Las ciencias del Caos, un resumen ameno de la teoría

(Tomado de la tesis doctoral: La Pedagogía del Caos. Por José Vicente Rubio)

En la segunda mitad del S XIX aún predominaban las ideas de Galileo, Kepler, Descartes y Newton, y para ellos todo se podría describir mediante ecuaciones matemáticas. De hecho, La Place había imaginado que dada cierta información todo futuro sería predecible: nada escaparía al gran orden universal. Se pensaba que el caos era una forma de orden, que con herramientas más afinadas, al cabo del tiempo, se podría desentrañar.

Pero pasaron años, y esto no ocurría; la física más avanzada no lograba responder preguntas sobre la naturaleza y sus manifestaciones en nuestra vida ordinaria:

¿Cómo se inicia la vida? ¿Qué es una turbulencia? ¿Cómo se suscita el orden? ¿Cómo funcionan las nubes, los narcisos, las cascadas o lo que ocurre en una taza de café cuando le echamos crema...?; todas estas cosas están cargadas de misterio. Son tan enigmáticas para nosotros como lo era el firmamento para los griegos (Gleick, 1988, p. 12).

Esas manifestaciones irregulares de la naturaleza, que aparecen a diario en nuestra vida, se convirtieron en un quebradero de cabeza para la ciencia. Por fortuna, a mediados de los 70 un grupo de científicos, de diferentes disciplinas y regiones del planeta, comenzaron a interesarse en este tipo de fenómenos. Todos buscaban nexos entre las irregularidades, y descifraron tal cantidad de misterios, que se llega a afirmar que “el saber del siglo XX será recordado solamente por tres cosas: la Relatividad, la Cuántica y el Caos; de las tres revoluciones, la del caos importa al mundo que vemos y tocamos, a los objetos de proporción humana” (Gleick, 1988. p. 11).

Pero, ¿qué es el caos y qué es lo que han hecho estos investigadores para dilucidarlo?

Es lo que trataré de expresar en esta sección. Sin embargo, antes de hacerlo, demos una vuelta por la relación del caos con el orden.

El término científico «caos» se refiere a una interconexión subyacente que se manifiesta en acontecimientos aparentemente aleatorios. La ciencia del caos se centra en los modelos ocultos, en los matices, en la «sensibilidad» de las cosas y en las «reglas» sobre cómo lo impredecible conduce a lo nuevo (Briggs y Peat, 1999, p. 3).

Para los científicos, cada vez es más claro que el caos constituye una forma de orden; tal vez un orden de grado infinito, como lo llaman Bohm y Peat (1988), quienes también se preguntan si el orden simplemente se halla en nuestra mente o tiene una realidad propia, y responden que no se debe atribuir al objeto o al sujeto, porque este se encuentra en el ciclo de actividad que los incluye a ambos (Bohm y Peat, 1988, p. 169). El orden se extendería a través de un amplio espectro, que va de órdenes de grado bajo a órdenes caóticos de grado infinito, y allí se ubicaría el azar; de hecho, según Bohm, allí no quedaría espacio para el desorden.

Sin embargo, los teóricos del caos no van tan lejos, y dejan abierta la puerta para un caos que si bien puede ser descifrado, no puede ser determinado. Quien más se aleja de la concepción de Bohm es el premio nobel de química Ilya Prigogine, a quien dedicaremos el parágrafo: Del caos al orden.

En los siguientes parágrafos se presenta la teoría del caos con la ayuda de los jóvenes Marxia y Camilo, estudiantes universitarios que penetran al mundo de Mátrix, la película de los hermanos Wachowsky.

El caos sale de la jaula: el problema de los tres cuerpos

Marxia y camilo han conectado sus diademas de realidad 3D; acaban de ver la película Matrix y de pronto se hunden en esa realidad. Camilo siente cómo de su cuerpo va surgiendo una capa negra como la de Neo, mientras contempla que el cuerpo de Marxia también se ha cubierto de un traje oscuro como el de Trinity. Los dos corren por un largo pasillo y cuando miran hacia atrás ven que los hombres de negro los persiguen. Llegan a un gran escenario abierto como un coliseo y empiezan a girar a una velocidad tan grande que se tornan invisibles. Los giros dependen de la conexión que se ha establecido entre los dos, pero de pronto entra Morfeo en acción y Marxia sale disparada hacia una edificación cercana haciéndose visible; los hombres de negro la persiguen y le disparan; ahora está ella sola abandonada a su propia suerte.

