Visado para el futuro y el profesor Miravitlles

Tengo entre mis manos un pequeño libro extraordinario, de una colección muy antigua de RTV (Radio Televisión Española) : Biblioteca Básica Salvat. De este librito, un libro de divulgación científica, se vendieron más de 1.200.000 ejemplares en 1969. Se acabó de escribir,apenas, 15 días después de la llegada del hombre a la Luna, y en él el profesor Luis Miravitlles hacía un resumen de su programa de divulgación científica llamado "Visado para el futuro", que tuvo un extraordinario éxito en aquellos años.

Apenas recuerdo aquel programa, pero se que causó en mi una gran impresión que fue decisiva para que me dedicara al mundo de la ingeniería y de la ciencia.

"Saber es útil, soñar es necesario, imaginar es imprescindible". Así recuerdo que comenzaba el programa. Entre 1959 y 1971, Luis Miravitlles, fue el comentarista científico de Televisión Española, donde consiguió gran popularidad en programas como «Nueva Epoca», «La Fronteras de la Ciencia», y «Visado para el futuro». Esta última serie fue publicada, como he comentado, también en forma de libro, y se convirtió en un gran éxito editorial, traducido a varios idiomas.

Fueron muy celebradas algunas de sus películas científicas, como «Las Galaxias», que quedó en segundo lugar en el II Festival Internacional de Filme Científico de la Universidad Libre de Bruselas, y «Misterios al descubierto», segundo lugar en el IV Festival de televisión de Berlín para programas científicos.

«Era sobre todo un gran comunicador, un hombre con una extraordinaria capacidad para poner la ciencia al alcance de todo el mundo», según declaraba el periodista de La Vanguardia Roger Jiménez, que trabajó durante años con Miravitlles.

Entre 1952 y 1971, ejerció también como profesor adjunto de Bioquímica y Geología en la Universidad de Barcelona, en 1968 fue miembro de la Comisión Especial de Selenología de la NASA y en 1972 ocupó el cargo de vicepresidente de la Asociación de Astronáutica Española.

En aquellos años, Luis Miratvilles, fue lo que hoy es Eduard Punset, con el programa REDES, pero hay que tener en cuenta un detalle importante. Punset está la Segunda cadena, una cadena Estatal de calidad pero minoritaria, y Miratvilles tenía un programa de gran audiencia en la Primera cadena de Televisión Española, en una época en que prácticamente sólo existía en España esta cadena de televisión.

El libro estaba dividido en cinco partes, tratando de abarcar, de forma muy amena, la ciencia y la técnica de aquellos años:

- Alicia en el país del Universo.
- La rebelión de las máquinas.
- El increible mundo animado.
- La vida en el tubo de ensayo.
- El hombre.

Casi al final se despedía con estas bellas palabras:"¿Qué quedará de nosotros, de nuestra obra? Yo aconsejaría a aquellos que tienen hijos que meditaran por un momento en lo que representa su obra, que es una maravillosa continuidad. Aquellos que no los tienen deben aportar en cualquier otra forma su grano de arena al fenómeno de la evolución del hombre y del Universo. Lo único que no ha de estar permitido es cruzarse de brazos y vegetar. Se pierde así la condición más noble: la condición de hombre".

Hasta siempre profesor Miravitlles, reciba el pequeño homenaje de este blog. Un saludo amigos, desde las maravillosas playas de Vera en Almería, donde paso mis vacaciones.

Ondas de gravitación

El propio Einstein, en 1918, descubrió que existían soluciones ondulatorias a su ecuación de la relatividad general, del mismo modo que las ondas electromagnéticas son soluciones a las ecuaciones de Maxwell. Dichas soluciones suponen la propagación de ondulaciones del espacio-tiempo, ondas de gravitación a través del vacío, como entidades independientes y con una velocidad igual a la de la luz. Los primeros investigadores no sabían si las ondas gravitatorias serían puras ficciones matemáticas, pero posteriormente se ha visto que son ondulaciones auténticas de la propia geometría espacio-temporal, pues se escriben en función del llamado tensor de curvatura de Riemann. Dicho tensor representa una deformación real de la geometría del espacio-tiempo y no un simple cambio de coordenadas.

