de su atractivo: una teoría unificada debería contener cuatro fuerzas, no sólo dos. Las cinco dimensiones eran insuficientes.

Cuantos de energía

Fuerzas nucleares. A fines del siglo XIX las leyes de la mecánica clásica y el electromagnetismo parecían explicar todos los fenómenos conocidos. Pero en 1895 se descubrieron los rayos X, en 1896 la radiactividad, Thompson observó el electrón en 1897, y esto indicó que había nuevas cosas por descubrir. Aparecieron también algunos problemas teóricos en el electromagnetismo de Maxwell. Un objeto caliente emite radiación electromagnética con una intensidad bien definida para cada frecuencia. La suma de las energías de la radiación en todas las frecuencias era infinita, un resultado absurdo. Max Planck observó entonces que si la energía, en lugar de tener una distribución continua, se emitía en paquetes discretos o cuantos, la suma sería finita y postuló que la radiación electromagnética existe en cuantos de energía.

En la teoría cuántica, un campo no sólo está asociado a ondas sino también a partículas; por ejemplo, el campo electromagnético está asociado al fotón. Así surgió la idea de la dualidad onda-partícula y de la Mecánica Cuántica. En este marco se sucedieron varios avances importantes. En 1911 Rutherford presentó su modelo atómico, semejante al sistema solar: pequeños núcleos de protones y neutrones rodeados de nubes de electrones; en 1913, Bohr explicó el espectro del átomo más sencillo, el hidrógeno.

La materia, a nivel microscópico o atómico y nuclear, se modeló en términos de partículas, identificadas por sus propiedades como la masa, carga, momento angular intrínseco o espín, etc. Todas ellas son de naturaleza cuántica, en el sentido de que sólo pueden tomar ciertos valores discretos. La noción de que los átomos, moléculas y núcleos poseen niveles discretos de energía es uno de los conceptos básicos de la Mecánica Cuántica.

Con esta nueva concepción de la materia fue posible calcular las propiedades, no sólo de los átomos individuales y sus interacciones con la radiación, sino también de átomos combinados en moléculas. Se hizo evidente que las reacciones químicas se deben a interacciones eléctricas de los electrones y núcleos atómicos.

Otro ingrediente de esta teoría es el resultado de Dirac de 1928 según el cual para cada tipo de partícula cargada (el electrón, por ejemplo) debe haber otra especie con igual masa pero carga opuesta: la antimateria. Cuatro años más tarde la predicción de Dirac fue confirmada cuando se observó la antipartícula del electrón: el positrón.

La teoría cuántica de los electrones y los fotones, la electrodinámica cuántica (QED), se usó en los años 20 y principios de los años 30 para calcular varios fenómenos -colisiones de fotones con electrones, de un electrón con otro, la aniquilación o producción de un electrón y un positrón, etc.- y produjo resultados coincidentes con los experimentos. Pero pronto apareció un nuevo problema: la energía del electrón resultaba infinita. Y aparecieron otros infinitos en los cálculos de las propiedades físicas de las partículas. Estos problemas de consistencia interna indicaron que la QED era sólo una aproximación a la teoría completa, válida únicamente para procesos que involucraran fotones, electrones y positrones de energía suficientemente baja

Unificación Cuántica y Relativista

La solución al problema de los infinitos apareció a fines de los años 40 y fue consecuencia de otra unificación: la Mecánica Cuántica con la Relatividad Especial. Los principios que sustentan estas dos teorías son casi incompatibles entre sí y pueden coexistir sólo en un tipo muy limitado de teorías. En la mecánica cuántica no relativista era posible imaginar cualquier tipo de fuerzas entre los electrones y los núcleos atómicos, pero esto no es posible en una teoría relativista. Las fuerzas entre partículas sólo pueden aparecer por intercambio de otras partículas, las mensajeras de las interacciones. Una representación intuitiva de la interacción electromagnética cuántica es que los electrones intercambian fotones y así se origina la fuerza electromagnética entre ellos.

Las ecuaciones de esta nueva teoría se aplican a campos y las partículas aparecen como manifestaciones de esos campos. Hay un campo para cada especie de partícula elemental. Hay un campo eléctrico cuyos cuantos son los electrones, un campo electromagnético cuyos cuantos son los fotones.

Los electrones libres y en los átomos están siempre emitiendo y reabsorbiendo fotones que afectan su masa y su carga y las hacen infinitas. Para poder explicar las propiedades observadas, la carga y masa que aparecen en las ecuaciones de la teoría cuántica de campos, llamadas desnudas, deben ser infinitas. La energía total del átomo es entonces la suma de dos términos, ambos infinitos: la energía desnuda, que es infinita porque depende de la masa y carga desnudas, y la energía de las emisiones y reabsorciones de fotones, que también es infinita porque recibe contribuciones de fotones de energía ilimitada. Esto sugirió la posibilidad de que estos dos infinitos se cancelaran, dejando un resultado finito. Y los cálculos efectivamente confirmaron la sospecha.

Estos cálculos eran terriblemente complicados, pero Feynman desarrolló un formalismo que permitió simplificarlos notablemente. Los diagramas de Feynman pueden pensarse como la historia real de partículas puntuales que se propagan en el espacio y a lo largo del tiempo, y que se unen y se separan en los puntos de interacción. Las líneas representan trayectorias de partículas y los vértices corresponden a las interacciones. Los infinitos o divergencias se originan en estos vértices. Son molestos pero pueden eliminarse en la QED, y las propiedades físicas resultan bien definidas y finitas. Este proceso de sustracción de infinitos se denomina renormalización.

Se usaron estas técnicas para hacer varios cálculos, y los resultados mostraban una coincidencia espectacular con el experimento. Por ejemplo, el electrón tiene un pequeño campo magnético, originalmente calculado en 1928 por Dirac. Los cálculos modernos del desplazamiento en la intensidad del campo magnético del electrón, causado por emisiones y reabsorciones de fotones y otros efectos similares, dan por resultado que éste aumenta un factor 1.00115965214 -con un error o incertidumbre de 3 en el último dígito- respecto de la predicción de Dirac, que había ignorado estos efectos. En un experimento reciente, el factor que se midió fue 1.001159652188, con un error de 4 en el último dígito. ¡Esta coincidencia numérica entre teoría y experimento es quizás la más impresionante de toda la ciencia!

Teoría aceptada

Con semejante éxito no es sorprendente que la QED se convirtiera en la teoría aceptada de los fotones y electrones. Sin embargo, aunque los infinitos se cancelan cuando se los trata adecuadamente, el hecho de que aparezcan divergencias produce cierta desconfianza. Dirac se refería a la renormalización como el proceso de barrer los infinitos debajo de la alfombra. El requerimiento de una teoría finita es parecido a otros juicios estéticos que se realizan a menudo en física teórica. Encontrar teorías que no tengan infinitos parece ser un camino apropiado para avanzar en la búsqueda de la teoría matriz.

a) Fuerza débil. El siguiente gran progreso realizado por la teoría cuántica de campos fue la unificación del electromagnetismo con la fuerza nuclear débil. Esta fuerza, mucho más débil que la electromagnética pero mucho más intensa que la gravitatoria, se manifiesta especialmente en la transmutación de partículas. Fue postulada inicialmente para explicar el decaimiento beta, un tipo de radiactividad de ciertos núcleos atómicos inestables, en el cual un neutrón se convierte en un protón, un electrón y un antineutrino, mediante un cambio de sabor de un quark. El término sabor es el equivalente de la masa o carga en las otras fuerzas.

La fuerza nuclear débil no es tan evidente en nuestra vida cotidiana como las magnéticas, eléctricas o gravitatorias, pero juega un papel decisivo en las cadenas de reacciones nucleares que generan energía y producen los elementos químicos en los núcleos de las estrellas. Esto es algo que ninguna otra fuerza puede explicar. Ni la fuerza nuclear fuerte que mantiene los protones y neutrones unidos en los núcleos, ni la fuerza electromagnética que trata de separar los protones, pueden cambiar las identidades de estas partículas, y la fuerza gravitatoria tampoco puede hacer algo así. Entonces la observación de neutrones que se convierten en protones y viceversa fue lo que puso de manifiesto la existencia de un nuevo tipo de fuerza en la naturaleza.

A fines de los años 50 del pasado siglo, las interacciones débiles se explicaban en el contexto de la teoría cuántica de campos, pero aunque la teoría funcionaba bien para el decaimiento beta, al ser aplicada a otros procesos más exóticos aparecían nuevamente infinitos; por ejemplo al calcular la probabilidad de colisión de un neutrino con un antineutrino. Los experimentos no podían hacerse porque las energías necesarias superaban las que se podían alcanzar en el laboratorio, pero obviamente los resultados infinitos no podían coincidir con ningún resultado experimental. Estas divergencias ya habían aparecido en QED y se habían solucionado con la renormalización. En cambio, la teoría de Fermi que describía las interacciones débiles no era renormalizable. Otra dificultad con esta teoría era que tenía muchos elementos arbitrarios. Las ecuaciones de la interacción débil se habían inferido básicamente de los experimentos, pero podrían haber sido muy diferentes, aun sin violar ningún principio físico conocido.

