viernes, 28 de noviembre de 2014

Tiempo cero absoluto


Recomendación:                                                                  
Se sugiere la lectura previa, en este Blog,
 de las entradas: "La flecha del tiempo"
 y "El destino de la flecha del tiempo".


Las alternativas

La flecha del tiempo hace referencia al proceso irreversible de desconcentración de energía en el cosmos. La expansión acelerada del espacio-tiempo, propuesta en la década del 90, resulta confirmada en recientes observaciones astronómicas de supernovas distantes.
En el Universo el espacio se expande en forma acelerada
El físico y matemático alemán Rudolf Clausius enuncia en el siglo XIX la muerte térmica del Universo. Pronostica, para tiempos aún lejanos, un equilibrio final entre todas las temperaturas y presiones, es decir, un valor máximo para la entropía.
En la actualidad la mayoría de los científicos coincide con la conclusión de Clausius: transcurridos algunos miles de millones de años la energía aprovechable se agota y el cero absoluto de temperatura termina por dominar la escena. Es un final lento y agónico.
El siglo XX, sin embargo, advierte, desde unas pocas voces de la intelectualidad occidental, que es posible una transición alternativa. En este caso, el desenlace es rápido y apoteótico.

La aceleración
Sobre el vástago de la flecha del tiempo se pueden hacer muescas que indiquen la aparición de aquellos hechos considerados relevantes. Así, pueden marcarse sucesos tales como: el nacimiento del Universo hace 14000 millones de años, la integración del átomo, de las moléculas y el alumbramiento de las estrellas, entre estas últimas, una de tercera generación, el sol, unos 4600 millones de años atrás. A continuación, la aparición de la vida unicelular, después la pluricelular, los animales invertebrados, los mamíferos, los primates y el surgir de los australopitecos, entre 3 a 4 millones de años del presente. Le siguen varias ramificaciones de prehumanos que terminan en el homo sapiens, especie que origina, 12000 años AC, los primeros intentos de asentamiento territorial. La ocupación periódica y luego permanente de tierras productivas implica el inicio de las civilizaciones y, con ellas, comienza el ciclo correspondiente al fenómeno humano. En este último, los hitos destacados están vinculados a las características organizacionales de las sociedades: las ciudades estado, los reinos, los imperios, las naciones y la reciente globalización.
La secuencia de acontecimientos  referida es un indicio de la existencia de un proceso de generación de estructuras cada vez más sofisticadas denominado de “evolución universal”. Para visualizar la problemática expuesta es conveniente representar en un gráfico, de coordenadas cartesianas, la variable “tiempo” sobre un eje y la función “sucesos relevantes” (SR) sobre el otro eje. El tiempo, medido con un módulo equivalente a la duración de un giro del planeta Tierra alrededor del Sol y, los “SR”, ubicados sucesivamente, unidad por unidad, en una escala lineal de números enteros.
Resulta indudable que el problema radica en definir cuáles son esos hechos trascendentes y la razón de su selección. Esta cuestión queda plasmada en la siguiente pregunta: ¿Cómo se explica el mecanismo que despliega la naturaleza para determinar que ocurran los sucesos que acontecen y que la ciencia expone al describir la historicidad del Universo?
Antes de responder esta pregunta es válido intentar una aproximación y elegir esos SR mediante la experiencia que acumula la ciencia contemporánea y que el investigador puede registrar según su propio criterio. Este primer intento, sin dudas con diferencias entre las listas elaboradas por distintas personas, puede obtener un resultado satisfactorio debido a las peculiaridades del caso.
Retomando el ejemplo figurado inicial y concluida la tarea de marcación es posible detectar que las muescas labradas sobre el astil de la flecha tienen una distribución especial. A medida que se acercan a la punta, o sea, con el transcurso del tiempo, se muestran cada vez más juntas. Esto implica que el ritmo de aparición de las incisiones es precipitado.
Muescas sobre la flecha del tiempo
La representación gráfica, que resulta de ubicar cada punto según las coordenadas del SR considerado y las del tiempo adjudicado a su aparición, es una curva que los matemáticos identifican con la función logarítmica. Dicha curva simboliza la ocurrencia en la naturaleza de eventos significativos que se generan en una secuencia acelerada.
Lo interesante de la representación gráfica logarítmica es que su tendencia final es tan concluyente que absorbe los errores cometidos por el investigador en la apreciación de los SR. Esto no significa encontrar una respuesta a la pregunta anterior, en cambio, consolida la idea general que afirma que el proceso evolutivo sigue una ley logarítmica.