Producción de las ondas: Si se perturba violentamente un cuerpo de gran masa, el campo cercano se ajusta rápidamente, pero el campo lejano ha de esperar a que la señal de que la masa se ha movido se propague hasta él con la velocidad de la luz. Por lo tanto existe una deformación progresiva cuya intensidad disminuye en función de 1/(distancia) y no de 1/(distancia)², como la fuerza newtoniana. En el caso sencillo de dos masas iguales (M) unidas por un muelle de longitud x, cada masa individual actúa como un dipolo oscilante, el momento lineal cuadripolar en la dirección x es: Q=Mx². Mientras que el campo electromagnético es un campo vectorial, y por lo tanto pueden generarse ondas electromagnéticas mediante fuentes vectoriales, como pueden ser dipolos eléctricos (una simple carga en movimiento), la gravedad es un campo tensorial, y para estimularlo la fuente debe contener más componentes que un dipolo (vector). Debe contener dos dipolos vectoriales opuestos (dos vectores) formando lo que se llama un cuadripolo. Por lo tanto, se generarán ondas gravitatorias cuando dos masas cercanas se aceleren en direcciones opuestas.

Espín del gravitón: Lejos de la fuente, la onda gravitatoria se desplaza en forma de vibración trasversal del campo. Mientras que para el caso de las ondas electromagnéticas vectoriales podemos considerar su efecto sobre una partícula de prueba cargada, en el caso de las ondas gravitatorias tensoriales necesitamos un sistema de pruebas (o de observación) más complicado que una sola partícula. Un sistema adecuado podría ser un anillo flexible situado perpendicularmente al vector de propagación de la onda. Cuando pasa la ondulación, el anillo se deforma, perdiendo su circularidad. Durante el primer semiciclo la deformación se produce en una dirección, y en el segundo semiciclo el anillo se deforma en una dirección perpendicular. Si observamos las figuras completas de deformación del anillo advertimos un efecto curioso: con un ciclo de onda la deformación del anillo ha dado sólo media vuelta (está boca abajo) y necesita de otro ciclo para dar la vuelta completa. Esto tiene una consecuencia interesante sobre el espín de la onda: si dos ondas tienen igual energía pero una gira el sistema de prueba a la mitad de velocidad, también transporta el doble de momento angular. Comparando los efectos con las ondas electromagnéticas (un ciclo gira 360º la deformación), dado que su cuanto es el fotón, una partícula de espín 1 (h/2Pi), tendremos que asignar espín 2 al cuanto de las ondas de gravitación o gravitón (h/Pi).

Detección de las ondas: Aunque la radiación gravitacional no ha sido aún detectada directamente, hay evidencia indirecta significativa de su existencia. Los físicos Russell Alan Hulse y Joseph Hooton Taylor Jr. descubrieron en 1974 el primer púlsar binario (PSR1913+16). Las observaciones durante varios años han confirmado que el período de rotación de ambos objetos aumenta con el tiempo de la manera predicha por la teoría de la relatividad general, perdiendo energía en forma de ondas gravitacionales. Este descubrimiento se considera como la demostración de la existencia de ondas gravitacionales.

Las mayores esperanzas en la detección directa de las ondas gravitacionales se centran en los fenómenos de extraordinaria violencia que acompañan la formación de los agujeros negos y en las consiguientes experiencias catastróficas en ellos. De hecho, la energía total emitida en forma de ondas garvitacionales durante el colapso de un cuerpo para formar un agujero negro puede oscilar entre el 1% y el 10% de la energía total del mismo: Mc², siendo M su masa. Posteriormente, el agujero puede radiar más ondas gravitatorias cuando se traga nueva materia. La expresión general que nos da la energía total radiada es :

Energía radiada = 0,03 (m/M)mc², siendo m la masa que cae en el agujero y M la masa del mismo. El coeficiente 0,03 es un valor típico que oscila entre 0,01 y 1, según los detalles del caso, como el ángulo de caida, la rotación, etc. Para m mucho menor que M, el resultado de la energía radiada es sólo una fracción pequeña de la masa que cae, pero cuando los valores de M y m son parecidos, la proporción de energía radiada podría ser fabulosa.