La solución de estas cuestiones condujo a una nueva unificación. Así como la fuerza electromagnética entre partículas cargadas se debe al intercambio de fotones, una fuerza débil no podía actuar instantáneamente. Weinberg y Salam propusieron la existencia de otras partículas, los gluones W y Z, nuevas mensajeras que se introducían en la teoría como los fotones. Esto no sólo convirtió a la teoría en renormalizable, sino que permitió explicar, además de las interacciones débiles, las electromagnéticas. La nueva teoría unificada se llamó electrodébil. Su verificación experimental llegó mucho después: en 1983 se descubrieron las partículas W y en 1984 la Z, cuyas propiedades habían sido predichas correctamente en 1968. Nuevamente una unificación resolvía problemas y permitía explicar más fenómenos que los contenidos en la teoría previa.

b) Fuerza fuerte. ¿Por qué no se separan los protones y no se desintegra el núcleo atómico debido a la fuerza de repulsión eléctrica? Esto se debe a la fuerza nuclear fuerte, una interacción que se extingue más allá de 10 elevado a menos 13 cm., y cuya fuente es el color, que en este caso es de tres tipos: rojo, verde y azul. La fuerza fuerte actúa también entre otras partículas pesadas llamadas hadrones, que proliferaban por los años 60 del siglo XX. Para reducir todo este enorme jardín botánico de partículas y su taxonomía, y en la mejor tradición de explicar estructuras complicadas en términos de constituyentes más simples, Murray Gell-Mann y Zweig propusieron elementos más fundamentales, llamados quarks. Los quarks se aplicaron a una gran variedad de problemas físicos relacionados con las propiedades de los neutrones, protones, mesones, etc. y la teoría funcionaba bastante bien. Pero todos los intentos experimentales de extraerlos de las partículas que supuestamente los contenían, fracasaron. La tarea parecía imposible. Desde que Thompson extrajo los electrones de los átomos siempre había sido posible separar cualquier sistema compuesto, una molécula en átomos o un núcleo en protones y neutrones. Pero parece imposible aislar los quarks. Esta característica fue incorporada en la teoría moderna de las interacciones fuertes, la cromodinámica cuántica, que prohibe a los quarks quedar libres, mediante un proceso denominado confinamiento.

Gran Unificación

Las interacciones electrodébil y fuerte se describen actualmente con una teoría cuántica de campos basada en una gran cantidad de partículas, organizadas en una estructura de simetría llamada grupo basada en la estructura matemática del mismo nombre. De la inmensa cantidad de estructuras posibles, los datos experimentales han permitido seleccionar una, que se conoce como el Modelo Estándar. Las partículas del Modelo Estándar se dividen en dos clases con funciones muy diferentes, de acuerdo a su espín: los bosones, de espín entero, medido en unidades cuánticas, son los mensajeros de las fuerzas; y los fermiones, de espín semientero, constituyen la materia. Una combinación de teoría y experimento conduce a tres grupos de simetría, correspondientes a las tres fuerzas que describe: SU(3) por SU(2) por SU(1). Este modelo matemático explica toda la física de partículas que se ha observado hasta el presente. Sus predicciones han sido confirmadas con asombrosa precisión.

El Modelo Estándar y la Relatividad General han superado todas las pruebas a que han sido sometidos. Los físicos experimentales y astrónomos han explicado cada vez mejor coincidencia entre sus resultados y observaciones y las predicciones de estas teorías. Con ellas, las fuerzas fundamentales de la naturaleza se explican, entonces, satisfactoriamente. Todas las cadenas de preguntas sobre fuerzas y materia conducen al Modelo Estándar de las partículas elementales y la Relatividad General.

Sin embargo éstas, claramente, no pueden constituir la teoría matriz. Por un lado, aunque las interacciones nucleares fuertes están incluidas en el Modelo Estándar, aparecen como algo bastante diferente de la fuerza electrodébil, no como parte de una descripción unificada. Además, este modelo contiene muchas características que no están dictadas por principios fundamentales, sino que deben ser tomadas del experimento. Estos rasgos aparentemente arbitrarios incluyen el menú de partículas y simetrías, varias constantes e incluso los propios principios que lo sustentan. Por otro lado, no contiene a la gravedad, que se describe con una teoría muy diferente, la Relatividad General. Esta funciona bien clásicamente, cuando puede ser probada experimentalmente, pero pierde su validez a energías altas. Los efectos cuánticos de la gravedad se hacen relevantes a la energía de Planck, 10 elevado a 19 GeV. (El electronvoltio, abreviado eV., es una unidad de energía.

Utilizando la equivalencia entre masa y energía, es útil expresar la masa de las partículas elementales en esta unidad: la masa del electrón es me=0.511 MeV., y del protón mp = 938 MeV. El megaelectronvoltio y gigaelectronvoltio, MeV. y GeV., son múltiplos del eV., 1 MeV.= 10 elevado a 6 eV., 1 GeV.=10 elevado a 9 eV.), una energía tan grande que nos coloca frente a un nuevo problema: no podemos suponer que podrá alcanzarse experimentalmente. Tampoco se entiende teóricamente la física a esas energías, ya que hay obstáculos matemáticos muy fuertes para describir la gravitación cuántica en el mismo lenguaje que las otras fuerzas.

Se pueden aplicar las ecuaciones de la teoría cuántica de campos a la Relatividad General, pero el resultado es una teoría no renormalizable. Aparecen otros problemas: los agujeros negros, objetos predichos por la relatividad clásica, parecen desafiar los postulados básicos de la mecánica cuántica. Los dos pilares fundamentales de la física del siglo XX, la Relatividad General y la Mecánica Cuántica resultan incompatibles en el contexto de las teorías de partículas. Estos son los problemas que intenta resolver la teoría M, y para ello hubo que postular nuevos principios, desarrollar nuevas ideas.

Para finalizar esta introducción histórica, veamos en un ejemplo sencillo de qué manera comprender las fuerzas fundamentales que hemos descrito permite entender la naturaleza y hasta dónde se puede llegar con el Modelo Estándar y la Relatividad General. Consideremos para ello algunas cadenas de preguntas sobre un pedazo de tiza blanca, ejemplo tomado de S. Weinberg, S., "Dreams of a Final Theory".

Preguntas, siempre preguntas

¿Por qué la tiza es blanca?

Todos sabemos que los colores del arco iris se asocian con luz de determinada longitud de onda, el rojo con la más larga, el violeta y el azul con la más corta. La luz blanca es una mezcla de diferentes longitudes de onda. Cuando la luz choca contra un objeto opaco como la tiza sólo una parte se refleja; el resto es absorbido. Una sustancia es de determinado color porque absorbe ondas de ciertas longitudes: vemos el color que refleja. La tiza absorbe en el infrarrojo y el ultravioleta, que son rangos del espectro invisibles, y refleja todos los otros, los visibles. Por eso es blanca.

¿Pero por qué la tiza absorbe las longitudes de onda invisibles y refleja todas las visibles?

La respuesta tiene que ver con las energías de los átomos y de la luz. Los fotones de la luz no tienen masa o carga pero tienen cierta energía, que es inversamente proporcional a la longitud de onda de la luz. Los estados de un átomo son discretos, no se pueden cambiar excepto en ciertas cantidades definidas. Normalmente, un átomo está en su estado de mínima energía; cuando absorbe luz salta a un estado de mayor energía y cuando emite salta a un estado de energía menor. Entonces sólo absorbe o emite fotones de esas energías particulares. La tiza es blanca porque las moléculas que la componen no tienen un estado al que puedan saltar absorbiendo fotones de cualquier color de luz visible.

Pero ¿por qué los átomos y moléculas tienen estados discretos con energía definida? ¿Por qué la luz tiene fotones de energía definida?

Estas preguntas se respondieron con la Mecánica Cuántica. Las partículas de un átomo sólo pueden tener cargas, masas y energías en ciertos valores discretos. Los fotones también, por su naturaleza cuántica, sólo pueden existir con determinadas energías. Las moléculas de carbonato de calcio que forman la tiza no tienen electrones que puedan cambiar su energía absorbiendo luz visible.

¿Y por qué las ecuaciones de la Mecánica Cuántica que gobiernan a las partículas en los átomos son así? ¿Por qué la materia consiste de átomos, electrones y núcleos? ¿Por qué hay algo como la luz?

Las respuestas nos remontan al Modelo Estándar y para eso fue necesaria la reconciliación de la Mecánica Cuántica con la Relatividad Especial en 1940. ¿Por qué hay un neutrón y un protón, uno neutro y otro cargado de masas casi iguales y mucho más masivos que el electrón?

Los quarks más livianos se llaman u (up) y d (down) y tienen cargas 2/3 y –1/3 en unidades en que la carga del electrón es –1. Los protones consisten de dos u y un d y entonces tienen carga 2/3 más 2/3 menos 1/3=1. Los neutrones consisten de un u y dos d, entonces su carga es 2/3–1/3–1/3=0. Las masas de los neutrones y protones son casi iguales porque se originan en fuerzas fuertes que mantienen a los quarks unidos y estas fuerzas son iguales para un u y un d. El electrón es más liviano porque no siente estas fuerzas fuertes. Todos los quarks y electrones son paquetes de energía de varios campos, y sus propiedades se siguen de las propiedades de estos campos.

¿Pero por qué el mundo consiste sólo de estos campos, los quarks, electrones, fotones? ¿Por qué tienen las propiedades que les atribuye el Modelo Estándar? ¿Por qué la naturaleza parece comportarse de acuerdo a esta teoría?

Estas preguntas todavía no tienen respuesta. Son algunos de los interrogantes que intenta responder la teoría M.

Otra dirección

Vayamos ahora en otra dirección: ¿Por qué hay suficiente calcio, carbono y oxígeno aquí en la tierra para formar la tiza? Estos elementos existen en todo el universo, fueron creados en las estrellas. Según el modelo del big bang, que describe la evolución del universo desde la gran explosión hasta nuestros días, la materia se formó en los primeros minutos en una proporción de ¾ partes de hidrógeno y ¼ de helio y otros pocos elementos livianos. Este es el material crudo del que se formaron los elementos más pesados en las estrellas. Los cálculos de reacciones nucleares en las estrellas muestran que los elementos más abundantes son aquellos cuyos núcleos están más ligados, y éstos incluyen el carbono, oxígeno y calcio. Las estrellas mandan este material al medio interestelar mediante explosiones de supernovas y vientos estelares. Y en este medio, rico en constituyentes de tiza, se forman las estrellas de segunda generación, como el Sol y sus planetas. Por eso hay tiza en la tierra.