Bajo la influencia de Newton, la ciencia consideraba todos los fenómenos: regulares y obedeciendo a precisas leyes mecánicas. En este marco, dos cuerpos que giraban en torno a su mutua influencia gravitacional debían obedecer a una regularidad, y si aparecía un tercer cuerpo en juego, su influencia podía ser tan leve que a corto o largo plazo no debería ejercer acción significativa. Incluso, si existía algún desvío, “las correcciones requeridas para explicar oscilaciones adicionales serían pequeñas, y no afectarían significativamente (Briggs y Peat, 1990, p. 32).

Como ya se ha dicho, no había espacio para el caos, porque todo obedecía a un fino mecanismo de relojería. Así, “el desorden estaba encarcelado y obligado a imitar los gestos de un orden universal” (Briggs y Peat, 1990, p. 15). Esto ocurría porque al imaginar que los sistemas eran simples y cerrados, su horizonte más lejano coincidía con su horizonte más cercano.

Pero a finales del siglo XIX, el matemático y filósofo de la ciencia Henri Poincaré puso en duda esta imagen de la naturaleza, al descubrir que la pequeña influencia de un tercer cuerpo hacía que algunas órbitas se comportaran de manera prácticamente caótica. En el episodio narrado, al entrar un tercer cuerpo, el de Morfeo en acción, a pesar de que su intención era colaborar con los dos jóvenes, los desconectó y debilitó la estrecha conexión que existía entre ellos; Así mismo para Poincare, un cuerpo  que apareciera obedeciendo a leyes inmutables, de pronto se tambaleaba en forma caótica y desaparecía en el espacio.

“Los extraños efectos de Poincaré eran excepciones donde aún el término adicional más pequeño, el tirón gravitatorio mínimo de un tercer cuerpo, podía significar la enorme diferencia entre un sistema que exhibe un movimiento ordenado (…) y un sistema violentamente caótico”. (…) Poincaré había arrojado una bomba de anarquista al modelo newtoniano del sistema solar y amenazaba con destruirlo. (…) Había advertido que un sistema simple podía estallar en una perturbadora complejidad (Briggs y Peat, 1990, pp. 22, 23 y 32).

Este descubrimiento debía haber logrado un gran impacto en la física, pero el éxito que representaban la relatividad y la física cuántica lo relegaron al olvido. Habría que esperar hasta mediados del siglo XX para que estas ideas resurgieran.

Trampas para el caos: atractores y espacio de fases

En el centro de operaciones y de control de la Matrix están registrando todos los movimientos de Marxia y Camilo cuando entran a la realidad virtual que se ha creado. Los dos jóvenes aún no están muy entrenados en ese mundo bajo su nueva condición y apenas se aventuran a incursionar en espacios donde tienen cierta garantía de que aparezcan los teléfonos que los podrán sacar de allí en cualquier emergencia. Los cálculos de la matrix han logrado definir la trayectoria de sus movimientos, en particular cuando se dirigen al oráculo, y tienen preparada una trampa que pondrá en peligro sus vidas.

Hemos visto cómo el caos salta aun de los sistemas aparentemente más simples y regulares. Para estos y otros sistemas mucho más irregulares, la ciencia del caos descubrió algo que en lenguaje familiar podríamos denominar trampas para el caos; es decir, dispositivos generalmente matemáticos, que permiten hallar cierta regularidad en fenómenos que a todas luces parecen indescifrables, impredecibles e incontrolables. Este fue el procedimiento que usó la Matrix para hacerse al juego de movimientos que trazaban Marxia y camilo.

El primer dispositivo que aparece para tratar de detectar el movimiento y las trayectorias de un cuerpo o un sistema se denomina espacio de fases. Podemos compararlo con un campo de fútbol, en el que se trazan todas las trayectorias de los jugadores y del balón. Descrito de manera técnica, el espacio de fases “es el mapa imaginario donde acontece el movimiento, y está compuesto por tantas dimensiones (o variables) como el científico necesite para describir el movimiento de un sistema” (Briggs y Peat, 1990, p. 27). En un momento determinado, el espacio de fases es como una fotografía que detalla todas las posiciones por las que han pasado las trayectorias del sistema; es el rastro de todos sus movimientos. Este era el mapa que había logrado la matrix con los movimientos de Camilo y Marxia.

