El Origen y Evolución de la Complejidad

Para mis estudiantes de postgrado de la UPM (Metodología de la Investigación Científica).

En nuestro post: “El Origen de la Diversidad Universal: ¿Área o Heterogeneidad?” propuse la conjerura de que la diversidad que observamos en el mundo natural viene condicionada por la heterogeneidad en el tejido espacio-tiempo, en su sentido más amplio, es decir no necesariamente einsteniano. Del mismo modo, en otra entrega precedente defendí mi punto de vista (otra conjetura) a cerca de algunas de las propiedades que podrían ser universales de la materia, es decir, “composición, tamaño, abundancia, forma y superficie”. Hoy os mostraremos una nueva que versa acerca de la complejidad, ya sea en el universo, materia, vida, cultura, sociedad, tecnología, etc. Tanto en ciencia como en filosofía, existe un debate acerca de si en nuestro cosmos todo el mundo natural evoluciona hacia mayores niveles de complejidad estructural. Se trata de una idea posiblemente tan antigua como la propia humanidad. Empero tras la cosmovisión mecanicista newtoniana, tal controversia retomó fuerza en el siglo XIX, con la revolución industrial, aun antes de que Darwin, publicara su idea (que no teoría) acerca del  origen de las especies. Si bien existen muchas evidencias indirectas de que todo o casi toda estructura tiende a ser más compleja conforme evoluciona, también es cierto que se muestran continuamente contraejemplos con la intención de refutarla. Personalmente una de las que más me gusta fue propuesta por un afamado biólogo y evolucionista, la cual os expliqué en nuestro post Los Limites de la Complejidad y el Muro de Stephen Gay Gould. Sin embargo, ya sea por intuición, ya por sesudos estudios, ya por falsas percepciones, esta conjetura retorna desde diversos ámbitos de le ciencia y la tecnología una y otra vez, siendo bastante aceptada entre el público en general. En consecuencia, no nos detendremos a corroborar/refutar tal perspectiva ya que necesariamente habría que adentrarse por laberínticos caminos científicos y filosóficos que, hasta el momento, no han conducido a conclusiones que atesoren sustancia relevante alguna. Simplemente intentaremos mostraros las bases fenomenológicas de la mentada tesis. Eso si no repararemos en detalles técnicos, y otros pormenores, sino en la esencia de las propuestas.

Evolución de la materia e historia del Cosmos. Fuente: Aging Sciences

En el Universo, si atendemos al modelo estándar y la teoría del Big Bang (aceptadas hoy por el establishment científico), partiendo de una sopa de partículas elementales, comenzaron a surgir los átomos más elementales de los reactores estelares hasta que con el tiempo surgieron los átomos más complejos, que a la postre (via la formación de moleculas más y más complicadas) culminaron en procesos tales como la autorrealización de las formas vivas. Aunque no soy experto en el tema, algunos cosmólogos también defienden que otras estructuras del universo han siguiendo el mismo patrón, si bien la astronomía y ciencias afines siguen siendo un vivero de las conjeturas más disparatadas.

Evolución de las Galaxias y origen del Universo Fuente: Blog San Blas

Algunos colegas denominan está tesis como la ley de Dollo, si bien este sitio Web enlazado tan solo se aplica a las especies, cuando en “realidad” debería considerarse toda la materia, y no cebarse en contraejemplos concretos por cuanto es una ley probabilística. Hace ya casi dos siglos, Herbert Spencer se adelantó a  Darwin, postulando una conjetura que venía a alegar, como en este post, que en el mundo natural y social las estructuras tienden a atesorar una mayor complejidad conforme evolucionan. Más adelante, os dejo algunos párrafos a este respecto, extraídos de Wikipedia.  Reiteramos, que durante mucho tiempo algunos estudiosos se han referido a este patrón que nos lleva de lo simple a lo complejo como la ley de Dollo. Personalmente no he podido acceder al estudio original, si bien, al contrario de lo que suele leerse en Internet no se aplica tan solo a la vida, sino a la materia en general. Eso sí debe entenderse que no se trata de una ¿ley? (en términos de filosofía de la ciencia tan solo podríamos hablar de conjetura) determinista, sino probabilística, por lo que contraejemplos singulares no pueden ni deben refutarla. Posiblemente los mayores obstáculos con vistas a corroborar/refutar la mentada conjetura estriban en que (i) en muchas estructuras de la naturaleza resulta difícil discernir, y más aún cuantificar su grado de complejidad y (ii) generalmente carecemos de datos precisos en todo lo que concierne a los aspectos evolutivos, por cuanto exigen conocer el pasado con mayor precisión de la que actualmente disponemos. Respecto al ítem (i) debemos aclarar que a día de hoy no se dispone de algoritmos que puedan interpretarse en términos coloquiales como “fórmulas milagrosas” para determinar el grado de complejidad, hecho que ya explique al hacer frente al “Concepto de Complejidad”. Pues bien, antes de entrar en más detalles que atañen a la evolución biológica, social, cultural y tecnológica, permitirme que os exponga uno de los típicos párrafos que suelen escribirse en internet, y que personalmente acepto, aunque en estas materias todo es cuestión de fe o subjetividad. Una descripción sencilla, quizás demasiado, pero que resulta útil para nuestro discurso sería la siguiente: “El término evolución, usualmente, ha sido asociado con el proceso que da origen al conjunto de modificaciones que sufren, con el transcurso del tiempo, los organismos vivos; en este escrito, sin embargo, la evolución será entendida como aquel proceso de cambios que experimenta la materia en general y cuyo resultado es la aparición continua de estructuras materiales nuevas, más y más complejas (…)”. Pero vayamos al grano:

