La evolución de la complejidad y las leyes de la naturaleza^[163]

1. Introducción

En un trabajo titulado Mankind in Transition: the Evolution of Global Society, E. Laszlo se pregunta: «Nuestra época de cambio rápido, y muchas veces imprevisible, ¿es una aberración en la historia de la evolución de la especie, un acontecimiento sin precedentes, o podemos discernir el impulso general del cambio situándolo en un contexto histórico?». Analizando los patrones de evolución de la complejidad, Laszlo señala que «hay indicios crecientes de que tanto la evolución biológica como socio-cultural son aspectos del mismo proceso fundamental de evolución de la naturaleza». Es precisamente esta observación el tema que nos proponemos analizar más a fondo en el presente ensayo. Empecemos por algunas observaciones previas.

Nuestra era es testigo de grandes progresos en el conocimiento de las ciencias naturales. Las dimensiones del mundo físico que actualmente podemos explorar han crecido en proporción realmente fantástica. A escala microscópica, la física de partículas elementales revela procesos que implican dimensiones físicas del orden de 10¹⁵ cm. y tiempos del orden de 10²² segundos. La cosmología, por otra parte, nos confronta con tiempos del orden de 10¹⁰ años (edad del universo) y, en consecuencia, con distancias del orden de 10²⁸ cm. (distancia del horizonte de los acontecimientos, es decir, la distancia máxima desde la cual podemos percibir señales físicas). De mayor importancia quizá que esta ampliación dimensional es el cambio subsiguiente del carácter de comportamiento del mundo físico descubierto recientemente.

A principios de siglo, la física parecía hallarse a punto de reducir la estructura básica de la materia a unas cuantas «partículas elementales», como son los electrones y protones. Actualmente, nos hallamos bien lejos de una descripción tan simplista. Independientemente del futuro de la física teórica, las «partículas elementales» resultan de tan magna complejidad que el antiguo axioma «la simplicidad de lo microscópico» ha perdido sentido.

También en astrofísica ha cambiado nuestro punto de vista. Mientras que los grandes iniciadores de la astronomía occidental pusieron de relieve la regularidad y el carácter eterno de los movimientos celestes, ahora vemos que semejante definición es únicamente aplicable, si acaso, a aspectos realmente limitados como son los movimientos planetarios. En lugar de hallar estabilidad y armonía, dondequiera que miremos descubrimos procesos evolutivos, origen de diversificación y complejidad crecientes. Este cambio de nuestra visión del mundo físico es un estímulo para la investigación de ramas de la física teórica y de las matemáticas de muy probable interés en el nuevo contexto.

La mecánica clásica conoció un éxito sin par con su tratamiento de los problemas sobre trayectorias, tales como las órbitas planetarias del sistema solar. El objeto de la mecánica clásica ha experimentado una notable ampliación con la formulación de la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad. No obstante, sigue habiendo una laguna entre las consideraciones del ámbito de la dinámica (aun incluyendo los efectos cuánticos o relativistas) y el tipo de problemas que atañen a evolución, diversificación e innovación, objetivo primordial del presente ensayo.

La dinámica clásica «reduce», fundamentalmente, el mundo físico a trayectorias («líneas del mundo»), como se indica en la fig. 1, para el caso de un universo unidimensional.

FIG. 1. Líneas del mundo.

La posición x(t) de una partícula de prueba en función del tiempo, se representa por una trayectoria. La característica importante es que, en dinámica, no se diferencia el futuro del pasado. En el tiempo, son posibles el movimiento (a) «hacia adelante» y el movimiento (b) «hacia atrás». Sin embargo, si no introducimos la dirección del tiempo, no podemos describir procesos que impliquen una evolución concreta.

Es evidente la necesidad de nuevos instrumentos. En este sentido, en los últimos años, se han realizado notables progresos. La termodinámica del no equilibrio nos facilita importantes conceptos para indagar los procesos de formación de nuevas estructuras.^[164] Los recientes hallazgos en el terreno de la teoría de las fluctuaciones^[165] proporcionan información sobre el modo en que la autoorganización puede producirse en sistemas fuera del equilibrio, generando un nuevo tipo de orden. Hemos descrito este orden como «orden por fluctuaciones»,^[166] en contraste con el orden de los sistemas en equilibrio. Hay ramas de las matemáticas, como la teoría de la estabilidad^[167] y la teoría de las bifurcaciones,^[168] que en los últimos tiempos han atraído notablemente la atención de los investigadores.

Nuestra pretensión en este ensayo es presentar una panorámica preliminar de los progresos alcanzados últimamente^[169] en el ámbito de estos nuevos conceptos y métodos que parecen ser los adecuados para describir fenómenos tales como evolución, incremento de complejidad y diversificación.

Sin embargo, existe un aspecto importante que no discutiremos aquí. Nos referimos a la relación entre la irreversibilidad y las leyes de la mecánica clásica o cuántica. También en este campo, se han llevado a cabo notables progresos, pero el carácter altamente técnico del tema nos impide tratarlo. Baste con decir que la irreversibilidad no está ni mucho menos en contradicción con las leyes de la dinámica, sino que, al contrario, se deduce de las mismas, siempre que se alcance un grado suficiente de «complejidad»^[170] (¡en dinámica clásica este grado de complejidad surge ya con el problema de los tres cuerpos!).

Esperamos que, e pesar de esta limitación, nuestro trabajo ayude al lector a valorar los problemas de la evolución biológica y socio-cultural en su propio contexto.

Para evitar malentendidos, hagamos hincapié en que no tratamos en ella de «reducir» la evolución socio-cultural a las leyes de la física. Bien al contrario, el análisis de los ejemplos más simples de autoorganización demuestra una sorprendente riqueza de aspectos, aunque, desde luego, quede excluida cualquier simple extrapolación «automática» a situaciones en que intervenga la sociología humana. No obstante, es importante señalar que la vida, con sus correspondientes aspectos biológicos y socio-culturales, ya no parece ser una excepción a las leyes de la naturaleza, y no logra su propósito gracias a la intervención exclusiva de un ejército de demonios de Maxwell en lucha con las leyes de la naturaleza. Estos aspectos de la vida parecen estar más bien de acuerdo con tales leyes, si se tienen debidamente en cuenta las importantes características de la «inestabilidad» y de la «no linealidad».^[171]