En un espacio de fases es relativamente fácil capturar aquellos sistemas que apenas se aventuran a unos pequeños pasos del desorden. Es como si hubieran vivido enjaulados, y apenas se les abre la puerta se mueven de manera restringida. El caso más sencillo es el del péndulo que oscila de un lado a otro de manera regular, y se dice que tiene solo un grado de libertad, pero está sometido en su trayectoria por una especie de fuerza magnética, que los científicos llaman atractor. En el episodio de Marxia y Camilo se evidencia como atractor, el Oráculo, donde llegan con cierta regularidad.

También aparecen atractores en otros sistemas con mayores grados de libertad; por ejemplo, en la rueda noria, que transporta baldes de agua en su movimiento. Da vueltas y vueltas en un sentido, pero de pronto se detiene y empieza a girar hacia el otro lado. Estas paradas y nuevas marchas nunca se repiten de la misma manera, pero al final aparece una cierta regularidad en la conducta, dibujada en el espacio de fases. Los movimientos de Camilo y Marxia no eran tan obvios, sin embargo, después de un determinado número de variaciones repetían su trayectoria de acciones. El sistema depredador-presa es otro ejemplo relativamente simple, a pesar de que pueden aparecer una gran cantidad de individuos, que conforman una población que crece y decrece con una cierta regularidad.

En sistemas más complejos las cosas son de otro tenor, como lo veremos en la siguiente sección; sin embargo, las pautas con las que funcionan el espacio de fases y los atractores son las mismas, aunque parezca increíble.

El caos escapa de nuevo: perturbaciones, puntos de bifurcación y duplicación de período

Marxia, Camilo y Morfeo llegan a Sion después de una agitada operación de la que escaparon por el poder de Camilo al ser consciente de que era el elegido. Todo indicaba que la Matrix estaba preparando un ataque masivo. Las palabras de Morfeo a toda la población levantan una especie de rumor sordo que Camilo amplifica con su actitud. Lo que logran es que todas las naves y los comandos se disparen en diferentes direcciones, y para la Matrix es difícil identificar la información porque ni los propios habitantes de Sion la reconocen. Todo ocurre mediante una amplificación de las acciones debido a que cada comandante actúa por su propia voluntad.

Hemos visto que los sistemas cerrados, o que antes se consideraban como simples, en cualquier momento se tornan irregulares; sin embargo, pueden ser controlados por atractores de ciclo límite dentro de un espacio de fases de pocas dimensiones. Pero cuando nos enfrentamos a un sistema complejo, de muchos grados de libertad, como es el caso de la turbulencia, allí las cosas son a otro precio; ni la Matrix, con todo su poder podría calcular el devenir de las operaciones de las fuerzas de Sion ya que estas se desbordaban en un accionar que dependía de múltiples voluntades que operaban bajo su propia condición.

En este apartado veremos cómo la ciencia encara la turbulencia, tratando de descifrar su comportamiento.

La ciencia del caos nos ha permitido evidenciar que la turbulencia está presente de múltiples maneras en la naturaleza y en la vida; en las corrientes de aire, en las columnas de humo, en los ríos y, en general, en todo movimiento que aparece de manera inusitada. La turbulencia también penetra nuestra vida, interfiere en nuestra tecnología, en las construcciones en el clima, y llega a causar grandes desastres.

Pero, ¿qué es la turbulencia? Nos responde uno de los mayores divulgadores de la ciencia del caos:

Un cúmulo de desorden a todas las escalas, torbellinos pequeños dentro de otros mayores. Inestable y sumamente disipativo, lo cual significa que consume energía y engendra trabas. Es movimiento metamorfoseado en azar. Pero ¿cómo pasa la corriente de uniforme a alborotada? (…) ¿Cómo llega a crear semejante flujo algo fortuito? Todas las reglas parecen fallar. Si la corriente es uniforme, o laminar, los pequeños trastornos se extinguen. Pero, declarada la turbulencia, las perturbaciones crecen de modo catastrófico (Gleick, 1988, p. 126).