Evolución de la Vida e Historia de la Tierra Fuente: El Baúl de la Historia Universal

Si hablamos del origen y evolución de la vida, al menos en la Tierra, casi nadie puede poner en duda que “probabilísticamente” la vida ha tendido a ser más compleja conforme la evolución biológica avanza. Eso sí uno debe debatir y sortear el ya mentado Muro de Gould. En mi opinión, en sí mismo este último no cuestiona el incremento de complejidad, sino que lo pondera, limitando su alcance epistémico en su ¿¿justa?? medida. Materia de debate. Si hablamos de evolución cultural, nadie pondría en duda que nuestras sociedades y sus reglas son mucho más complejas que las primitivas. ¿Y qué decir de los instrumentos tecnológicos?. También se han llevado a cabo estudios al respecto. Sin embargo dada la obviedad “probabilística” de tal tendencia, soslayaremos entrar en detalles.  

Teoría del Big Bang y Evolución de la Materia. Fuente: Perisik Rakyat

Hagamos aquí un inciso: en el mentado post sobre el “Origen de la Diversidad Universal”, aprovechando un debate existente acerca de si las fuerzas conductoras de la biodiversidad eran la extensión (ya sea en términos de área o volumen) o la heterogeneidad, llegamos a la conclusión de que la heterogeneidad era capital, siendo la primera importante, debido a que ciertas estructuras solo parecen surgir en espacios grandes, aunque ciertos patrones, es decir los fractales, nos guían a pensar si pueden detectarse mecanismos semejantes a escalas más finas. Los físicos nos dicen hoy que el universo se expande, pero ¿y mañana? En cualquier caso hoy por hoy, no podemos concebir el nacimiento de una estrella y menos aún una galaxia dentro de una botella de agua.

Evolución de la Vida en un Día. Fuente: Plaeontoriano

Ciertamente nos encontramos ante un debate en el cual separar ciencia, epistemología y filosofía resulta difícil. Sin embargo, barrunto que la ciencia puede hacer retroceder, “hasta cierto punto”, nuestra ignorancia, ganando terreno a los otros dos ámbitos del conocimiento, aunque sin poder desbancarlos en su totalidad. Conforme conozcamos más del cosmos podremos comprender mejor hasta qué punto el universo y sus ladrillos (léase átomos en este contexto) se atienen a la Ley de Dollo. Conforme progrese la mecánica cuántica, seremos capaces de perfilar mejor lo que ha acaecido el mundo subatómico. Ahora bien, por mucho que fuéramos corroborando patrones, la verdad absoluta nos está vedada, y no solo apelando a la ontología. Imaginémonos que un día los físicos consiguen parir su deseada teoría del todo (que no conjetura o hipótesis). Permitiéndonos predecir muchos fenómenos y reduciendo drásticamente nuestras incertidumbres.  Imaginémonos también que este constructo se sustentara en la hipótesis (erróneamente llamada teoría) de cuerdas, en la cual el espacio atesora las cuatro dimensiones que conocemos más seis compactas. ¿Cómo interpretaríamos el mundo entonces? Finalmente, como apunta acertadamente Wikipedia en su capítulo acerca de la teoría del todo, deberíamos también ser capaces de refutar los Teoremas de incompletitud de Gödel que, hoy por hoy, ponen límites al crecimiento del conocimiento científico.

Evolución Cultural. Fuente: Eastchester High Scholl

Por extraño que parezca a los ciudadanos profanos en estas materias, pero también a buena parte de los propios investigadores, esta cadena de razonamientos y dudas atañen a muchas más teorías científicas aparentemente consideradas en la actualidad como teorías científicas, como por ejemplo es el caso del neodarvinismo entre otros (por mucho que sus practicantes se nieguen a aceptarlo, por una mera cuestión de fe, que no de ciencia).

Y curiosamente un día después de redactar este post leo en las noticias (aunque no hablamos exactamente de lo mismo) (…)

La evolución de la vida puede ser un reflejo de la evolución de la galaxia

Vivimos en un universo radiactivo. Los rayos del Sol, imprescindibles para la existencia de la vida en la Tierra, nos aniquilarían si no contásemos con la protección de una especie de membrana magnética que rodea nuestro planeta. Esta barrera, producida por el núcleo de hierro de la Tierra, detiene gran parte de la radiación nociva que nos llega del espacio.

