Cosmovisión contemporánea: el paradigma de la complejidad

La teoría de la relatividad: leyes del macrouniverso

Albert Einstein (Alemania, 1879-1955) publica en 1905 la teoría especial de la relatividad, que aplica a los sistemas inerciales. Parte de dos postulados: el principio de la relatividad, ya formulado por Galileo, y el principio de invarianza de la velocidad de la luz. Desde ellos llega a conclusiones sorprendentes:

1. La velocidad de la luz es teóricamente la máxima que puede ser alcanzada (aproximadamente 300.000 km/s).
2. La longitud disminuye con la velocidad.
3. El tiempo se ralentiza con la velocidad.
4. La masa y la energía mantienen una relación de equivalencia (E = m·c²): la masa se puede convertir en energía y viceversa.
5. El espacio y el tiempo dejan de ser magnitudes absolutas para ser consideradas ahora con relación al sistema de que se trate y a la velocidad a la que se desplace dicho sistema; por ejemplo, el tiempo y el espacio no se manifiestan del mismo modo en una nave que viajase a una velocidad cercana a la de la luz que en la superficie terrestre.

Einstein formula la teoría general de la relatividad, comprueba que el espacio físico no es recto si no curvo. Con esta teoría Einstein explica la estructura y las leyes del universo considerado a escala macro, en el ámbito de las grandes distancias y de las grandes velocidades; trata de dar razón de lo que ocurre en el macrocosmos, donde ya no funcionan las leyes de Newton, aunque estas siguen funcionando en el mesocosmos, es decir, en el mundo que percibimos con los sentidos, en el que nos movemos a escala humana. La mecánica einsteniana abre la posibilidad de pensar en la multiplicidad de tiempos y espacios en paralelo, y de expresarlos matemáticamente como espacios de más de tres dimensiones.

La mecánica cuántica: una nueva forma de entender la materia

La mecánica cuántica explica el comportamiento de la materia a escala micro: el átomo y las partículas subatómicas. Rompe con la idea del átomo de la época anterior: el átomo se puede romper porque está formado por partículas más pequeñas: electrones, neutrones y protones. En la actualidad, en la física de partículas se conocen más de doscientas partículas. Tales partículas subatómicas son al mismo tiempo corpúsculo y onda; son materia y energía a la vez. Werner Heisenberg trató de averiguar la posición y movimiento de las partículas y vio que se comportan de un modo imposible de prever (principio de incertidumbre o de indeterminación). Esto es una revolución extraordinaria frente al mecanicismo, porque si el presente no puede ser conocido con precisión absoluta, tampoco es predecible el futuro. La idea de estricta causalidad desaparece, y en su lugar entra la noción de probabilidad. Las únicas predicciones que se pueden hacer se basan en probabilidades estadísticas. Esta teoría conforma una visión del mundo desconcertante, donde todo es más incierto y complejo; una visión en la que el azar, la irreversibilidad y la incertidumbre son la regla. En la actualidad, se dice que estamos asistiendo a una segunda revolución cuántica de la que se esperan espectaculares avances tecnológicos.

Origen y evolución cosmológica: la teoría del Big Bang

En el campo de la cosmología, la teoría del Big Bang ha sido revolucionaria: el universo deja de concebirse como algo estático y ahora se lo considera en expansión. Esta teoría describe el inicio y la evolución del universo hasta el presente, e incluso prevé el modo en que el universo evolucionará en el futuro. Basándose en ciertos cálculos, posibilitados por las leyes de Einstein, el universo del que formamos parte comenzó a existir hace aproximadamente 13.750 millones de años. En los primeros instantes, toda la materia y energía estaba concentrada en un punto infinitamente pequeño, con una densidad, temperatura y presión enormes. De ahí se origina una gran explosión (Big Bang) y tras ella se multiplica exponencialmente su tamaño y emergen partículas subatómicas que, junto a la radiación primordial (radiación cósmica de fondo), empiezan a expandirse. Posteriormente, al descender la temperatura, se forman los primeros núcleos de hidrógeno y helio, y la radiación continúa expandiéndose. Con el paso del tiempo, empiezan a formarse las galaxias, que contienen nubes de hidrógeno y helio; estas al concentrarse y girar, debido a su propia gravedad, dan lugar a las estrellas. En el seno de las estrellas van surgiendo elementos más pesados, como el hierro, el calcio, el carbono, etc., que más tarde formarán parte de los planetas y de nuestro propio cuerpo. Por eso se ha dicho a veces que los humanos somos «polvo de estrellas».

Universo termodinámico: entropía y teoría del caos

Las novedades que se introducen en la termodinámica también influyen en la nueva cosmovisión. Por una parte, el concepto de entropía, propuesto por Rudolf Clausius (Alemania, 1822-1888), ofrece una visión de la evolución del universo como un proceso de degradación irreversible, originado por el transcurso del tiempo en el funcionamiento del sistema, que acaba anulando el potencial energético del mismo y le provoca una parálisis total: no una aniquilación, pero sí un apagamiento o muerte universal. La entropía ejerce su acción en sistemas cerrados y aislados, pero también afecta a los sistemas abiertos. Estos últimos tienen la capacidad de combatir ese desorden y de recuperar el orden con aportaciones de los subsistemas con los que se relacionan. Ilya Prigogine (Bélgica, 1917-2003) señala que la complejidad de la realidad permite que, a partir del caos, aparezcan nuevas estructuras ordenadas. Por otra parte, la teoría del caos la inicia el meteorólogo y matemático Edward Lorenz (EE. UU., 1917-2008) al elaborar un modelo matemático para predecir fenómenos atmosféricos y comprobar que la herramienta matemática que utilizaba estaba fallando porque pequeños cambios en las condiciones iniciales producían diferencias extraordinarias. Lo denominó el «efecto mariposa», que habla de pequeños cambios (por ejemplo, el aleteo de una mariposa en Pekín) que pueden tener a largo plazo importantes consecuencias (como, por ejemplo, un huracán en Arizona). Uno de los principales representantes de esta teoría es Prigogine, que considera que el mundo no sigue el modelo del reloj, previsible y determinado, sino que presenta aspectos caóticos: el mundo es un sistema dinámico caótico, en el que se suceden ciclos de orden y de desorden.

Dinamismo, complejidad y otras implicaciones filosóficas

Esta concepción dinamicista de la realidad también impulsa las filosofías del proceso, las filosofías del dinamismo. Ahora se introducen nuevos conceptos para explicar la realidad: evolucionismo, dinamismo, caos, azar, etc. Esto hace que la ciencia no se preocupe únicamente de las situaciones estables y permanentes, sino también de las evoluciones, las crisis, lo probable, etc. El nuevo paradigma científico ofrece una imagen más compleja y completa del universo: un universo holístico que es un sistema abierto, del que pueden emerger nuevas estructuras dinámicas. Las novedades científicas han puesto de manifiesto que el universo no tiene un centro propiamente dicho. Y que la especie humana es una especie más del proceso evolutivo. Pero al mismo tiempo es la especie que posee las capacidades más sorprendentes. Un ser capaz de tener conciencia de sí mismo, libertad y responsabilidad. Algunos consideran que la ciencia contemporánea nos acerca a Dios. Y, en cambio, otros opinan que esta cosmovisión permite prescindir de Dios, porque la nueva ciencia «deifica» la materia-energía.

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