¿Y cómo opera la turbulencia? ¿Cómo se inicia y cómo se desarrolla?

Hay que tener en cuenta que estamos hablando de un sinnúmero de elementos, que en principio no se mueven independientemente los unos de los otros. De hecho, la ciencia del caos no se ocupa de elementos aislados, sino de la acción de conjunto. Así que el movimiento de unos elementos, sean estos partículas o seres vivos, depende del movimiento de sus vecinos, e inicialmente en esta uniformidad los grados de libertad son escasos.

Las partículas de una columna de humo de cigarrillo se remontan, durante un rato, como si fuesen una sola. Después, se manifiesta la confusión, una cohorte de movimientos desordenados y misteriosos (Gleick, 1988, p. 28).

Bien sea en la columna de humo o en la formación de una borrasca, llega el momento en que hay tantos grados de libertad para los elementos que constituyen el sistema, que parece imposible determinar primero en qué momento ocurre la explosión hacia el caos, y en segundo lugar, describir o fotografiar esa ingente cantidad de trayectorias. Y, sin embargo, la ciencia del caos ha logrado responder a lo primero y a lo segundo con una serie de instrumentos.

En el siglo XIX, el físico británico Osborn Reynolds halló un número –hoy llamado número de Reynolds–, que indica en qué momento llega un sistema a la turbulencia. Para definirlo se trabaja sobre el concepto de bifurcación, y se define el número de bifurcaciones que deben ocurrir para que se dispare la turbulencia.

La bifurcación es un instante vital cuando algo tan pequeño como un fotón de energía, una leve fluctuación en la temperatura externa, un cambio de densidad o el aleteo de una mariposa en Hong Kong se magnifica por iteración hasta alcanzar tal tamaño que se crea una ramificación y el sistema adopta un nuevo rumbo (Briggs y Peat, 1990, p. 45).

Ya en la década de los 70 se descubrió que en la bifurcación tres aparecía misteriosamente una duplicación del período. En el curso del tiempo, las cascadas de puntos de bifurcación hacen que un sistema se fragmente, cayendo en el caos, o que se estabilice en una nueva conducta. La matrix no tenía el conocimiento de este fenómeno y así no podía calcular en qué momento se podría disparar esa gran turbulencia, o en qué momento, la turbulencia causada por las naves de Sión, entraría en algún tipo de regularidad que pudiera ser detectada y así descubrir el punto débil para su destrucción. Pero si los científicos del caos hubieran estado de parte de la Matrix, quizá lo hubieran logrado a través del instrumental matemático que venían descubriendo.

El físico Mitchell Feigenbaum, del Laboratorio Nacional Los Alamos, encontró una escala universal también con números que adquirieron su nombre; la escala de regularidades se hallaba en fenómenos tan diversos como los circuitos eléctricos, los sistemas ópticos, los aparatos de estado sólido, los ciclos de negocios, las poblaciones y el aprendizaje.

Feigenbaum demostró que los detalles finos de estos diversos sistemas no importan, que la duplicación de períodos es un factor común en el modo en que el orden se desintegra en caos (…) Descubrió que cuando un sistema funciona sobre sí mismo una y otra vez, presenta cambios exactamente en estos puntos universales a lo largo de la escala (Briggs y Peat, 1990, p. 61).

Se había descubierto la universalidad, lo cual significaba que sistemas diferentes, en la turbulencia, se portarían de manera similar.

Los números de Feigenbaum sirvieron de herramienta para hallar el caos por doquier. “En el MIT, el físico médico Richard J. Cohen y sus colegas diseñaron una simulación por computación de los ritmos cardíacos y descubrieron que la duplicación de períodos es un indicio de la proximidad de un ataque cardíaco” (Briggs y Peat, 1990, p. 61).

La cabalgadura del caos: rizos de realimentación, dependencia sensitiva de las condiciones iniciales y efecto mariposa

Sin embargo la operación humana de las naves de Sión logra ser detectada por los organismos de control de la matrix y esta empieza a hacer bajas sensibles en la flota. Camilo, Marxia y Morfeo saben que el Señor Smith se ha duplicado en todos los seres de la matrix y ha generado cierto caos en su realidad virtual. La matrix está realizando una doble batalla, pero aún tiene suficiente poder para vencer. Entonces Marxia, Camilo y Morfeo idean y realizan una jugada genial: Se alían con el agente Smith -un programa de duplicaciones que ambiciona vengarse de la Matrix antes de desaparecer- y de esa alianza surge una condición indescifrable para la matrix. Los humanos ya no son o cuerpo físico o entidades virtuales sino las dos cosas a la vez y eso les permite replicarse en un crecimiento exponencial que ataca no solo con las armas físicas sino con el poder de la información.