Curva logarítmica

Tramo de la curva
a utilizar
Curva de la evolución 
Nota: En el tercer gráfico se invierte la curva con respecto al eje vertical para tomar tiempos negativos.

Las versiones

En entradas anteriores de este blog se citan intelectuales del siglo pasado que se ocupan del acelerado proceso evolutivo. Es necesario, por su importancia, reiterar sus nombres y sus conclusiones para engarzarlos con propuestas actuales.
La detección de la expansión acelerada del Universo y las ideas sobre un comportamiento también acelerado de algo que se puede significar con el término “progreso” germinan en el siglo XX. En el año 1951 un grupo de investigadores franceses proponen para la “curva de la evolución” una tendencia a infinito en el lapso comprendido entre los años 2050 y 2200.
El filósofo francés, Francois Meyer, analiza los avances tecnológicos desde hace 2 millones de años y asegura que la aceleración del progreso es invariante desde aquella fecha. Fija el valor de la asíntota vertical en el año 2070.
Por su parte, el hombre de ciencias en varias disciplinas, expedicionario polar y antártico y polígloto francés Andrè de Cayeux, extiende el inicio de la “curva de la humanidad” a los orígenes de la vida, hace más de 3600 millones de años. Por otro lado, el físico y cibernético austríaco Heinz von Foerster, mediante cálculos por computación electrónica en la Universidad de Illinois, asevera que el momento crucial es el año 2030.
Quizás la más interesante de todas las versiones al respecto sea la del paleontólogo, filósofo y jesuita francés Pierre Teilhard de Chardin, quien extiende el proceso evolutivo al fijar su origen en el Big Bang, al que llama Punto Alfa. Este científico y sacerdote católico ubica la “curva de la evolución” entre el citado Punto Alfa y otro final, en el infinito, que denomina Punto Omega.
Teilhard de Chardin no habla de progreso tecnológico sino que incursiona en el terreno espiritual: Sostiene que el eje principal de la evolución es una ascensión hacia la conciencia. Manifiesta el jesuita que en el avance de la humanidad es previsible un salto cualitativo que culmina en una conciencia superior, en el Punto Omega, centro de todos los centros, donde se produce la síntesis de lo creado con el creador.

Hipótesis actuales
Las hipótesis actuales compatibilizan con el planteo que hace Pierre Teilhard de Chardin en el sentido que el fenómeno de la evolución se inicia en el Big Bang y finaliza con tendencia a infinito en una fecha situada en el futuro próximo.  La curva que surge de la representación en un plano de coordenadas ortogonales (SR – tiempo) es logarítmica. Esto significa, por el tramo de curva que se visualiza en el gráfico, que la trayectoria tiene un punto de referencia de tiempo cero absoluto (1) ubicado en el futuro y un correspondiente valor infinito para la función SR. La idea que se consolida es que el proceso evolutivo se inicia hace 14000 millones de años, transcurre con crecimiento acelerado de SR y tiende a infinito en la asíntota vertical de tiempo cero absoluto.
Curva de evolución de los seres vivos
Las incógnitas actuales no derivan de la forma genérica de la curva logarítmica, ya que la ciencia actual ofrece pruebas empíricas sustentables, sino de tres aspectos atinentes a la misma: 1) Conocer el valor que adopta el parámetro de la ecuación logarítmica que permite determinar donde se ubica el tiempo cero absoluto en el calendario terrestre;  2) Saber sobre el mecanismo que genera la ocurrencia de los SR en la naturaleza; y, 3) Explicar que es la esencia de los SR.
Los hechos notables referidos, signifiquen progreso, avance, conciencia o crecimiento negentrópico, son identificados en este escrito con la sigla SR y el concepto central que los justifica es ser puntos decisivos en la conformación de la curva logarítmica, es decir, hechos que pasan según una ecuación matemática que los determina.
La concepción de SR es entendida, por parte de los autores citados, más por un pensamiento abductivo o interpretación intuitiva que por un razonamiento científico puesto que el enigma del mecanismo que despliega la naturaleza para determinar que ocurran los sucesos que acontecen sigue vigente.