Hay una teoría bastante aceptable de la evolución estelar. Sabemos que las estrellas se agrupan en galaxias y las galaxias en cúmulos y supercúmulos. Entendemos cómo y cuándo se formaron los elementos, cómo era el universo cuando tenía unos pocos segundos de vida. Pero este escenario depende de que haya habido un big bang hace 12 a 15 mil millones de años, según se deduce de la Relatividad General y el Modelo Estándar. Y todavía no sabemos si realmente lo hubo ni por qué.

En definitiva ¿por qué rigen los principios de la relatividad y la mecánica cuántica? Estas son otras incógnitas que pretende resolver la teoría M. Pero para poder presentar el modo en que intenta responderlas, todavía necesitamos introducir algunas otras ideas previas.

El concepto que dominó las unificaciones que desembocaron en el Modelo Estándar es que las fuerzas intrínsecas de las tres interacciones (débil, fuerte y electromagnética) se funden en una sola a alguna energía muy alta y evidencian sus diferentes identidades a energías menores. Esta propuesta explota una propiedad de las teorías cuánticas de campos: su manifestación física depende de la escala de energía de las partículas involucradas. A energías grandes, una teoría parece describir un conjunto de partículas con ciertas simetrías, mientras que a energías más bajas éstas pueden cambiar drásticamente.

En particular, las simetrías presentes a energías altas pueden estar rotas a energías menores. La energía predicha para esta gran unificación es muy alta (10 elevado a 16 GeV) comparada con la escala de unificación electrodébil (unos cientos de GeV), y esto nos enfrenta a un nuevo problema: si las fuerzas se unifican a una escala de energía (o equivalentemente de masa) tan alta, hay que explicar por qué las partículas conocidas son tan livianas. Esta observación puede parecer poco importante al neófito, pero los especialistas consideran que una jerarquía poco natural de escalas de energía es un signo de inconsistencias teóricas graves.

Supersimetría

Una posible solución se obtuvo apelando a una nueva idea: la supersimetría. Esta postula que para cada bosón hay un fermión y viceversa, con la misma masa. Para cada partícula de espín entero hay otra de espín semientero. La supersimetría vincula estos dos tipos de partículas de un modo fundamental, avanzando un paso más en la tradición reduccionista. Lamentablemente esta simetría no se observa en la naturaleza. Las compañeras supersimétricas de las partículas conocidas no han sido detectadas todavía.

Pero podría suceder que la naturaleza fuera supersimétrica a escalas de energía altas y que esta simetría estuviera rota a las escalas que podemos alcanzar en los aceleradores de partículas. Esta idea es muy atractiva porque la supersimetría debería verificarse en el rango de energías en que operará la nueva generación de aceleradores y esta propuesta, que no tiene ningún sustento experimental, podría entonces ser corroborada (o no) en un futuro cercano.

Combinando la supersimetría con la gran unificación se logra que la ruptura de la simetría de gran unificación suceda a muy altas energías pero la ruptura de la supersimetría ocurra a energías considerablemente menores. Si así fuera la supersimetría resolvería el problema de las jerarquías: en teorías unificadas supersimétricas es natural que algunas partículas sean livianas, aunque la escala natural de energía sea muy alta. Estas propuestas resultan muy prometedoras, pero todavía la gravedad queda fuera de la gran amalgama.

La teoría de cuerdas

A fines de la década de los 60, las propiedades de las partículas hadrónicas no podían explicarse en el contexto de la teoría cuántica de campos. Buscando una expresión matemática que describiera los resultados experimentales, se descubrió accidentalmente que aquella que mejor reproducía los datos, no correspondía a la interacción de partículas puntuales, sino de objetos extendidos en una dimensión. Este fue el origen de la teoría de cuerdas.

Este descubrimiento representa una importante ruptura con las teorías previas que, invariablemente, modelaban la materia en términos de partículas elementales puntuales. El tamaño de las cuerdas es muy pequeño (10 elevado a menos 33 cm.), pero lo importante es que no son puntuales, tienen una dimensión. Pueden ser abiertas y con extremos, o cerradas formando un lazo.

A diferencia de las cuerdas ordinarias compuestas de partículas, como protones, neutrones y electrones, estas cuerdas fundamentales son ellas mismas los elementos de los que están hechos los protones, neutrones y todas las partículas.

Así como las cuerdas de los instrumentos musicales vibran y producen diferentes sonidos, las cuerdas fundamentales pueden estar en cualquier estado posible de infinitos modos de vibración. Los distintos armónicos de una cuerda de violín son esenciales para la riqueza musical. En el caso de las cuerdas fundamentales, todos estos modos se comportan como partículas de distintas masas, correspondientes a las frecuencias de oscilación de la cuerda. Entonces, una única especie de cuerda producirá montones de excitaciones de partículas: el electrón, el protón, el fotón, el gravitón, la partícula del campo gravitatorio, etc. Surge así un nuevo cimiento en la cadena de explicaciones: de las cuerdas surgen las partículas, de éstas los átomos, y de éstos la moléculas.

La diferencia crucial con las teorías de partículas es que la propia naturaleza de las cuerdas, el hecho de que sean extendidas y no puntuales, cura las divergencias que plagan las teorías cuánticas de campos. Mientras en el caso de las partículas hay un punto bien definido en el que ocurre la interacción, los vértices de los diagramas de Feynman donde se originan las divergencias, cuando una cuerda se separa en dos, o dos cuerdas se unen en una, no hay una noción bien definida de cuándo y dónde esto sucede.

La interacción se suaviza al considerar objetos de una dimensión. Y esta diferencia tiene muchas consecuencias. En primer lugar, en la teoría de cuerdas el electrón ya no es puntual, sino una pequeña cuerda vibrante. La dimensión extra de la cuerda permite darle sentido al campo gravitatorio del electrón. Y lo mismo sucede con todas las partículas elementales, que en esta teoría son pequeñas cuerdas oscilantes. La teoría cuántica de cuerdas es finita: no aparecen en esta teoría magnitudes físicas divergentes como en las teorías de campos de partículas puntuales.

Entusiasmo entre los físicos

El entusiasmo de los físicos con estas teorías creció cuando se mostró que a bajas energías, donde las cuerdas se pueden considerar puntuales, la teoría reproducía la Relatividad General. En efecto, la teoría de cuerdas predice que a bajas energías los modos de vibración que corresponden a las partículas de la gravedad, los gravitones, interactúan de acuerdo a las leyes de la Relatividad General. Y no es posible que lo hagan de otro modo sin violar algún postulado básico de la teoría. De la misma manera en que la Relatividad General se reduce a la teoría de Newton para campos débiles, la teoría de cuerdas se reduce a la Relatividad General para bajas energías.

Pero la teoría de Einstein podría modificarse, introduciendo pequeñas correcciones que no arruinen su consistencia ni sus exitosas verificaciones experimentales. Por el contrario, la teoría de cuerdas no puede cambiar, es más rígida, no tiene parámetros libres para ajustar. Las correcciones que predice quedan determinadas por la consistencia matemática, así como la ley del cuadrado inverso es arbitraria en la teoría de Newton, pero queda determinada al deducirla de la Relatividad General. Como además la teoría de cuerdas es una teoría cuántica finita, se considera que es la primera, y quizás la única posible, teoría cuántica consistente de la gravedad.

Aunque se podría pensar en muchas teorías de cuerdas, así como hay incontables teorías de partículas puntuales, resulta que sólo cinco tipos pasan la prueba de consistencia matemática ¿Cómo logran las matemáticas restringir tan fuertemente la teoría? Como las partículas, las cuerdas deben ser relativistas, es decir deben estar sujetas a las leyes de la relatividad. Y también, al igual que en el caso de las partículas, hay que desarrollar una mecánica cuántica de cuerdas. La consistencia de la teoría cuántica de cuerdas relativistas es posible sólo en unos pocos modelos.

Las matemáticas que describen cuerdas relativistas son bastante elementales al nivel de la teoría clásica. Pero al intentar aplicar a la teoría los postulados de la Mecánica Cuántica, a fines de la década de los 70, se descubrió que el número de dimensiones del espacio tiempo debía ser 26. Es decir, las cuerdas cuánticas relativistas sólo pueden existir en un mundo de 25 dimensiones espaciales además del tiempo. Por primera vez una teoría predice el número de dimensiones del espacio-tiempo. Las teorías anteriores, basadas en partículas puntuales, postulan las tres dimensiones espaciales que se manifiestan cotidianamente. En la teoría de cuerdas la dimensionalidad del espaciotiempo es una predicción, una consecuencia de la consistencia matemática. Pero lo absurdo del resultado, el excesivo número de 26 dimensiones, empañaba la satisfacción.

El entusiasmo se moderaba también porque la teoría tiene otra característica desagradable: entre todos los modos de vibración que aparecen, hay uno que corresponde a una partícula cuya masa al cuadrado es negativa. Es decir, la masa no es un número real sino imaginario. Estas partículas se llaman taquiones y son objetos indeseables en las teorías cuánticas porque conducen a resultados ilógicos e inexplicables. Además, estas cuerdas que viven en 26 dimensiones sólo tienen grados de libertad bosónicos, no incluyen fermiones, y entonces no pueden explicar la materia que conocemos.

Agregar supersimetría

Todos estos problemas se solucionaron agregando supersimetría a la teoría, es decir incorporando compañeros fermiónicos para cada bosón. Así, se encontraron otras formulaciones que no contienen taquiones y no requieren tantas dimensiones para el espaciotiempo. Estas son las cinco teorías de supercuerdas, que viven en 10 dimensiones espaciotemporales. En ellas, el objeto fundamental es una cuerda con grados de libertad adicionales, modos fermiónicos agregados de manera supersimétrica. Resulta que sólo hay cinco teorías consistentes de supercuerdas, que se distinguen porque contienen cuerdas cerradas y abiertas (Tipo I) o sólo cuerdas cerradas (Tipo IIA, IIB, heterótica SO(32) y heterótica E8 por E8). Las siglas SO(32) y E8 por E8, indican el grupo de simetrías, las letras A y B se refieren al tipo de supersimetría y los números I y II la cantidad de supersimetrías.