¿Por qué la realimentación se puede considerar cabalgadura del caos?: el caos aparece por lo general cuando el sistema es perturbado o alimentado desde el exterior. Internamente se desencadenan entre sus elementos una serie de reacciones que amplifican la perturbación y actúan y retroactúan sobre sí mismos, produciendo rizos de realimentación. En la alianza entre los humanos y el programa “Agente Smith”, si bien existe una perturbación desde fuera -producida por el agente- al interior de las fuerzas de Sión se despierta una cadena de reacciones que enlaza estrechamente lo físico con lo virtual desarrollando un crecimiento exponencial de la flota y de los códigos informáticos que empiezan a penetrar como virus la estructura de la matrix.

Estos cambios, que amplifican un proceso de manera exponencial, a pesar de que surjan de pequeñas ideas o modificaciones, fueron descubiertos por el meteorólogo del MIT, Edward Lorenz, en la simulación del tiempo atmosférico, que había dejado trabajando en el ordenador hacía poco tiempo. No podía comprender por qué y cómo el sistema se había disparado en direcciones insospechadas, simplemente porque había eliminado tres decimales que parecían insignificantes. Poco tiempo después se dio cuenta de que lo que ocurría en su ordenador sucedía también en el tiempo atmosférico. Los ligeros aumentos de temperatura, la velocidad del viento o la presión del aire crean ciclos a través del sistema, y pueden acabar produciendo un gran impacto. Por lo tanto, Lorenz, haciéndose eco del proverbio chino, se preguntó: «¿Provoca el aleteo de una mariposa en Brasil un tornado en Texas?» (Briggs y Peat, 1999, p. 46).

A partir de allí se definió este fenómeno como efecto mariposa, y se consideró que más que accidental era necesario, pues, según se podía constatar en las simulaciones computarizadas, cuando el sistema se aproximara a un estado por el que ya hubiese pasado, seguiría estando próximo a las pautas que obedecía. El fenómeno adquirió nombre técnico: dependencia sensitiva de las condiciones iniciales.

Otra sorpresa traía consigo esta amplificación de fluctuaciones en el sistema: la generación de información:

Cuando se hace caótico, precisamente a consecuencia de su impredecibilidad, el sistema produce un chorro inagotable de información. Cada observación nueva es un nuevo bit (…) Así como la turbulencia transmite energía, a través de cadenas de torbellinos, desde las escalas altas a las bajas, así la información se transmite de las microescalas a las macroescalas (Gleick, 2012, p. 258).

Y estos sistemas, de esencia complicada, generan información, como ocurrió en el episodio de Marxia y Camilo y como lo ha demostrado la vida a través de su extraordinaria evolución; esto ocurre porque, como dice Maldonado (2011, p. 96): un sistema complejo se comporta como un todo, y no ya simplemente como una sumatoria de individualidades; y es un todo en el que cada parte está “informada” del estado del conjunto.

Del caos al orden: autoorganización y estructuras disipativas

Se había disparado una turbulencia masiva; las naves de Zión, amplificadas en número por la alianza con el agente Smith, atacaban sin tener aparentemente ninguna central de información u organización. Cada uno de los comandantes tomaba decisiones por su cuenta guiados únicamente por su instinto guerrero y por su creatividad. La Matrix, que estaba acostumbrada a gobernar los procesos humanos que había condicionado, se sentía impotente ante esa ola de creatividad, sin embargo, hacía daños irreparables a la flota de Sion. Pero de pronto la nave de Marxia y Camilo alcanzó la estrella central de la matrix: la Deus ex máquina, y de allí emergió una fuente de energía poderosa que alimentó de nuevo las naves de Sión. Todas empezaron a reorganizar el ataque y lo que eran armas de energía y de materia se fueron transformando en armas de información con un código desconocido que para la Matrix se constituyó en el código de su propia destrucción. Las fuerzas de Sión tomaron el control de la Matrix, eliminaron el mega programa que había creado para los humanos la ilusión de realidad y reiniciaron una nueva vida y un nuevo orden en lo que había quedado de la tierra.