La constante de Feigenbaum
En teoría del caos se estudian sistemas dinámicos no lineales o alejados del equilibrio. En ciertos casos, pequeñas modificaciones en el valor de un parámetro ocasiona cambios cualitativos en el comportamiento de un sistema: de estacionario a periódico, de estacionario o periódico a cuasiperiódico o de cualquiera de ellos a caótico o a la inversa. La representación gráfica es elocuente: el sistema desde un estado estable pasa a oscilar en ciclos de 2, 4 y 8 períodos y, a partir de allí ingresa en el caos.
El físico y matemático estadounidense Mitchell Feigenbaum demuestra que el comportamiento de transición entre un estado estable y otro caótico sigue reglas matemáticas. El sistema alejado del equilibrio comienza a oscilar en ciclos de 2, 4 y 8 períodos y en el gráfico respectivo la curva se divide con el cambio de períodos, es decir, se bifurca.
Diagrama de bifurcaciones
Feigenbaum fija la relación numérica entre bifurcación y bifurcación en una constante universal que lleva su nombre y que tiene un valor de 4,6692…, es decir, cada bifurcación o cambio de régimen ocurre 4,6692…veces más rápido que en el caso anterior. La constante de Feigenbaum se aplica a todo sistema no lineal al borde del caos. La conclusión es que el estado de caos tiene sus propias normas internas.
El ingeniero en software sueco Nick Hoggard investiga en materia de evolución y conciencia y piensa que hay una conexión entre el comportamiento caótico de los sistemas y el proceso por el cual se genera el Universo conocido. Postula que el Universo es un sistema dinámico no lineal y que, en consecuencia, la constante de Feigenbaum debe tener ingerencia en la ecuación que determina la “curva de la evolución”.

Con el tiempo en escala logarítmica, eje vertical,
la curva se transforma en recta
Los intentos de Hoggard por encontrar una concordancia entre dicha constante universal y el parámetro que determina el punto de tiempo cero absoluto no son concluyentes pues sólo llegan a demostrar una aproximación. Sin embargo, sus resultados confirman las transformaciones aceleradas de los SR y vinculan a los ámbitos cósmicos, biológicos y culturales como participantes de un único proceso evolutivo.
El antropólogo social argentino Carlos Reynoso señala que el número de Feigenbaum no se refiere a una duplicación de período que ocurre a lo largo del tiempo sino que la duplicación es una función del valor del parámetro de la ecuación logística, en consecuencia, el criterio adoptado por Hoggard es equívoco. Pese a que Reynoso tiene razón, el ingeniero sueco acierta en el planteo general pues sus estimaciones se acercan a los datos aportados por la ciencia.
Carlos Reynoso
Dr en Antropología Social
La propuesta de Hoggard parece acertar en el enfoque de fondo y equivocar la selección de la constante de Feigenbaum como parámetro de la ecuación logarítmica. Su predicción establece un  "cambio de fase" global en el período 2001 a 2004, hecho no acaecido. El ingeniero sueco reitera falencias de sus antecesores al no lograr explicar cuál es el mecanismo que despliega la naturaleza para determinar que ocurran los sucesos que acontecen y que la ciencia expone al describir la historicidad del Universo.

