Una Lectura de Illya Prigogine.

Peralta, César

[...] nuestra física data del día en que supimos aislar sistemas, considerándolos independientemente del mundo a que pertenecen, aislar una causa de un cambio de estado e identificar este cambio como efecto necesario de dicha causa.
I. Prigogine, Naturaleza y Creatividad
La ciencia moderna nace cuando Galileo, analizando el movimiento de los cuerpos, separa conceptualmente el cambio de estado, asociándolo a causas externas al objeto, en una relación que se puede matematizar. Esta abstracción requirió simplificar al "objeto", despojándolo de toda característica superflua desde la perspectiva considerada, eliminando incluso todos los procesos que afecten intrínsecamente a los cuerpos, y que evidencian una actividad espontánea de dichos cuerpos. El éxito de tal descripción del mundo en cuestiones tales como el cálculo de las órbitas de los planetas lleva a concebir al universo todo como un mecanismo perfectamente determinista, en el cual el estado de cada una de sus partes en un instante dado es consecuencia necesaria del estado en el instante inmediatamente anterior, y sólo la imposibilidad práctica de conocer la posición y movimiento de cada partícula impide predecir el comportamiento de un sistema, dando esa "aparente imprevisibilidad" a sistemas complejos como los organismos vivos. El costo de este desarrollo científico es que los fenómenos complejos, los organismos vivos, la sociedad humana, son excluidos de la mira de la física en tanto no se ajustan a sus postulados básicos.

En el siglo XIX la atención vuelve al problema del tiempo tal como lo percibimos, como cambio permanente e irreversible. En biología con la teoría de Darwin se incorpora el cambio a través de los mutantes, con gran participación del azar en la conformación del mundo. En termodinámica, como parte de la física que estudia sistemas complejos se reconoce la diferencia entre procesos reversibles e irreversibles; desde sus comienzos en que nace para el estudio de la transferencia de calor y la conversión de calor en trabajo se advierten límites a la acción y evolución de estos sistemas. Cuando se llega al convencimiento de que la asimetría de los procesos de transferencia de calor no provienen de insuficiencias técnicas del instrumental disponible, sino que están en la misma naturaleza, se enuncia (Clausius, 1865) una nueva ley física, el llamado segundo principio: los sistemas aislados tienden a la entropía (magnitud representativa del estado de un sistema) máxima a través de procesos irreversibles. Esto da un sentido al decurso del tiempo, pero su significado resulta inverso al de la Teoría de la Evolución de las Especies: mientras para ésta el tiempo conlleva un aumento en la diferenciación y complejidad, para la termodinámica los sistemas tienden a un estado final de máxima desorganización y homogeneidad. Los sistemas aislados evolucionan hacia un estado "de equilibrio", alcanzado el cual ya nada pasará. Durante el siglo pasado, los investigadores en termodinámica se ocuparon únicamente de los estado de equilibrio. A pesar de la importancia conceptual de la segunda ley, los mismos físicos eludieron el problema del tiempo que planteaba su propia teoría. Al decir de Prigogine, el no equilibrio, el aumento de entropía, eran temas de "mala reputación". En realidad, los estados de equilibrio ofrecían una aparente continuidad con la dinámica clásica: están exactamente determinados por las condiciones externas al sistema, se pueden controlar a partir de sus condiciones iniciales y de los parámetros conocidos. Más tarde, ya en el siglo XX, investigadores como Onsager y De Donder centran su interés en el estudio de los procesos irreversibles como generadores de entropía, a través (significativamente, según Prigogine) de los procesos químicos. En este cuadro de situación Prigogine y otros enfocan un nuevo objeto de estudio: los sistemas muy alejados del estado de equilibrio.
El orden por fluctuaciones
Algunos sistemas muestran en condiciones muy alejadas del equilibrio un comportamiento particular: aparecen 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 sistema. Por esta causa 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.
Las estructuras disipativas plantean cuestiones nuevas a la investigación científica. Una de ellas es la redefinición del mismo sistema, que ahora debe ser descripto 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.
Cuestiones epistemológicas
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 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. 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.
Ciencias naturales y ciencias sociales
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. El objetivo será caracterizar las condiciones del surgimiento y supervivencia de los nucleamientos 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.
Conclusiones
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 I. Prigogine podemos terminar con la frase optimista: La historia no tiene fin.