Todas estas teorías se reducen a la Relatividad General a bajas energías y una de ellas se parece notablemente al Modelo Estándar de las partículas elementales. Pero no tienen ninguno de los problemas que presentan las teorías de partículas, son finitas y no tienen anomalías (otras dificultades típicas de las teorías cuánticas de campos). Comenzó así, con estos resultados, lo que se llamó la Primera Revolución de la teoría de cuerdas en 1984.

A pesar de estos logros impresionantes, a principios de los años 90, el entusiasmo decayó, principalmente porque la teoría no podía responder una pregunta esencial. ¿Por qué nuestro universo es sólo una de las muchas soluciones de la teoría de cuerdas? Cualquier análisis de viabilidad u obtención de predicciones experimentales requiere comprender cómo se relaciona la física en las 3 dimensiones espaciales con el mundo en las 9 que predice la teoría. Para poder extraer conclusiones realistas es necesario suponer que 6 de ellas son invisibles.

El mecanismo era conocido: la compactación introducida por Kaluza y Klein para unificar la gravedad y el electromagnetismo. Las predicciones experimentales dependerán de cómo sean las dimensiones extra, de cómo se realice esta compactación. Las propiedades físicas, las masas y cargas de las partículas de materia y radiación, serán diferentes para distintas compactaciones. Y aquí está uno de los problemas más importantes que debe resolver la teoría de cuerdas: existen muchas, demasiadas posibilidades de realizar esta transición de 9 a 3 dimensiones. Y muchas de ellas son consistentes con la fenomenología observada experimentalmente.

La dimensión del espaciotiempo es variable en la teoría de cuerdas, en el sentido de que hay que entender y resolver las ecuaciones de la teoría para determinarla. Esto representa un avance muy importante para una teoría fundamental. Si los cálculos indicaran que es 4, se podría explicar uno de los misterios más profundos de la naturaleza: ¿por qué nuestro universo tiene 4 dimensiones? Pero las ecuaciones eran muy complicadas y no podían resolverse. La teoría no permitía elegir entre distintas posibilidades de otra manera que no fuera el contraste con el experimento, seleccionando la versión que ajustara mejor a la naturaleza. No había un criterio, un principio, que condujera a nuestro universo. Esto llevó a pensar que en realidad todavía no existía una buena formulación de la teoría. En particular, como los cálculos podían hacerse sólo de manera aproximada, perturbativa, se pensaba que una formulación exacta eliminaría muchas de estas soluciones. La esperanza era que eliminara todas excepto una: la que corresponde a la naturaleza.

En el año 1994 comenzaron a descubrirse nuevas propiedades y relaciones entre las cinco teorías de supercuerdas que reavivaron el interés y permitieron suponer la existencia de una única teoría, la teoría M, que reemplazó a la anterior teoría de cuerdas. Las cinco supercuerdas parecen ser muy diferentes cuando se describen perturbativamente, cuando sus interacciones son débiles. La gran revelación de las simetrías de dualidad que se descubrieron entonces es que son simplemente distintas manifestaciones de una sola teoría, aproximaciones a la teoría M, válidas en ciertas condiciones particulares. Esta es otra mejora sustancial respecto de las teorías de partículas, que son tantas. La unicidad es un requisito indispensable que debe poseer la teoría primordial y la verificación experimental de sus predicciones se transforma así en una prueba decisiva para la viabilidad de la teoría. Tan importante fue el descubrimiento de estas simetrías de dualidad y de la teoría M, que 1994 se considera el año de la Segunda Revolución de las Cuerdas.

Unificación de las simetrías de dualidad

¿Cómo logran esta unificación las simetrías de dualidad? Dos teorías se consideran duales cuando describen la misma física. Las dualidades son difíciles de aceptar a primera vista. Por ejemplo, según la dualidad T, las distancias muy cortas son equivalentes a las muy largas y según la dualidad S, las interacciones muy débiles son equivalentes a las muy fuertes. Estas propiedades contrastan con nuestra experiencia cotidiana, pero no se puede descartar que la naturaleza las posea. Este tipo de predicciones cualitativas podrían ser relevantes para explicar el universo primitivo y el big-bang y, con suerte, podrían permitir encontrar alguna verificación cosmológica de la teoría.

La dualidad T relaciona una teoría con una dimensión compactada en un círculo de radio R con otra teoría compactada en un círculo de radio 1/R. Entonces, cuando la primera teoría tiene una dimensión muy pequeña, la otra tiene una dimensión muy grande, pero ambas describen la misma física. Las teorías Tipo IIA y IIB están relacionadas por dualidad T, y también lo están las teorías heterótica SO(32) y E8xE8.

De acuerdo a la dualidad S, los estados de vibración de una cuerda que corresponden a partículas muy ligeras, se relacionan con otros correspondientes a partículas muy pesadas en la teoría dual y viceversa. Esta simetría vincula las teorías Tipo I y Heterótica SO(32). La teoría IIB es autodual S: todos los estados livianos tienen su correspondiente pesado y viceversa. Esta nueva relación, aunque parece más simple, resulta ser extremadamente poderosa. Significa que una teoría de cuerdas caracterizada con g y definida para g grande, que es usualmente imposible de describir usando la matemática que conocemos, es equivalente a otra teoría de cuerdas para g pequeño, que se describe fácilmente usando teoría de perturbaciones. Entonces dos teorías de cuerdas que parecen diferentes, son en realidad duales entre sí. En la región no perturbativa de la teoría de cuerdas hay otra teoría de cuerdas que puede describirse perturbativamente. Este es el modo en que se prueba la equivalencia de las cinco teorías.

Branas y Teoría M

La dualidad S permitió descubrir también que las supercuerdas no constituyen tan sólo una teoría más refinada de cuerdas. Poseen objetos de mayores dimensiones, llamados p-branas, tan fundamentales como las cuerdas, las cuales se transforman ahora en 1-branas. Las partículas puntuales son 0-branas, los objetos de 2 dimensiones son membranas o 2-branas, etc. La teoría de cuerdas ha evolucionado hacia una teoría más general, la teoría M, donde conviven objetos de distintas dimensiones. ¿Cómo aparecen estos nuevos objetos?

Lo que distingue a las cuerdas de las p-branas es que la teoría cuántica de campos que describen objetos de una dimensión son renormalizables, mientras que para p>1, estas teorías son no renormalizables. Esta característica coloca a las cuerdas en una posición privilegiada. Como dijimos, las cuerdas pueden ser cerradas o abiertas. Las cuerdas abiertas tienen dos puntos especiales: los extremos. Estos puntos pueden moverse libremente o pueden estar restringidos a ciertas condiciones. Las superficies sobre las cuales están obligados a moverse los extremos de las cuerdas abiertas son las Dp-branas. Por ejemplo, si estos puntos sólo pueden moverse en dos dimensiones, estas superficies son las D-membranas o D2-branas; si los puntos están libres, las D9-branas llenan todo el espacio. Las D-branas son en realidad objetos dinámicos que, al igual que las cuerdas, vibran y pueden moverse en el espacio-tiempo.

Otra sorpresa que revelaron las simetrías de dualidad es que la teoría M tiene una dimensión adicional, es decir que el espaciotiempo es de 11 dimensiones. En el límite de bajas energías, la teoría M se reduce a una teoría de gravedad supersimétrica, la supergravedad en 11 dimensiones.

Para estudiar las cuerdas se usaban aproximaciones perturbativas, que tienen grandes limitaciones. Las simetrías de dualidad ofrecen una ventana a la física no perturbativa, exacta. Estudiando estos efectos no perturbativos se llega a la conclusión de que sólo hay una teoría cuántica, M. En esta teoría conviven objetos de distintas dimensiones en un pie de igualdad, las D-branas. La elaboración de M está en plena ebullición y nuevas propiedades se están descubriendo permanentemente. La idea que existe entre los físicos es que no se conocen todavía los principios fundamentales que sustentan las ecuaciones.

Conclusiones

Los últimos años han visto el desarrollo de un marco radicalmente nuevo para una teoría unificada de todas las interacciones, una teoría cuántica de la gravedad y las otras fuerzas: la teoría M. Esta teoría es la primera con condiciones para convertirse en la teoría madre.

Según M, el Modelo Estándar y la Relatividad General son aproximaciones a energías bajas, también llamadas teorías efectivas, de una teoría fundamental que no es una teoría de partículas solamente, sino también de cuerdas y D-branas. Esta ruptura drástica con las ideas que dominaron la física hasta la década de 1980, marca el comienzo de una nueva era postmoderna en física.

Una diferencia fundamental que distingue a la teoría M de cualquier teoría previa es que los principios no se ponen a dedo; son consecuencia matemática del modo particular de satisfacer las reglas de la mecánica cuántica. No hay ningún parámetro libre en la teoría M; no hay nada que se pueda ajustar. Todos los elementos de la teoría quedan determinados por la consistencia matemática. M predice que el espaciotiempo tiene 11 dimensiones y es supersimétrico. Como el gravitón parece ser una característica inevitable de M, se puede decir que esta teoría explica por qué existe la gravedad.

Hasta ahora sólo hay una formulación muy elegante, pero para ser verdaderamente exitosa la teoría debe tener una única solución a partir de la cual podamos saber qué tipos de partículas existen a bajas energías, sus masas, las intensidades de sus interacciones y probabilidades de todo tipo de procesos. Sólo realizando estos cálculos y comparándolos con el experimento podremos saber si M es correcta. Todavía no hay un test decisivo de la teoría, no hay predicciones cuantitativas. Pero es la única candidata para ser la teoría madre. Se puede pensar en M como la instancia inicial de un programa que contiene la primera teoría matemáticamente satisfactoria de la gravedad cuántica unificada con las otras fuerzas fundamentales de la naturaleza.

Un incentivo para recorrer el duro camino de comprender la teoría M, de embarcarse en esta nueva “aventura del pensamiento”, es que, si realmente constituye una explicación cuantitativa de todas las partículas e interacciones de la naturaleza, representará uno de los mayores éxitos científicos de la historia de la humanidad.