El oscilador detector de ondas de gravitación puede ser cualquier cosa, la antena más sencilla es un simple bloque de metal. Lo verdaderamente necesario es una tecnología capaz de medir cambios en la longitud del bloque muy inferiores a 10^-15 metros. A estos niveles, un obstáculo importante es el ruido extraño procedente del interior de la barra, causado por el movimiento de agitación de sus átomos. Este ruido, a la temperatura ambiente, ya produce unas fluctuaciones del orden de 2 x 10^-16metros. Ese minúsculo sonido de los átomos de la barra chocando entre sí es capaz de ahogar el tintineo causado por las efímeras ondas gravitatorias. Para hacernos una idea de su levedad, el colapso de una estrella de diez masas solares y su conversión en un agujero negro en el centro de nuestra galaxia produce unos efectos, en una barra detectora situada en la Tierra, traducibles en cambios de longitud del orden de 10^-17 metros.

El futuro: La detección de las ondas de gravitación nos abriría una nueva ventana a los orígenes de nuestro universo, pues, mientras las ondas electromagnéticas (ópticas o de radio) adolecen de una limitación fundamental, no pueden penetrar mucho en la materia y sólo transportan información sobre los rasgos superficiales de la fuente, las ondas de gravitación nos pueden mostrar los procesos que dan la energía a las estrellas y permanecen ocultos en sus entrañas. Además, las ondas gravitacionales pueden retumbar a través del universo desde el primer momento concebible del Big Bang, y transportar información sobre épocas que son anteriores, en más de cincuenta potencias de diez, a las correspondientes señales electromagnéticas.


Fuente:" En busca de las ondas de gravitación", Paul Davies. Salvat Editores S.A. Barcelona

Parábolas y catástrofes

… No es posible encontrar una noción mas estética que la reciente
Teoría de las Catástrofes de René Thom, que se aplica tanto a la
geometría del ombligo parabólico como a la deriva de los continentes.
La Teoría de René Thom ha encantado todos mis átomos desde que la
conocí ....
Dalí, 1985.



La teoría topológica de las singularidades y bifurcaciones, conocida como Teoría de Catástrofes (TC), fue introducida por el matemático y filósofo francés René Thom para estudiar los saltos o cambios que se producen en los sistemas dinámicos. Estudia desde el punto de vista matemático lo que vulgarmente se conoce como la "gota que colma el vaso", esa mínima gota que provoca que el agua se derrame y se pase de un estado inestable a otro estable.


Intuitivamente, y de forma simplificada (topología “superelemental”), los puntos interiores de un conjunto continuo serían puntos regulares y los puntos que forman su frontera serían puntos catastróficos. Los puntos regulares están rodeados de puntos que tienen la misma apariencia cualitativa en los que no "ocurre nada", todo sigue igual (continuidad). En los puntos de la frontera o catastróficos siempre"ocurre algo", pasa de haber una continuidad del sistema a encontrarnos con un cambio radical.__ Esta distinción entre puntos regulares y catastróficos es preliminar no sólo para la teoría de las catástrofes, sino para cualquier disciplina que establezca descripciones sobre cualquier forma teórica__. René Thom demostró que para los sistemas en los que interviene una o dos variables y en los que influyen hasta cuatro parámetros (tiempo, temperatura, gradientes...), hay siete rupturas o catástrofes elementales (morfologías o formas), a las que se han dado nombres muy plásticos e intuitivos: pliegues, cúspides, colas de milano, mariposas y ombligos elíptico, hiperbólico y parabólico.


En palabras suyas:" La TC se esfuerza por describir las discontinuidades que pudieran presentarse en la evolución del sistema.. Intuitivamente, se admite que la evolución global de un sistema se presenta como una sucesión de evoluciones continuas, separadas por saltos bruscos de naturaleza cualitativamente diferente. Para cualquier tipo de evolución continua subsiste el marco del tipo diferencial clásico, pero los saltos hacen que se pase de un sistema diferencial a otro. Se salta de una evolución continua descrita por un sistema de ecuaciones diferenciales a otra evolución continua descrita por otro sistema y no se puede excluir que un número finito de sistemas no sea suficiente para describir la situación por completo." Realmente, aclara que más que una teoría, es una metodología, o acaso una especie de lenguaje, que permite organizar los datos de la experiencia en las condiciones más diversas.