FUENTE | Materia Publicaciones Científicas 26/03/2013

Evolución Cósmica Fuente: Information Philosopher

 ¿Entendéis cómo aplicarlo, por ejemplo a los sistemas económicos y financiaros? ¿Qué implicaciones atesora para la sociedad actual?  ¿Y si hablamos del futuro? ¿Qué es una teoría de bajo nivel y otra de alto nivel? Si la conjetura diera paso a una hipótesis y ésta a una teoría: como redactaríais una nota de prensa científica?

¡Examen Final!

Juan José Ibáñez

Evolución del Universo. Fuente Wikipedia

 Herbert Spencer (Wikipedia)

Herbert Spencer (Derby, 27 de abril de 1820 – Brighton, 8 de diciembre de 1903) fue un naturalista, filósofo, psicólogo y sociólogo británico. Se dice comúnmente que promovió el darwinismo social en Gran Bretaña (sin embargo esta afirmación ha sido historiográficamente cuestionada)^[1] y fue uno de los más ilustres positivistas de su país. Ingeniero civil y de formación autodidacta, se interesó tanto por la ciencia como por las letras.

Dedicó su vida a elaborar su sistema de filosofía evolucionista, en la que considera la evolución natural como clave de toda la realidad, a partir de cuya ley mecánico–materialista cabe explicar cualquier nivel progresivo: la materia, lo biológico, lo psíquico, lo social, etc. En sus lecturas conoció la teoría de la evolución expuesta en el siglo XIX por el naturalista Charles Darwin. Su teoría fundacional para la biología moderna sostenía que los organismos biológicos evolucionan adquiriendo nuevos rasgos por adaptación al medio ambiente que se hacen hereditarios. Las teorías de Lamarck sobre la evolución influyeron profundamente en la obra de Spencer.

El Universo Según Wikipedia

Evolución de la Materia de las partículas elementales a los átomos ligeros y de estos a los pesados.

Universo, materia y evolución: La tierra y la metáfora de las 24 horas

Una breve historia de la Evolución…

«Tomemos los seis días de la Génesis para representar lo que, de hecho, ha ocurrido en realidad en cuatro mil millones de años. Un día igual entonces a 660 millones de años.

Nuestro planeta ha nacido el lunes a las Cero horas.

Lunes, martes y miércoles hasta el mediodía, el planeta se constituye, se forma.

La vida empieza el miércoles a mediodía, y se desenvuelve en toda su belleza orgánica durante los siguientes tres días.

Sábado en la tarde, a las cuatro, los grandes reptiles aparecen. Cinco horas más tarde, a las nueve de la noche, cuando los sequoias salen de la tierra, los grandes reptiles desaparecen. El hombre solo aparecen a medianoche menos tres minutos.

Cristo nace a un cuarto de segundo antes de medianoche. A un cuarenteavo segundo antes de medianoche, se inicia la revolución industrial…

Ahora es medianoche, del sábado por la noche al domingo, y estamos rodeados de gente que cree que lo que hacen desde hace solo un cuarentisima parte de un segundo pueden seguir haciéndolo indefinidamente

Heterogeneidad del Universo: La astrofísica actual determina que el universo está compuesto por un 75% de energía oscura, 20% de materia oscura y 5% de materia ordinaria formada por átomos y moléculas. La materia oscura y las galaxias se agrupan en el universo formando una intrincada red de filamentos y zonas vacías que se asemejan a la tela de una araña. De ahí que a la distribución de la materia en el universo se le conozca con el sobrenombre de ‘telaraña cósmica’ (cosmic web).

Esta teoría se basa en observaciones rigurosas y es matemáticamente correcta desde un instante después de la explosión, pero no tiene una explicación para el momento cero del origen del Universo, llamado «singularidad».

 Esta teoría se basa en observaciones rigurosas y es matemáticamente correcta desde un instante después de la explosión, pero no tiene una explicación para el momento cero del origen del Universo, llamado «singularidad».

Esta teoría se basa en observaciones rigurosas y es matemáticamente correcta desde un instante después de la explosión, pero no tiene una explicación para el momento cero del origen del Universo, llamado «singularidad».

 E t a p a s   d e   l a   E v o l u c i ón del Universo  

 Big Bang Densidad infinita, volumen cero. 

 10-43 segs. Fuerzas no diferenciadas

 10-34 segs. Sopa de partículas elementales 

 10-10 segs. Se forman protones y neutrones

 1 seg. 10.000.000.000 º. Tamaño Sol 

 3 minutos 1.000.000.000 º. Núcleos 

 30 minutos 300.000.000 º. Plasma

 300.000 años Átomos. Universo transparente 

 106 años Gérmenes de galaxias

 108 años Primeras galaxias

 109 años Estrellas. El resto, se enfría.

 5×10⁹ años Formación de la Vía Láctea 

 10¹⁰ años Sistema Solar y Tierra