Pero no todos los físicos comparten este optimismo. Algunos piensan, filosófica y científicamente, que estos esfuerzos están dirigidos en la dirección equivocada. Entre ellos, Richard Feynman dijo, refiriéndose a la teoría de cuerdas: “...creo que todo esto es un disparate.”

Releyendo el último artículo, veo que se me quedó en el tintero una idea importante que es aquella que sostiene que en todos los niveles de la organización holística se observa con carácter general el siguiente fenómeno: En las holarquías normales, el nuevo patrón o totalidad puede hasta cierto grado organizar la libertad o limitar la indeterminación de los holones menores porque los trasciende e incluye.

Puede establecerse que los procesos de la evolución cósmica hacen surgir una gran variedad de sistemas materia-energía; estos sistemas definen la gama de restricciones y el campo de posibilidades dentro de los que pueden evolucionar los sistemas superiores. Los sistemas de los agrupamientos inferiores permiten la evolución, pero nunca pueden determinar la naturaleza de los sistemas en los agrupamientos superiores.

La evolución de los sistemas físicos de materia-energía, establece el escenario y especifica las reglas del juego para la evolución de las especies biológicas y ésta última establece el escenario y especifica las reglas del juego para unos sistemas que son probabilísticos.

Esto quiere decir que lo inferior establece las posibilidades o el marco de referencia dentro del que tendrá que operar lo superior, pero tal marco no es limitante ni condicional. No hay nada en las leyes que gobiernan las partículas físicas que puedan predecir la emergencia del reloj de pulsera, pero no hay nada en este, que viole las leyes de la física.

El heterodoxo Sheldrake, cuya mera alusión puede ser tomada por algunos como una provocación, establece en su libro Una nueva ciencia para la vida que lo superior restringe la probabilidad de lo inferior diciendo que los campos de holones son probabilísticos y los procesos materiales dentro del holón ocurren más bien al azar, son indeterminados.

Los campos superiores pueden actuar sobre los holones inferiores de forma que sus estructuras de probabilidad se modifiquen. Puede decirse que estamos ante una restricción de su indeterminismo: De los muchos patrones de sucesos que pudieran haber ocurrido, algunos son ahora mucho más probables como resultado del orden impuesto por el campo superior. Este campo organiza y estructura el indeterminismo que mostraría si permaneciesen aislados.

Dentro de una holarquía, un nivel puede ser establecido según diversos criterios objetivos:

-Por una emergencia cualitativa (Popper).

-Por asimetría o rupturas asimétricas (Prigogine y Jantsch).

-Por un principio inclusivo: lo superior incluye a lo inferior, pero no al revés (Aristóteles).

-Por una lógica evolutiva en lo que lo superior preserva y niega lo inferior, pero no al revés (Hegel).

-Por un indicador cronológico ya que lo superior viene cronológicamente después de lo inferior, pero no todo lo posterior es superior (Saint Gregory).

Emergencias y anomalías

La realidad es el punto crítico de todo conocimiento, en el sentido de lo dado o de lo construido y es, además, el límite virtual de nuestros problemas científicos-epistemológicos. Es el problema más amplio y relevante de las filosofías de las ciencias es aquel que se refiere a la verdad, a los principios del conocimiento científico, a los tipos de explicación científica y a la naturaleza de las ciencias.

Las ciencias se inician a partir de un sentido a-crítico de lo real y avanzan hacia un sentido crítico de lo verdadero. Se desplazan progresivamente los límites históricos de la realidad dada gratuitamente a nuestros sentidos -fase descriptiva de las ciencias por evidencia directa- hacia una concepción de la realidad construida y dependiente de teorías.

Para Popper y Bachelard, entre otros, el conocimiento es teóricamente dependiente, en la descripción y la explicación.

En el estado actual de las ciencias éstas se confunden en el fenómeno (E. Nicol), el sujeto con el objeto de conocimiento, siendo imposible indicar o mostrar una suerte de realidad externa que sea el correlato específico de nuestro conocimiento.
La ciencia es eminentemente eidética y su búsqueda comprensiva de lo real está indisolublemente ligada a la teoría.

Así, para M. Bunge las teorías científicas esbozan objetos modélicos, muy simples y relevantes y que ulteriormente, con el desarrollo de la disciplina, se tornan más complejos. Tales modelos son una abstracción de la realidad.

Los nexos entre teoría y realidad en las ciencias son establecidos por conceptos abstractos que tienen una función integradora. Son así unidades descriptivas y explicativas, que hacen posibles las relaciones de identidad y diferencia como la base de toda sistemática. Las unidades integradoras en las ciencias biológicas Vg.: célula, evolución, especie, molécula o gen, tienen una relación histórica interna primordial con la disciplina y a veces también una relación extradisciplinaria.

Especie y lucha por la existencia

Desde el desarrollo de una investigación se postulan o construyen estas unidades que se relacionan lógicamente unas con otras. Por otra parte, importantes conceptos, originalmente al menos, no aluden a un fundamento ontológico de lo real. Como ejemplo, los conceptos de especie y lucha por la existencia, definidos por Charles Darwin, son notables en este sentido.

"(...) considero el término de especie como un término dado arbitrariamente, por razón de conveniencia, a un grupo de individuos muy semejantes entre sí, y que no difiere esencialmente del término variedad, que se da a formas menos precisas y más fluctuantes."

"La expresión ‘lucha por la existencia’ se usa en un sentido amplio. Debo hacer constar que empleo esta expresión en un sentido amplio y metafórico, que incluye la dependencia de un ser respecto de otro, y -lo que es más importante- incluye no sólo la vida del individuo, sino también el éxito al dejar descendencia."

La formulación histórica de los conceptos integradores deviene desde la filosofía presocrática con el postulado de un principio de unidad de la materia: átomo, agua, fuego, cambio, logos... Pareciera ser que esto es una constante en el desarrollo de las ciencias como una condición lógica y necesaria para el conocimiento.

Si la diversidad del universo debe tener un orden, tal orden se establece epistemológicamente por unidades que hagan posible la integración y la inteligibilidad de las cosas en los fenómenos. De tal forma, las ciencias no son pasivas, sino constructivas de un universo para lograr su comprensión. Explican lo real (o lo aparente) apelando conjeturalmente a otra realidad que no es evidente en principio. Son conjeturas acerca del mundo invisible para explicar lo visible.

Naturaleza ontológica

¿Cuál es la naturaleza ontológica de estas unidades?, ¿Han tenido que asumir las ciencias posturas ontológicas derivadas de su propio desarrollo teórico aproximándose a la filosofía en una relación más intima? Estas interrogantes nos impelen a revisar las bases ontológicas de las ciencias en un sentido originario, a saber cuando el grado de distinción o demarcación entre ciencia y filosofía se hace sutil y prácticamente imperceptible.

Tal es la fuerza de integración de estas unidades que no sólo hacen posible, en algún grado, la comprensión en su propio ámbito de análisis, sino además, sobre pasan sus propios límites virtuales de realidad, integrando las ciencias a un universo más amplio y complejo del saber y del hacer. Así, objetos y fenómenos configurados por conceptos teóricamente independientes son el límite hipotético de nuestro saber actual, pero no el límite ontológico de lo real.

"A nuestro conocimiento no se ofrece jamás el mundo cerrado como una unidad, sino más bien dividido, desgarrado. La investigación está orientada por las ideas de unidad, válidas en determinados ámbitos del mundo; pero hasta ahora no hay ninguna idea de unidad que pueda ser científicamente fructífera aplicándola a la totalidad del mundo."

El objeto no es el límite de las ciencias, quizá lo es en el orden de la acción práctica, pero no lo es en el orden del saber. Pues, una vez configurado su objeto, el mismo hecho de su configuración promueve, por decirlo así, otros requerimientos comprensivos o explicativos que no se resuelve en el saber acumulado sino en el saber de lo desconocido una vez más.

Las unidades no son inteligibles por sí mismas y una vez que se las demuestra en algún grado, surge el requerimiento lógico de conjeturar otras unidades (concretas o abstractas) en el universo invisible y oscuro a nuestra experiencia: unidades cada vez mayores en la dirección del integracionismo y unidades menores en la dirección del reduccionismo.

Lo conocido del mundo no es autárquico, porque la inteligibilidad de la realidad es en alguna medida una compleja ilusión simbólica, puesto que no resuelve el saber en el límite de su pregunta; al contrario, la inteligibilidad de lo real amplifica el límite de la pregunta en su dimensión ontológica y esto a su vez amplifica la inquietud en su dimensión racional.

Metabiología

La investigación biológica debería definir el reduccionismo de modo metodológico y no ontológico, porque de cualquier forma la noción de organismo (concepto de uso ineludible por los reduccionistas) es más integradora y, además, en el contexto de la evolución, las unidades menores de los niveles microfísicos son también unidades evolucionadas en relación íntima con el proceso global del organismo.

Este proceso al parecer es multidireccional bajo la perspectiva de la causalidad o causación descendente, que establece que el efecto repercute sobre su causa modificándola en algún sentido. Tal proceso hace posible las emergencias, las novedades biológicas.

La causalidad ascendente y descendente del proceso es interna al organismo o a la especie y externa al medio ambiente. Ambos, organismo y medio, poseen a su vez autonomías relativas que posibilitan cambios en el organismo en el transcurso su desarrollo evolutivo –adaptación- y cambian posteriormente el propio medio, lo que se denomina influencia efectiva de los organismos en el medio, principalmente la causada por la especie humana.

Se establecen pues relaciones de influencia dinámicas entre medio interno y externo, hasta el punto que la separación entre ambos es tan sólo virtual. Cualquier cambio de la relación sin valor adaptativo puede tener una profunda incidencia en la persistencia de especies.

A partir del equilibrio de la relación que no es estable en el tiempo, se definen las diferencias cualitativas entre diversas especies; unas se extinguen por selección natural y, por la misma causa, otras evolucionan. Ahora, las leyes de selección natural y adaptación al medio ya no operan en el mismo sentido.