René Thom ha sabido acercar las Matemáticas a las «morfologías», y ha estudiado con herramientas topológicas la aparición, la estabilidad y la desaparición de formas; ha encontrado el sentido de las cosas, en tanto en cuanto son formas o morfologías, a partir de ciertos invariantes que son las rupturas o singularidades. Así ha podido clasificar las maneras de proceder ante esas rupturas –las famosas «catástrofes» elementales– en sistemas dinámicos, tan variados que pueden ser físicos, linguísticos, biológicos o sociales.



A pesar del fracaso –según los cánones del positivismo– de la TC como teoría científica aplicada, Thom ha abierto las matemáticas a las formas o morfologías del mundo, con el fin de comprenderlo, de encontrar su sentido, y no sólo movidas por el interés de predecir sucesos, clásico ejercicio decimonónico de la ciencia. Y ha empezado a mostrar su poder para hacerlo al permitir acercarse a través de muchos de su conceptos fundamentales –estabilidad estructural, bifurcaciones, atractores...– a la comprensión de fenómenos naturales tan complejos y tan corrientes como «la forma de una nube, la caída de una hoja, la espuma de un vaso de cerveza».





---Libro : "Parábolas y catástrofes", de René Thom. Una larga entrevista en la que consigue aclarar el sentido profundo de las analogías ("parábolas") que explican algunos de los más enigmáticos y fascinantes fenómenos discontínuos (o "catástrofes"). René Thom, en los años setenta, desafió en su propio terreno a físicos y biólogos, a economistas y lingüistas, proponiendo, con su teoría de catástrofes, una nueva manera de considerar todas las transformaciones que se producen de modo brusco, imprevisto, dramático.


---Web : Matemáticas y ciencias morfológicas. Homenaje a René Thom.

La muerte del universo

El físico y astrónomo inglés sir James Jeans escribió sobre la muerte final del universo, que él denominó "muerte térmica", a comienzos del siglo XX : "La segunda ley de la termodinámica predice que sólo puede haber un final para el universo, una "muerte térmica" en la que la temperatura es tan baja que hace la vida imposible". Toda la energía tenderá a acabar en la forma más degradada, la energía térmica; en un estado de total equilibrío termodinámico y a una temperatura cercana al cero absoluto, que impedirán cualquier posibilidad de extracción de energía útil. Será el desorden más absoluto (la máxima entropía) del que ya no se podrá extraer orden (baja entropía).

En esta "muerte térmica" del universo, el factor más importante lo marcará la segunda ley de la termodinámica, que afirma que cualquier proceso crea un incremento neto en la cantidad de desorden o entropía del universo. Esta ley que rige para el universo entero es una parte cotidiana de nuestras vidas. Al echar leche en una taza de café, por ejemplo, el orden que representaba las dos tazas separadas de café y leche se ha transformado en un desorden representado por una mezcla aleatoria de café y leche. La tendencia a mezclarse es la más natural (aumento de desorden o entropía), lo contrario, el desmezclarse es practicamente imposible y necesitaría de una serie de procesos que tomarían orden del entorno para devolver más desorden. Al final el resultado total sería más desorden, aunque en una región limitada podríamos haber obtenido más orden.

La entropía esta aumentando incesantemente en las estrellas tanto como en nuestro planeta. Esto significa que, con el tiempo, las estrellas agotarán su combustible nuclear y morirán, convirtiéndose en masas muertas de materia nuclear. El universo se oscurecerá a mediad que las estrellas, una a una, dejen de centellear. Todas las estrellas se convertirán en agujeros negros, estrellas de neutrones o estrellas enanas frías (dependiendo de su masa) en menos de 10²⁴ años a medida que sus hornos nucleares se apaguen. En menos de 10³² años, según las Teorías de Gran Unificación (GUT) los protones y los neutrones probablemente se desintegraran, por ser inestables en grandes escalas de tiempo. Eso significa que toda la materia tal como la conocemos, nuestros cuerpos, la Tierra o el sistema solar se desintegrará en partículas más pequeñas tales como electrones y neutrinos.