Al ritmo de la música
José Díez Faixat, arquitecto, pensador y escritor de Gijón, España, publica, en la Web: http://www.iieh.org/evolucion,  un artículo titulado “El ritmo oculto de la evolución”.  Faixat, en su exposición, revela la existencia de un ritmo espiral muy preciso en la emergencia de los saltos evolutivos que jalonan la historia universal. Esta hipótesis la expone en su libro “Entre la evolución y la eternidad” (1996, Barcelona, Editorial Kairós) motivado por ideas del filósofo y sistémico húngaro Ervin Laszlo.
El arquitecto español sostiene que la dinámica evolutiva se percibe como generadora de entidades no sólo progresivamente más complejas y organizadas en su aspecto externo, sino también, más profundas y conscientes en su ámbito interno. Al proyectar la película de la evolución se distingue con nitidez una flecha característica en el proceso: los seres vivos avanzan de una estructura simple a otra más compleja y, paralelamente, aumentan su psiquismo y su autonomía. La trayectoria evolutiva global se asemeja a una escalera en la que se alternan los tramos horizontales, sin apenas cambios, con los saltos bruscos de nivel.
Este intelectual de Gijón vincula a los puntos singulares que determinan la trayectoria de la escalera global de la evolución, con la ecuación de onda de la mecánica cuántica, del físico austríaco Erwin Schorödinger, y con las ondas estacionarias de una unidad vibrante, sea ésta una cuerda, una membrana, un platillo o el aire que fluye por un tubo. Esto significa que la curva de la evolución tiene un componente ondulatorio.
Cada solución de la ecuación de Schrödinger describe un posible estado del electrón en el átomo y, el cuadrado de la función de onda delimita la distribución de la densidad de electrones alrededor del núcleo. Por su lado, las ondas estacionarias dividen a la unidad en secciones completas iguales. Por ejemplo, una cuerda de bajo tiene sus extremos fijos, inmóviles, y, al vibrar sólo puede hacerlo como una sola pieza, o en dos partes, o en tres…, siempre en partes iguales. Cada parte separada de otra por un punto que no vibra, que permanece estacionario, de allí el nombre de la onda.
Onda estacionaria

Sostiene Faixat que las vibraciones o energías fluctuantes no discurren de modo continuo sino que lo hacen en forma cuantificada según una jerarquía de ondas estacionarias. Que toda unidad vibrante posee intrínsecamente niveles potenciales muy precisos en los que se estabilizan los flujos de energía. Refiere esta conclusión a las transformaciones más profundas de la evolución que suceden de forma brusca y repentina, generando una jerarquía de niveles de organización progresivamente complejos e inclusivos. Define al Universo como una unidad vibrante que canaliza sus flujos de energía en una serie muy definida de niveles de estabilidad, como lo hacen los átomos (ecuación de Schorödinger) y los instrumentos musicales (onda estacionaria).

Faixat toma como ejemplo la cuerda de guitarra.  Cuando se la hace vibrar en una tercera parte de su longitud total surge una nota diferente, es decir, con el segundo armónico aparece la novedad sonora. Ahora, si se hace vibrar un tercio del primer tercio, un tercio del segundo tercio, etc, florecen saltos creativos en cada instancia.
Este autor asevera que los segundos armónicos definen los niveles potenciales de estabilidad estratificada a través de los cuales se canaliza la creatividad de la naturaleza y los peldaños de la escalera evolutiva señalan el proceso creador de organismos cada vez más complejos y conscientes. Además, en la cuerda de la guitarra por cada tercio de longitud vibrante, segundo armónico, se obtiene un sonido nuevo, otra nota, y, por tanto, un salto de ciclo; con una consecuencia, cada siete ciclos se vuelve a repetir la misma serie de notas en un semitono más alto. Denomina “serie” a cada uno de los sucesivos grupos de siete ciclos y “salto de serie” a las transiciones entre ellos. Este criterio de “serie” y “salto de serie” que explica Faixat no afecta el fondo de la cuestión evolutiva.
Este escritor propone un proceso evolutivo global, desde el “origen” hasta el “final”, representado por una curva que consta de dos tramos invertidos: uno que va desde el origen hasta el nodo P, que llama tramo de “salida” o “hacia fuera”; y, el segundo, que abarca desde P hasta el final, tramo de “retorno” o “hacia dentro”.
Las curvas de la evolución de Faixat
Concluye el arquitecto Faixat diciendo que resulta realmente sorprendente que un esquema tan sencillo se ajuste con precisión con los resultados obtenidos por la ciencia. Sin embargo, no especifica cuál es el mecanismo de generación de esas entidades cada vez más complejas, organizadas, profundas y conscientes ni como se identifican con esos peldaños o niveles evolutivos. Esto hace que siempre se pueda ajustar algún fenómeno a la fecha requerida.
Faixat utiliza dos curvas logarítmicas: la primera, crece cada vez más lento y, la segunda, cada vez más rápido. En su análisis, la onda estacionaria musical determina el valor del parámetro de la ecuación y la asíntota vertical, que señala el crecimiento infinito, la fija en el año 2217. Con justeza, los resultados obtenidos por Faixat no coinciden con los datos científicos aunque son también, como los de Hoggard, una aproximación al proceso de evolución universal.