Distorsión humana de las leyes

La intervención humana, cada vez más masiva y cualitativamente efectiva, distorsiona tales leyes de manera que “emergen” nuevas leyes de selección artificial y adaptación al medio artificial. Si el medio es artificial, ya no podemos considerar las leyes adaptativas.

Las restricciones espaciales del hábitat natural y las alteraciones de los ecosistemas producen la necesidad, en aquellos casos en los que tal hecho es posible, de la “domesticación” parcial de especies. Un nuevo zoológico para la preservación.

Así, las leyes fundamentales de la teoría de la evolución no siempre se cumplen, o no lo hacen según el patrón no-teleológico que, en principio las gobierna. La evolución no tiene telos, es cierto; pero las transformaciones de la naturaleza son tan profundas que han promovido un cambio conceptual y epistemológico sustantivo en el curso de la ciencia y de la técnica actual, en la medida que muchos de los cambios generados en nuestro medio ambiente son estimados como irreversibles y están fuera de toda posibilidad de corrección por las leyes naturales de la evolución.

Aún más, las investigaciones biotecnológicas han podido intervenir, y de hecho esto ha ocurrido, las estructuras más íntimas de los seres vivos, su código genético; estructuras que contienen la identidad evolutiva de cada especie, de la compleja organización vital, cobijando y preservando su estabilidad.

No cabe duda, por lo tanto, que las modificaciones a nivel del código genético pueden generar imprevistas anomalías morfológicas y funcionales, alterando el equilibrio adaptativo natural con repercusiones incalculables en los sistemas bióticos involucrados para cada individuo.

Esto es una intervención drástica en un delicado proceso de ajustes de la naturaleza por ensayo y error, que le llevó un tiempo enorme, difícilmente estimable, para lograr producirlo.

Dinámica compleja

No podemos imaginarnos la compleja dinámica de las ilimitadas acciones y reacciones que han quedado sumidas en la historia de cada individuo. Sin embargo, sí tenemos la experiencia de algunas consecuencias significativas inmediatas de nuestra intervención y, a mayor abundamiento, la incógnita queda abierta para el futuro, en tanto que estos cambios son hereditarios y perfectamente reproducibles fuera de toda posibilidad de control científico-técnico.

Ante la emergencia del mundo 3 de Popper, el mundo de todas nuestras creaciones culturales, descubrimientos científicos y aportes filosóficos y artísticos, es al parecer necesario destacar una nueva emergencia, de un mundo 4. En la medida que hemos constatado objetivamente que el avance científico y técnico tiene un efecto real y concreto sobre el curso de las leyes de la naturaleza, el mundo 4 es la resultante de la evaluación objetiva de las consecuencias que nuestro conocimiento ha introducido directa o indirectamente como cambios radicales en nuestro hábitat y particularmente en la intimidad genética de los organismos. El mundo 4 representa el impacto sustantivo en la existencia y , por lo tanto, constituye un dilema ético de primer orden. Es el punto crítico del debate de la sustentabilidad, la conservación, la preservación y previsión de futuro.

La ciencia y la técnica han provocado y son parte de un profundo giro epistemológico-ético. Queda en evidencia que es imposible la neutralidad ética en todo universo gnoseológico y epistémico.

Orden y anomalías

Ahora, el conocimiento e investigación de la ciencia y técnica contemporáneas tienen como preocupación preferente no el estado natural de las cosas; las leyes o mecanismos que regulan o hacen posible tal estado de equilibrio o homeostasis... La ciencia, al contrario, ha orientado su preocupación hacia el estado de las situaciones anómalas.

Es un giro sustantivo de la epistemología del orden de lo natural a una epistemología de lo alterado, de lo patológico, de lo anómalo respecto del orden descubierto o modelado de lo real. A partir del propósito de inteligibilidad originario del mundo, se suscita hoy un urgente reconocimiento de los cambios inespecíficos, atípicos, generados en la naturaleza de las cosas.

Esta nueva condición lleva, por una parte, a comprender el antiguo estado natural (inexistente), así como la patología en la medicina permite comprender el estado de normalidad fisiológica u orgánica. Así, entonces, esta alteridad de los procesos sugiere también otra forma de organización inédita en la naturaleza ‘normal’ como consecuencia de la intervención humana.

De alguna forma, la naturaleza alterada abre un universo de problemas inéditos en el orden normal de las cosas y que promueve otros niveles de comprensión e inteligibilidad de organizaciones extrasistémicas en un curso evolutivo desconocido. Es posible quizá procurar sólo equilibrios locales y no sistémicos.

Donde la lógica del programa viviente cambia de curso, pierde su sentido originario para generar, sobre el recuerdo o resonancia de su pasado, otras formas lógicas de programación, ante el cambio que nunca se contempló en el curso del orden primario. Esto, visto así, es original, nuevo y diferente; sin embargo, es a su vez de alto riesgo si no logra obtener un equilibrio sistémico mínimo en el tiempo para su propia autocorrección y reproducción.

Enorme diversificación

Si bien la naturaleza biológica contempla el error o el fallo dentro de los cánones de su propio ensayo, no parece que puede asimilar los fallos o alteraciones producto del artificio inteligente del ser humano, que tecnifica instrumentalmente los procesos biológicos para procurar efectos inesperados para la propia naturaleza de la vida.

En este sentido, son aberraciones y anomalías que luego son traducidas al interior del programa como condición normal de los procesos. Esto es la maximización de una razón instrumental que no tiene límites en éste juego del experimento científico.

Con los experimentos genéticos que crean nuevas especies se abre la posibilidad de una enorme diversificación que altera la organización taxonómica del orden primario, en cuanto no encajan en el sistema tradicional de la organización natural de las cosas, del orden establecido.

Las anomalías presentan tres orígenes generales de producción:

a.- La intervención humana que agota los recursos y es desequilibrante en la relación de producción y consumo.

b.- La aplicación de tecnologías que hacen más eficiente la explotación de los recursos a escalas de velocidad incompatibles con la regeneración y sustitución.

c.- La investigación científica que ensaya nuevos conocimientos y técnicas para ampliar los usos y eficiencia de los recursos.

Ciencia extraña y ajena

La investigación científica actual se debate por un lado entre el descubrimiento y explicación de un estado supuestamente natural y, por el otro, con la corrección de las anomalías que se incrementan en un volumen descontrolado y aleatorio.

En estas condiciones, la ciencia y la técnica son para el hombre y la mujer comunes sumamente extraños y ajenos. Queda excluido y marginado de toda posible comprensión epistemológica de un universo que le era familiar en alguna medida e indeterminado en sus posibilidades creadoras, emergentes. Ahora, se trata, de un saber que afectando su propia realidad existencial no participa de su albedrío, de su conciencia personal.

Los saberes cada vez más específicos, sumamente especializados en su lenguaje (metalenguaje) y técnicamente crípticos son intraducibles para el hombre y la mujer comunes, para los cuales no tienen código de equivalencia. Sin embargo, estos saberes deciden prácticamente sobre la existencia humana y los demás seres vivos.

El nuevo giro hacia la epistemología de las anomalías es la opción más honesta del racionalismo crítico contra la racionalidad instrumental, en la medida que comprende y asume la responsabilidad ética en torno a la existencia. Asume los problemas que emergen del propio desarrollo y crecimiento global y del impacto del saber en el curso de las acciones.

Es el intento, al menos, por el reencantamiento del mundo a través de la restauración, preservación y protección de una naturaleza, a pesar de todo, ignota y misteriosa. Esta nueva epistemología de las anomalías puede ser la base ético-filosófica para un nuevo y profundo programa de la investigación científico-técnica del futuro que ha sobrepasado la metáfora de lo real.

Asimetría y rupturas asimétricas

Algunos sistemas muestran en condiciones muy alejadas del equilibrio, un comportamiento particular: dan lugar a la aparición de estructuras macroscópicas, regularidades, periodicidad espacial y/o temporal, es decir ruptura de la homogeneidad característica de los estados de equilibrio.

Se trata de un comportamiento coherente de gran número de elementos del sistema, concordancia que la "ley de los grandes números" prohibiría en condiciones de equilibrio. Hay situaciones de este tipo en física, química y biología.

El análisis de estos fenómenos y los modelos matemáticos desarrollados permiten extraer varias conclusiones:

- Estas transformaciones ocurren en sistemas no aislados, con intercambio de materia y energía con el medio circundante, justificando la denominación de estructuras disipativas.

- Las estructuras ordenadas surgen como amplificación de fluctuaciones en el sistema. Fluctuaciones que predominan y dan una nueva organización al mismo. Por esta razón se llama orden por fluctuaciones al proceso que conduce a este cambio.

- Las estructuras se forman en presencia de fuerzas de largo alcance o de mediadores químicos que comunican a los elementos a distancias de orden de magnitud mayor a los elementos del sistema.

- Para la amplificación de las fluctuaciones hasta el punto de que éstas dominen el sistema, es necesaria la existencia de mecanismos moleculares que la refuercen, oponiéndose a los procesos de difusión que, a través del medio, tienden a la restauración del estado de equilibrio, a la anulación de las diferencias, que son predominantes en situaciones cercanas al equilibrio.

- La competencia entre ambos procesos impone un límite, una dimensión crítica a partir de la cual las fluctuaciones pueden estabilizarse como norma, ya que los mecanismos que se oponen a la fluctuación actúan en el borde de la zona, desde el exterior, mientras que los procesos que realimentan la estructura diferenciada actúan desde el interior.

Es de remarcar el papel dual del medio en relación con la estructura en formación: ésta solo existe merced al intercambio de materia y energía con el medio circundante, pero debe desarrollarse contra la acción del mismo medio que intenta oponerse a toda variación.

Cuestiones nuevas

Las estructuras disipativas plantean cuestiones nuevas a la investigación científica. Una de ellas es la redefinición del mismo sistema, que ahora debe ser descrito en términos de nuevos elementos, que tienen que ser identificados, delimitados y estudiados en sus interacciones. Digamos también que en los sistemas biológicos, otro tipo de acontecimientos, las mutaciones generan nuevos modos de funcionamiento en el sistema y provocan la inestabilidad del mismo.