Despues de un periodo, practicamente inimaginable en nuestra escala temporal, de 10¹⁰⁰años (un gugol)(***) la temperatura del universo se acercará al cero absoluto, pero incluso en un universo desolado y frío, a temperaturas próximas al cero absoluto, existe una última fuente remanente de energía: los agujeros negros. Según Hawking, no son completamente negros, dejan escapar energía lentamente al exterior. En este futuro distante, podrían ser preservadores de la vida porque evaporarían energía lentamente. Las civilizaciones inteligentes, se reducirían a patéticos y míseros puestos fronterizos agarrándose a un agujero negro.

Pero ¿y después de 10¹⁰⁰años, cuando los agujeros negros en evaporación hayan agotado la mayor parte de su energía?. Esta cuestión puede carecer de sentido con el conocimiento actual. Los astrónomos John D. Barrow de la Universidad de Sussex y Joseph Silk de la Universidad de California en Berkeley indican que la teoría cuántica, en esta escala de tiempo tan formidable, deja abierta la posibilidad de que nuestro universo pueda pasar, por ejemplo, por una especie de efecto túnel a otro universo. En esta escala de 10¹⁰⁰años ya no puede descartarse este tipo de raros sucesos cuánticos cósmicos.


Estos astrónomos añaden, en plan optimista:"Donde hay teoría cuántica hay esperanza. Nunca podemos estar completamente seguros de que esta muerte térmica tendrá lugar porque nunca podemos predecir con completa certeza el futuro de un universo mecanocuántico; pues en un futuro cuántico infinito todo lo que puede suceder, llegará a suceder".







(***) Este valor sólo es comprensible en una comparación a escala logarítmica, en que convertimos el 10 en 1, el 1000 en 3, ó el 10.000 en 4. En esa escala la edad de un niño de 10 años, sería a la edad del universo actual, como esta sería al valor de un gugol.






Fuente:"Hiperespacio", de Michio Kaku.CRÍTICA, Barcelona. 1996. Un libro que no sólo es tan divertido como un relato de ciencia ficción, sino mucho más fantástico.Es como un anticipo de la ciencia que nos deparará este siglo XXI. Escrito por el Dr. Kaku de la City University de Nueva York.

Nota al margen: ¿Todo de cuerda?

Parece que todo está hecho de cuerda, incluso el espacio y el tiempo podrían emerger de las relaciones, más o menas complejas, entre cuerdas vibrantes. La materia-materia, que tocamos y nos parece tan sólida y compacta, ya sabíamos que está casi vacía, pero no imaginábamos que era tan sutil como una cuerda de energía vibrando. Los átomos, las galaxias, los agujeros negros, todo son marañas de cuerdas y supercuerdas vibrando en diez u once dimensiones espaciotemporales.

La cuerda es cuántica y gravitatoria, de sus entrañas surge, como por arte de magia, la partícula mensajera de la fuerza de gravedad: el gravitón. Funde de forma natural las dos teorías físicas más poderosas de que disponemos, la mecánica cuántica y la relatividad general, y cuando se convierte en supercuerda -con mayores grados de libertad- es capaz de describir bosones y fermiones, partículas de fuerza y de materia. La simple vibración de una cuerda infinitesimal podría unificar todas la fuerzas y partículas fundamentales.

De la misma forma que el éter fue desterrado por los experimentos y la genialidad de Einstein, como sustrato necesario para la transmisión de ondas electromagnéticas, parece que el espaciotiempo será también desterrado por las supercuerdas, como no necesario, como simple subproducto. Extraño mundo, cada vez más complicado y lejos del menos_común_de_los_sentidos. Ya nada es lo que parece, y sólo estamos empezando a descubrir de qué está hecho de verdad.

De cuerda, puede que esté hecha la monotonía, de supercuerdas la felicidad y de minicuerdas la desdicha. De cuerdas está formado nuestro cerebro y nuestro corazón, pero ¿qué tipo de cuerda hace vibrar nuestras ilusiones o nuestros sentimientos?. Puede que la realidad sea todavía más sutil y que las cuerdas estén lejos de representarla completamente. Al final, puede que la Teoría del Todo "definitiva" se parezca a un precioso poema, bello, elegante y conciso. Unos cuantos versos que todos entenderemos y al leerlos nos harán felices.