Existe el caos de la muerte y el de la vida. El primer tipo de caos obedece a la ley de la entropía: todo deriva hacia el desorden, hacia el equilibrio de la absoluta desorganización, hacia la muerte térmica. El otro tipo de caos se convierte en orden, pero un orden que es creatividad y vida. Esto ocurrió en la batalla final de Sion contra la matrix, todas las fuerzas de Sion se reorganizaron a partir de la energía de la matrix y terminaron construyendo un nuevo sistema de organización y de vida.

En esta sección vamos a presentar este tipo de caos, de la mano de su principal exponente: el premio nobel de química Ilya Prigogine.

A finales del siglo XVIII se empezó a evidenciar que parte de la energía que se le inyectaba a una máquina no se convertía en trabajo, sino que desaparecía, se perdía, y como esto no se podía medir, se llegó a considerar ese comportamiento de la energía como caótico. Este descubrimiento condujo a la ciencia del calor, la termodinámica, y dentro de ella a la idea de entropía como medida de ese desorden.

La entropía desafiaba el concepto newtoniano de orden y sugería que el caos era un principio al menos tan importante como el orden, pero el físico Ludwig Boltzmann, pionero de la mecánica estadística, devolvió la tranquilidad al demostrar que el caos de la entropía era una expresión más del orden newtoniano.

Sin embargo, en la construcción de puentes, buques y otros artefactos, ya en el siglo XIX, seguían apareciendo fenómenos que constituían un desafío para las potentes matemáticas que habían forjado la revolución newtoniana.

El hechizo persistió hasta la década de los 70, cuando los avances matemáticos y la aparición del ordenador de alta velocidad capacitaron a los científicos para sondear el complejo interior de las ecuaciones no lineales. En consecuencia, al cabo de pocos años, esta curiosa matemática se convirtió en uno de los dos vientos que impulsaban la ciencia de la turbulencia (Briggs y Peat, 1990, p. 17).

Por aquella época, Ilya Prigogine estudiaba sistemas cercanos al equilibrio, y se interesó por saber qué ocurría en situaciones alejadas del equilibrio; así describe Prigogine, citado por Briggs y Peat (1990, p. 138), la reflexión que lo llevó del caos al surgimiento del orden:

“En esos años recibí una gran influencia del bello libro de Erwin Schrödinger ¿Qué es la vida? Al final del libro Schrödinger preguntaba de dónde venía la organización de la vida. ¿Cómo era posible que la vida se reprodujera, que tuviera estabilidad? Schrödinger respondía: ‘Bien, yo no lo sabía. Tal vez la vida funcione como un péndulo sin fricción’. Pero hace cuarenta años yo tuve otra idea. Mi idea era precisamente la contraria. Pensé que tal vez la estructura surgía porque hay fricción e intercambios de energía con el mundo exterior".

Prigogine revisa el concepto clásico de entropía, o caos pasivo, volviéndolo activo. La entropía tiene “tanto poderes positivos como negativos. Los poderes positivos se usan para compensar los poderes negativos de tal manera que el total sigue siendo positivo” (citado por Briggs y Peat, 1990, p. 154) y brinda a la palabra caos dos sentidos bien diferentes: el caos pasivo del equilibrio, donde ya no existe ninguna organización, y el caos activo, turbulento, alejado del equilibrio, que fue el motivo de estudio de las ciencias del caos.

Prigogine fue uno de los primeros científicos contemporáneos que advirtieron que pueden ocurrir cosas extrañas en este caos alejado del equilibrio. Descubrió que en los sistemas alejados del equilibrio no solo se desintegran los sistemas, sino que emergen sistemas nuevos (Briggs y Peat, 1990, p. 140). Al comienzo de la batalla final, las fuerzas de Sion estaban peligrosamente desorganizadas y perdían energía de manera acelerada, pero la información producida como decisiones por los comandantes era cada vez mayor y ese proceso quedó amplificado al penetrar la nave de Camilo y Marxia en la Deus ex máquina y conducir su energía hacia las naves de Sion.