El desarrollo de las ciencias naturales en los tres siglos siguientes a su fundación por Galileo, Newton, Leibnitz y Descartes fue guiado por la búsqueda de principios fundamentales y eternos, esquemas globales en los que todo lo existente apareciera relacionado lógica y causalmente; en los que cualquier cosa que ocurriera fuera, al menos en principio, explicable racionalmente en término de leyes generales inmutables.

La ciencia clásica sólo queda satisfecha cuando consigue reducir una novedad a simple apariencia, retrotrayéndola a principios de un nivel más; triunfo de esta ciencia es la reducción de la diversidad cualitativa al análisis cuantitativo, es el devenir convertido en apariencia. Aún hoy muchos científicos mantienen esta pretensión, pero paulatinamente se extiende la sensación de que tal reducción no es posible.
La vida, ¿un accidente único?

La materia muestra su capacidad de autoorganización espontánea, ya no sólo de soporte pasivo de las leyes dinámicas. Los niveles superiores de organización surgen como creación desde los niveles más bajos.

La reciente discusión sobre posible evidencia de vida en Marte tiene un trasfondo muy ligado a esto: se trata de elucidar si la vida es un accidente único, producto de un encuentro fortuito infinitamente improbable de unas cuantas moléculas, o por el contrario aparece casi necesariamente cuando se dan ciertas condiciones químicas y ambientales.

Es de esperar, especula Prigogine, que el concepto de evolución sea aplicable al universo todo. Así lo sugieren hallazgos como la inestabilidad de las partículas elementales y la radiación residual del cuerpo negro, producto de la explosión que dio origen al mundo que indicaría que la materia no fue siempre tal como la conocemos, y que las pocas partículas a las que pretendíamos reducir la materia son en realidad estructuras complejas.

Horizonte finito

El dilema que se presenta es cómo afirmar el principio creador del universo sin renunciar al concepto de causalidad que es lo que nos permite comprender. Hay que admitir que la predictibilidad de la evolución de los sistemas reales tiene un horizonte finito. Esta limitación es intrínseca a los sistemas materiales.

No se trata de deficientes medios técnicos, ni de insuficiente conocimiento de las condiciones iniciales de un sistema. Las limitaciones están expresadas en leyes como la cuántica, con la constante de Planck; la relatividad, con la velocidad máxima de propagación de las interacciones; el Segundo Principio de la termodinámica y el aumento constante de entropía.

Por otro lado, los modelos matemáticos muestran que en determinadas situaciones los estados posibles dejan de ser únicos: aparecen dos o más configuraciones accesibles al sistema que son compatibles con los parámetros que lo caracterizan; aquí interviene el azar para decidir cual de ellas se presentará en la realidad.

Al surgir la teoría cuántica se especuló con que la incertidumbre introducida por la constante de Planck podría generar el elemento aleatorio que actuara en la selección de una u otra configuración. No es necesario recurrir a ella, sin embargo, dado que en problemas de física clásica como la gravitación de tres cuerpos aparecen también multiplicidad de soluciones posibles.

Es posible imaginar un observador externo al universo, con un conocimiento infinito e instantáneo de todo, a la manera de un dios, y suponer que tal observador no estuviera sujeto a las leyes naturales.

Tal observador podría calcular exactamente la evolución del mundo para cualquier instante posterior, y en tal sentido afirmar la hipótesis determinista absoluta. Esta suposición sin embargo no sirve. La ciencia es una construcción de los hombres para los hombres y sólo una descripción que acepte las limitaciones del orden natural tiene sentido para nosotros.

Modelos sociales y naturales

No es nuevo el empleo en ciencias sociales de modelos y analogías tomados de las ciencias naturales. El paradigma científico impuesto por la física alentó la creación en economía y sociología de modelos inspirados en la dinámica de partículas, con funciones de potencial, fuerzas conservativas, etc. Se ubica al individuo como apoyo inerte de fuerzas externas ya dadas que escapan al análisis del propio modelo. El objetivo era introducir en las ciencias humanas los métodos precisos, cuantitativos de las ciencias exactas.

El problema es que estos métodos simplifican hasta tal punto el objeto de estudio que terminan destruyéndolo. Un peligro de signo contrario es recurrir a metáforas y analogías verbales a modo de sustituto de la comunicación interdisciplinaria; generalmente buscando en el concepto de "sistema" un denominador común a todas las ciencias.

Hoy podría vislumbrarse la posibilidad de una colaboración más fecunda entre las ciencias naturales y humanas. Presuponiendo que la sociedad es asimilable a un sistema inestable el estudio de los procesos disipativos puede guiar en la elaboración de modelos que expliquen el surgimiento de las estructuras sociales y económicas.

Es preciso para ello evitar analogías triviales; reconocer que los individuos son en sí estructuras complejas cuya subjetividad se forma dentro de la misma trama social; incorporar las relaciones asimétricas de poder, relaciones de dominación, rivalidades, colisiones; identificar los efectos de acoplamiento que amplifiquen las novedades dentro del cuerpo social.

Elemento innovador

El objetivo será caracterizar las condiciones del surgimiento y supervivencia de los núcleos sociales, de los espacios económicos. En una teoría así tiene peso el elemento innovador, que sea capaz de adoptar un comportamiento nuevo o una creencia nueva; la trama de relaciones sociales decidirá el futuro de esta singularidad: si se propaga y llega a promover una evolución social, o si por el contrario es ahogada antes de prosperar (recordar la cuestión del tamaño crítico de una fluctuación).

Las actividades de los individuos no son insignificantes dentro del todo social; un comportamiento innovador puede amplificarse y llegar a dominar el sistema, pero ello necesita un quiebre, muchas veces violento, del estado existente. También en las ciencias sociales se plantea la relación ambivalente entre individuo y medio; el hombre definido en su entorno social es el origen de los cambios estructurales, en un contexto que al mismo tiempo se opone a la innovación.

En la ciencia clásica la creación de lo nuevo no tenía cabida. El hombre se siente extraño al universo creado por la ciencia; su experiencia personal del tiempo y de la creación desafía la racionalidad científica. Se produce así una dicotomía entre ciencia y filosofía.

Hace notar Prigogine que las filosofías naturalistas de principios del siglo XIX no nacen del espiritualismo sino del materialismo más radical como en el caso de Diderot, que reclama que la materia sea definida como capaz de una actividad intrínseca coherente.

Para el materialismo, las investigaciones de Prigogine tiene la enorme trascendencia de dar una respuesta positiva a las críticas provenientes del irracionalismo a la manera de Bergson y Nietzsche (respondiendo a una insatisfacción fundamentada sobre los resultados logrados por la ciencia de su época), que negaban la capacidad de la ciencia y el abordaje racional para la comprensión del mundo.

Hoy podemos entender que creatividad, la proyección hacia el futuro no es exclusividad de los seres humanos; es también un atributo de la materia. Como Prigogine podemos terminar con la frase optimista: La historia no tiene fin.

Lo superior y lo inferior

El mundo en el que hoy vivimos se caracteriza por sus interconexiones a un nivel global en el que los fenómenos físicos, biológicos, psicológicos, sociales y ambientales, son todos recíprocamente interdependientes.

Para describir este mundo de manera adecuada necesitamos una perspectiva más amplia, holista y ecológica que no nos pueden ofrecer las concepciones reduccionistas del mundo ni las diferentes disciplinas aisladamente; necesitamos una nueva visión de la realidad, un nuevo "paradigma", es decir, una transformación fundamental de nuestro modo de pensar, de nuestro modo de percibir y de nuestro modo de valorar.

Un nuevo paradigma instituye las relaciones primordiales que constituyen los supuestos básicos, determinan los conceptos fundamentales, rigen los discursos y las teorías. De aquí nace la intraducibilidad y la incomunicabilidad de los diferentes paradigmas y las dificultades de comprensión entre dos personas ubicadas en paradigmas alternos.

Por otro lado, es evidente que el saber básico adquirido por el hombre, es decir, el cuerpo de conocimientos humanos que se apoyan en una base sólida, por ser las conclusiones de una observación sistemática y seguir un razonamiento consistente, —cualesquiera que sean las vías por las cuales se lograron— debieran poderse integrar en un todo coherente y lógico y en un paradigma universal o teoría global de la racionalidad.

Popper dice: "La aspiración propia de un metafísico es reunir todos los aspectos verdaderos del mundo (y no solamente los científicos) en una imagen unificadora que le ilumine a él y a los demás y que pueda un día convertirse en parte de una imagen aún más amplia, una imagen mejor, más verdadera"(Popper K.-Eccles J. El yo y su cerebro, Labor, Barcelona, 1980)

Pero un paradigma de tal naturaleza no podría limitarse a los conocimientos que se logran por deducción (conclusiones derivadas de premisas, postulados, principios básicos, etc.) o por inducción (generalizaciones o inferencias de casos particulares), sino que se apoyaría en una idea matriz: la coherencia lógica y sistémica de un todo integrado, similar a la coherencia que tienen todas las partes de una antigua ciudad enterrada, que se va descubriendo poco a poco. Esa coherencia estructural, sistémica, se bastaría a sí misma como principio de inteligibilidad.

Geocentrismo y heliocentrismo

Así, la epistemología emergente no postularía un punto arquimédico del conocimiento sobre el cual descansar, y del cual se deducirían jerárquicamente todos los demás conocimientos. Esto sería sólo algo similar a una revolución copernicana: pasar de un geocentrismo a un heliocentrismo.

Más bien, estaríamos aquí siguiendo el esquema astronómico de Hubble, quien demostró que el universo carecía de un centro. En consecuencia, cada sistema subsistiría gracias a su coherencia interna. De igual forma, un cuerpo de conocimientos gozaría de solidez y firmeza, no por apoyarse en un pilar central, sino porque ellos forman un entramado coherente y lógico que se auto sustenta por su gran sentido o significado.