- Teoría holográfica y gravitación.
- Supercuerdas, ¿lo podrán explicar todo?

Las estrellas, fuente de orden y baja entropía

Necesitamos reemplazar la energía que perdemos continuamente, en forma de calor, para mantener nuestra temperatura y el funcionamiento de nuestros órganos. Pero hay algo más que un simple aporte de energía externa, el calor es la forma más desordenada de energía (la energía con mayor entropía), y, necesitamos cambiar la enegía del calor que perdemos, con alta-entropía, por la energía con baja entropía procedente de nuestros alimentos y del oxígeno que respiramos. La organización de nuestro cuerpo, y no sólo la energía, procede de ese imprescindible intercambio. Estamos luchando continuamente contra la segunda ley de la termodinámica, pues la entropía, el desorden, no se conserva, está aumentando todo el tiempo. Y para mantenernos vivos necesitamos reducir la entropía que hay en nosotros.

El suministro de baja entropía procedente de nuestros alimentos tiene su fuente en la fotosíntesis que realizan las plantas verdes. Toman el dióxido de carbono atmosférico, separan el oxígeno del carbono, y utilizan el carbono para formar su propia sustancia. Las plantas verdes son capaces de conseguir reducir la entropía utilizando la luz del Sol. Esta luz trae energía a la Tierra en una forma de baja-entropía: en los fotones de la luz visible. Pero ni la tierra ni los seres vivos, que no realizan la fotosíntesis, son incapaces de retener esta energía y la re-irradian en una forma de alta-entropía llamada calor radiante. Contrariamente a la impresión común, la Tierra no gana, practicamente, energía del Sol. La toma en forma de baja-entropía y la devuelve en forma de alta-entropía. Nosotros, a través de las plantas, tomamos la baja-entropía y la transformamos en las estructuras organizadas que somos nosotros mismos.

Todo esto es posible porque el Sol es un punto caliente en el cielo.Existe un estado de temperatura desigual: una pequeña región, ocupada por el Sol, está a una temperatura mucho más alta que el resto. Este desequilibrio nos proporciona la poderosa fuente de baja entropía que necesitamos. La Tierra obtiene energía de este punto caliente en forma de baja-entropía, por medio de pocos fotones de frecuencia elevada y muy energéticos, de luz visible, y la vuelve a radiar a las regiones frías en forma de alta-entropía, por medio de muchos fotones infrarrojos de baja energía.

Pero si seguimos persiguiendo la fuente última de baja entropía nos encontramos las reacciones termonucleares: la fusión de núcleos de hidrógeno en núcleos de helio para dar energía. Estas reacciones han impedido que el Sol implosionara, por la gravedad, y se volviera más pequeño y demasiado caliente, deteniendo su contracción. Por otra parte, la gravedad lo mantiene todo y proporciona las temperaturas y presiones necesarias. Realmente, sin la gravedad todo lo que tendríamos sería un gas frío y difuso, en lugar del Sol. La notable pequeñez de la entropía que necesitamos proviene de que se pueden ganar grandes cantidades de entropía mediante la contracción gravitatoria de gas difuso para formar estrellas. Estamos viviendo de esta reserva de baja entropía y seguiremos haciéndolo durante mucho tiempo, pero la fuente última, en realidad, la encontramos más atrás, en el propio estado de baja entropía en que comenzó nuestro Universo.

A diferencia de lo que pasaría si nuestro Universo implosionara en un Big Crunch (Gran Colapso o Gran Implosión), que sería un estado de impresionante desorden y gran entropía, esa misma concentración de energía cuando se produjo el Big Bang presentaba un absoluto orden, un estado de muy baja entropía. En cierta forma, todo nuestro orden actual y futuro, la organización que presentan nuestros organismos vivos se debe al estado inicial de muy baja entropía.


La nueva mente del emperador. Roger Penrose. Grijalbo Mondadori.S.A Barcelona 1995.