Prigogine visualizó los procesos autoorganizativos y concibió las estructuras disipativas. De hecho, la primera y quizá más influyente descripción detallada de los sistemas autoorganizadores fue su teoría de las estructuras disipativas, que, según sus propios recuerdos, se vio impulsado a ello tras ponderar la naturaleza de la vida: “Estaba muy interesado en el problema de la vida (...) siempre pensé que la existencia de vida nos dice algo muy importante sobre la naturaleza” (citado por Capra, 1998, p. 104). Lo que más intrigaba a Prigogine era que los organismos vivos fuesen capaces de mantener sus procesos vitales bajo condiciones de no equilibrio.

El nombre estructura disipativa expresa una paradoja central de la visión de Prigogine. La disipación sugiere caos y disolución; la estructura es su opuesto. Las estructuras disipativas son sistemas capaces de mantener su identidad sólo si permanecen continuamente abiertos a los flujos del medio ambiente (Briggs y Peat, 1990, p. 143).

Y se dedicó a estudiar sistemas alejados del equilibrio, como la inestabilidad de Bénard, un fenómeno químico de autoorganización, en el que el desequilibrio que produce el flujo continuo de calor a través del sistema, genera un patrón espacial donde millones de moléculas se mueven coherentemente para formar células hexagonales de convección.

Lo que resulta de este análisis es que, a medida que un sistema se aleja del equilibrio, alcanza un punto crítico de inestabilidad, en el que aparece un nuevo patrón de organización, y este comportamiento emerge espontáneamente en puntos críticos de inestabilidad lejos del equilibrio.

El análisis detallado de Prigogine de estos sorprendentes fenómenos demostró que mientras las estructuras disipativas reciben su energía del exterior, las inestabilidades y saltos a nuevas formas de organización son el resultado de fluctuaciones internas, amplificadas por bucles de retroalimentación positiva. Así, la amplificación de la retroalimentación expansiva, que había sido tradicionalmente contemplada como destructiva en cibernética, aparece como fuente de un nuevo orden y complejidad en la teoría de las estructuras disipativas (Capra, 1998, p. 106).

Pero Prigogine no se limitó a los experimentos de laboratorio, sino también a los fenómenos que se dan en la naturaleza en un gran variedad de circunstancias, y los halló en la forma en que las termitas construyen sus nidos, en un tipo de luciérnagas que a pesar de su inmenso número terminan todas en una perfecta sincronía luminosa, y en ciertas amebas llamadas moho del légamo que cuando escasea el alimento se juntan para buscarlo formando un mancha fangosa que se desliza por el piso como si fuera un solo organismo con vida propia.

Como indican estos ejemplos, Prigogine y sus colegas ven estructuras autoorganizativas por todas partes: en biología, en los vórtices, en el crecimiento de las ciudades, en los movimientos políticos, en la evolución de las estrellas. Prigogine denomina “estructuras disipativas” a los ejemplos de desequilibrio y autoorganización (Briggs y Peat, 1990, p. 143).

Es como si al disipar o perder energía se abriera un orificio que se va llenando con la energía del exterior, hasta producir una explosión de vida y creatividad. En general, esto es lo que ocurre en los organismos, en la vida e incluso en la sociedad.

BIBLIOGRAFÍA

Bohm, D. y Peat, D. (1988). Ciencia, orden y creatividad. Las raíces creativas de la ciencia y la vida. Barcelona: Kairós, S.A.

Briggs, J., Peat, D.  (1989). Espejo y reflejo.  Del caos al orden.  Guía ilustrada  de la teoría del caos y la ciencia de la totalidad. Barcelona: Gedisa

Briggs, J., Peat, D.  (1999). Las siete leyes del caos.  Las ventajas de una vida caótica.  Barcelona: Grijalbo

Capra, F. (1998). La trama de la vida. Una nueva perspectiva de los sistemas vivos. Barcelona: Anagrama.

Gleick, J. (1988). Caos, la creación de una ciencia. Barcelona: Seix Barral.

Lewin, R. (1995). Complejidad.  El caos como generador del orden.  Barcelona: Tusquets Editores, S.A.

Maldonado, C. (2011). Termodinámica y complejidad. Una introducción para las ciencias sociales y humanas. Bogotá: Ediciones Desde Abajo.