En fin de cuentas, eso es lo que somos también cada uno de nosotros mismos: un "todo físico-químico-biológico-psicológico-social-cultural" que funciona maravillosamente y que constituye nuestra vida y nuestro ser. Por esto, el ser humano es la estructura dinámica o sistema integrado más complejo de todo cuanto existe en el universo.

Y, en general, los científicos profundamente reflexivos, ya sean biólogos, neurólogos, antropólogos o sociólogos, como también los físicos y matemáticos, todos, tratan de superar, implícita o explícitamente, la visión reduccionista y mecanicista del viejo paradigma newtoniano-cartesiano y de desarrollar este nuevo paradigma, que emerge, así, en sus diferentes disciplinas con una exigencia integradora y con un enfoque netamente interdisciplinario.

Como dice Beynam (1978), "actualmente vivimos un cambio de paradigma en la ciencia, tal vez el cambio más grande que se ha efectuado hasta la fecha... y que tiene la ventaja adicional de derivarse de la vanguardia de la física contemporánea". (Beynam, L., The emergent paradigm in science, ReVision Journal, 1, 2, 1978).

Nuevo paradigma integrador

Está emergiendo un nuevo paradigma que afecta a todas las áreas del conocimiento. La nueva ciencia no rechaza las aportaciones de Galileo, Descartes o Newton, sino que las integra en un contexto mucho más amplio y con mayor sentido.

En consonancia con todo lo dicho, este artículo trata de un paradigma universal, de un metasistema de referencia cuyo objetivo es guiar la interpretación de las interpretaciones y la explicación de las explicaciones. Por lo tanto, sus "postulados" o principios básicos de apoyo serán amplios; no pueden ser específicos, como cuando se trata de un paradigma particular en un área específica del saber.

Todo ello le da al artículo un enfoque básicamente gnoseológico, es decir, que trata de analizar y evaluar la solidez de las reglas que sigue nuestro propio pensamiento, aunque, en muchos puntos, la actividad gnoseológica no puede desligarse del análisis de la naturaleza de las realidades en cuestión.

La Philosophia perennis, es decir, el conjunto de las grandes tradiciones filosóficas y espirituales, ya sean de Occidente como de Oriente, presenta la naturaleza de la realidad como una jerarquía de niveles que va desde las esferas más bajas, densas y fragmentarias hasta las más altas, sutiles y unitarias.

Básicamente, se darían al menos tres niveles esencialmente diferentes: el nivel 1, de las realidades fisicoquímicas que constituye el cosmos material de las cosas inertes y posee el más bajo nivel de organización; el nivel 2 sería la esfera de la biología o estudio de los procesos vivos, y el nivel 3, que incluiría todas las actividades del intelecto, de la mente, del pensamiento operativo, es decir, la acción propia del espíritu humano.

La naturaleza propia de los niveles superiores trasciende e incluye a los niveles inferiores, pero no viceversa: así, todo lo del mundo mineral está en la planta, pero no al revés, como todo lo del reptil está en el hombre, pero no lo contrario. Hay, pues, una jerarquía de niveles.

Como cada nivel superior está constituido por características, propiedades y atributos definidores, propios de cada uno, nunca se podrá explicar en términos del nivel inferior: las fuerzas físicas, por ejemplo, no serán suficientes para explicar la fuerza que mueve la economía o los impulsos sexuales o la que mueve a la gente a suicidarse; los componentes químicos de la pintura nunca explicarán la expresión de la Monna Lisa, ni los componentes físicos de la obra el significado de Hamlet.

Como decía Whitehead, si se quieren conocer los principios básicos de la existencia, hay que utilizar lo superior para iluminar lo inferior, y no al revés, como hace la reflexión reduccionista corriente.

La ciencia tradicional ha prestado, sin duda alguna, muchos servicios al hombre: le ha ayudado a superar mucha pobreza, enfermedades, trabajo deshumanizante y, en general, a alargar su vida.

Ciencia y arte

Pero el querer llevar el método científico a todos los campos, ha hecho que, hablando de refracción de ondas luminosas, pigmentación y colores espectrales, la ciencia haya anulado las puestas de sol, los paisajes y los arco-iris; que, tratando de ser científicos, los estructuralistas hayan desfigurado la prosa y la poesía; que, analizando computacionalmente el Nuevo Testamento, los estudiosos bíblicos destruyan la fe y la conciencia religiosa.

Por esto, Bertrand Russell dice que: "la ciencia, como persecución de la verdad, será igual, pero no superior al arte" (En V.V. A.A., Miguel Martínez Miguélez Las Ciencias Sociales: Reflexiones de Fin de Siglo. Fondo Editorial Trópikos, Caracas, 2001)

Asimismo, Goethe dice: "el arte es la manifestación de las leyes secretas de la naturaleza" (En V.V. A.A., Miguel Martínez Miguélez Las Ciencias Sociales: Reflexiones de Fin de Siglo. Fondo Editorial Trópikos, Caracas, 2001)

Y para eminentes físicos, como el Premio Nobel Paul Dirac, la belleza de una teoría determinaba si ésta sería aceptada o no, aun contra todas las pruebas experimentales existentes hasta el momento.

Es más, Dirac "sostenía que cualquiera que tuviera algún juicio debería rechazar los experimentos y considerarlos incorrectos si iban contra la belleza de una teoría fundamental como la teoría especial de la relatividad. Y, en efecto, así quedó probado después de haberse afinado los experimentos" (En V.V. A.A., Miguel Martínez Miguélez Las Ciencias Sociales: Reflexiones de Fin de Siglo. Fondo Editorial Trópikos, Caracas, 2001)

Estas posiciones llevan a Polanyi a afirmar que en la física "está llegando a ser casi un lugar común, que la belleza de una teoría física es frecuentemente una pista más importante hacia su verdad que su correspondencia con los hechos, los cuales pueden constituir una dificultad temporal" (En V.V. A.A., Miguel Martínez Miguélez Las Ciencias Sociales: Reflexiones de Fin de Siglo. Fondo Editorial Trópikos, Caracas, 2001)

Esto es debido a que con el arte no sólo expresamos las formas de las realidades que pueblan nuestro mundo, sino que también las simbolizamos con altos grados de abstracción: el arte trata de conocer y expresar lo universal. Por ello, es muy probable que la nueva síntesis del conocimiento que buscamos sea una integración potencial de ciencia, filosofía y arte, como áreas complementarias, al estilo de lo que ocurrió durante el Renacimiento Italiano.

Superar el realismo ingenuo

Es de esperar que el nuevo paradigma emergente sea el que nos permita superar el realismo ingenuo, salir de la asfixia reduccionista y entrar en la lógica de una coherencia integral, sistémica y ecológica, es decir, entrar en una ciencia más universal e integradora, en una ciencia verdaderamente interdisciplinaria.

El modelo de ciencia que se originó después del Renacimiento sirvió de base para el avance científico y tecnológico de los siglos posteriores. Sin embargo, la explosión de los conocimientos, de las disciplinas, de las especialidades y de los enfoques que se ha dado en el siglo XX y la reflexión epistemológica encuentran ese modelo tradicional de ciencia no sólo insuficiente, sino, sobre todo, inhibidor de lo que podría ser un verdadero progreso, tanto particular como integrado, de las diferentes áreas del saber.

Por lo tanto, cada disciplina deberá hacer unas revisiones, una reformulación o una redefinición de sus propias estructuras lógicas individuales, que fueron establecidas aislada e independientemente del sistema total con que interactúan, ya que sus conclusiones, en la medida en que hayan cortado los lazos de interconexión con el sistema global de que forman parte, serán parcial o totalmente inconsistentes.

Las diferentes disciplinas deberán buscar y seguir los principios de inteligibilidad que se derivan de una racionalidad más respetuosa de los diversos aspectos del pensamiento, una racionalidad múltiple que, a su vez, es engendrada por un paradigma de la complejidad.

Estamos poco habituados todavía al pensamiento "sistémico-ecológico". El pensar con esta categoría básica, cambia en gran medida nuestra apreciación y conceptualización de la realidad.

Nuestra mente no sigue sólo una vía causal, lineal, unidireccional, sino, también, y, a veces, sobre todo, un enfoque modular, estructural, dialéctico, gestáltico, interdisciplinario, donde todo afecta e interactúa con todo, donde cada elemento no sólo se define por lo que es o representa en sí mismo, sino, y especialmente, por su red de relaciones con todos los demás.

Niveles arbitrarios

Evidentemente, estos cambios en los supuestos básicos, filosóficos y metodológicos, de las ciencias, guiarán inevitablemente hacia otros cambios en las ciencias mismas: cambios en los diferentes problemas dignos de investigar, en la formulación de hipótesis de naturaleza diferente y en la metodología y técnicas a utilizar.

A pesar de la claridad del concepto de niveles y los significados de “superior” e “inferior”, algunos críticos han afirmado que el concepto mismo no se puede mantener debido a que el número de niveles dentro de un holón es totalmente arbitrario.

Es definitivamente cierto que el número de niveles en un holón tiene en sí un elemento de arbitrariedad, simplemente porque una holarquía manifestada no tiene límite superior o inferior y por lo tanto no tiene un referente absoluto.

El emplazamiento relativo de los holones mismos no cambia y por lo tanto tampoco se modifica, en lo más mínimo, el sentido de superior e inferior.

Tengamos en cuenta también que podemos contar cualquier cualidad emergente como un nivel, lo que significa que podemos dividir y subdividir una serie de varias formas distintas.

La afirmación de los niveles significa simplemente que:

-la existencia de suelos y escalones no es en sí misma puramente arbitraria ya que en el universo hay “quantum” con o sin presencia de seres humanos;

-al hacer cualquier comparación usemos la misma medida para descartar así esa arbitrariedad concreta. Cuando nos referimos al “número de niveles” en un holón, usamos una escala relativa que aplicamos de forma consistente dentro de esa comparación particular.