Ilya Prigogine, al orden por el azar

¿Pueden unas cuantas moléculas, anodinas e inertes, autoorganizarse en una estructura compleja como por arte de magia? La ciencia de buena parte del siglo XX , del XIX y épocas anteriores no habría dudado en negarlo, pero Ilya Prigogine, Premio Nobel de Química de 1977, demostró con su teoría sobre las estructuras disipativas que este tipo de autoorganización era posible y, además, no puras casualidades. La cienca había conseguido muchos éxitos a base de desmenuzar los sistemas en sus partes más sencillas, en estudiar la linealidad, los sucesos simplificados y reversibles en el tiempo: trayectorias ideales, sistemas sin rozamientos, pequeñas fluctuaciones cerca del equilibrio, etc. En base a estos logros había universalizado una serie de resultados y principios que parecían inamovibles y lejos de ellos, en una especie de cuarto trastero, había desterrado todo lo que no se amoldaba a esa realidad idealizada. Por desgracia ese "mínimo" reducto incluía los propios orígenes biológicos y a la misma vida, al tiempo irreversible y a la inmensa mayoría de los procesos, mucho más complejos que simples idealizaciones, que ocurren en nuestro Universo.

Las bases de la revolución que ha producido Prigogine, con su teoría de las estructuras disipativas, se habían sentado a finales del siglo XIX, con la elaboración de la segunda ley de la termodinámica y la acuñación, por Clausius, de un término que ha resultado, posteriormente, casi mítico, la entropía. Esta magnitud es una medida del desorden de un sistema, nos da una idea del número de configuraciones posibles del mismo y nos señala el sentido de su evolución (entropía, en griego, significa evolución). En base a la segunda ley de la termodinámica, en un sistema aislado su evolución siempre será en el sentido en que se produzca la máxima entropía y se igualen sus desequilibrios. En la expresión de Boltzmann, la entropía S es igual a K log N, es decir, proporcional al logaritmo del número posible de configuraciones N del sistema. Cuando se produce el equilibrio ese número es máximo y el sistema se encuentra en un estado de máximo desorden.

Pero en el equilibrio o cerca de él, no se produce nada interesante y todo es lineal. Cuando pueden ocurrir cosas sorprendentes es lejos del equilibrio: si llevamos un sistema lo bastante lejos del equilibrio, entra en un estado inestable con relación a las perturbaciones en un punto llamado de bifurcación. A partir de entonces la evolución del sistema está determinada por la primera fluctuación, al azar, que se produzca y que conduzca al sistema a un nuevo estado estable. Una fluctuación origina una modificación local de la microestructura que, si los mecanismos reguladores resultan inadecuados, modifica la macroestructura. Lejos del equilibrio, la materia se autoorganiza de forma sorprendente y pueden aparecer espontáneamente nuevas estructuras y tipos de organización que se denominan estructuras disipativas. Aparece un nuevo tipo de orden llamado orden por fluctuaciones : si las fluctuaciones del ambiente aumentan fuera de límite, el sistema, incapaz de disipar entropía a ese ambiente, puede a veces "escapar hacia un orden superior" emergiendo como sistema más evolucionado.


En estos nuevos tipos de estructuras y orden se basan la vida, la organización de un termitero, los ecosistemas y las propias organizaciones y sociedades humanas. Pero lo más importante es que este nuevo orden en el que el determinismo y el azar se llevan de la mano si que es un universal. Estas estructuras, al igual que la vida no aparecen y progresan por pura casualidad o accidente como se creía.


Me despido con unas palabras de Prigogine:"... En nuestro tiempo, nos hallamos muy lejos de la visión monolítica de la física clásica. Ante nosotros se abre un universo del que apenas comenzamos a entrever las estructuras. Descubrimos un mundo fascinante, tan sorprendente y nuevo como el de la exploración de la infancia."

Nota explicativa sobre la figura: Hacia 1900, Henri Bénard realizó una serie de experiencias de convección en capas delgadas, con la superficie superior expuesta al aire, que presentaron características muy peculiares. En estas experiencias una capa delgada de fluido era calentada desde abajo (así llevamos al sistema lejos del equilibrio), se establecía el flujo convectivo y se observaba en la superficie un diagrama complicado (autoorganización) que consistía en la división poligonal en celdas similares a un mosaico. El diagrama llegaba a ser un ordenamiento acabado de hexágonos regulares dispuestos como en un panal de abejas, como se indica en la figura.