Los honestos sirvientes
El escritor y poeta británico nacido en la India Rudyard Kiplig destaca las seis preguntas de verificación que debe responder todo informe que se considere completo, y lo hace mediante unos versos:
Tengo seis honestos sirvientes
(me enseñaron todo lo que sé);
Sus nombres son Qué y Por qué y Cuándo
Y Cómo y Dónde y Quién.

En las distintas versiones descriptas del fenómeno evolutivo se encuentran puntos comunes, uno de ellos es que ninguna responde a todas las preguntas que Kiplig indica en su poema.  De un análisis de las respuestas ofrecidas derivan los siguientes resultados:
-- En el qué, todos concuerdan: el fenómeno de la evolución y su curva logarítmica;
-- En el dónde también hay coincidencia: el ámbito de estudio es el Universo;
-- En el cuándo surgen diferencias: las hipótesis más antiguas se restringen al caso humano y las más recientes extienden el período a investigar desde el Big Bang hasta el futuro cercano;
¿Por qué yo?
-- En el quién, el único contundente es Teilhard de Chardin: el Punto Omega produce la síntesis de lo creado con el creador: Dios;
-- En el cómo, se detecta una carencia compartida: no hay propuestas al respecto; y
-- En el por qué, se plantea la cuestión más difícil de contestar puesto que conlleva viejas preguntas filosóficas irresueltas: ¿Por qué el Universo? ¿Por qué el ser humano? ¿Por qué yo?
Respecto al cómo, la pregunta se puede completar en la versión ya reiterada: ¿Cómo se explica el mecanismo que despliega la naturaleza para determinar que ocurran los sucesos que acontecen y que la ciencia expone al describir la historicidad del Universo? ¿Cómo se entiende esa secuencia de estructuraciones que produce el crecimiento logarítmico de “SR”?

Conclusión
Los conceptos vertidos en párrafos anteriores: estructuras cada vez más sofisticadas, hitos destacados, progreso, progreso tecnológico, conciencia, sucesos relevantes, eventos trascendentes, avance, crecimiento negentrópico, entidades más complejas y organizadas, entidades profundas y conscientes, seres vivos que aumentan su psiquismo y su autonomía, creatividad de la naturaleza y organismos complejos y conscientes, pueden ser simbolizados con el significante “SR”.
Todas las proposiciones, descriptas anteriormente en forma sintética, comparten la idea que el fenómeno de la evolución es universal, que va más allá de la biología, y, además, tienen en común a la ecuación logarítmica como expresión matemática de su dinámica. La representación gráfica de dicha ecuación es una curva que revela un crecimiento acelerado en el tiempo con tendencia a infinito en un tiempo cercano.
En este gráfico el presente se confunde con la asíntota o eje vertical
La función “SR” se incrementa a un ritmo logarítmico y se acerca a una singularidad, es decir, tiende a infinito cuando el tiempo tiende al cero absoluto. Tal circunstancia final implica una discontinuidad en la curva, tan peculiar y enigmática como el instante inicial del Big Bang. Las predicciones que hacen los autores citados en este artículo ubican el tiempo cero absoluto en la asíntota vertical correspondiente al infinito de “SR” entre los años 2030 y 2217.
La descripción del proceso de la evolución, desde hace 14000 millones de años hasta el presente, mediante una ecuación logarítmica, bajo la premisa de la existencia de “SR”, permite plantear la hipótesis que la evolución es un fenómeno único, universal, discontinuo y determinado en el tiempo. Sólo queda otorgar consistencia a dicha hipótesis mediante argumentos científicos y calcular luego, en años del calendario terrestre, el tiempo cero absoluto.
Rudolf Clausius en el siglo XIX propone un final lento y agónico con temperatura de cero absoluto. El siglo XXI presenta una alternativa con un desenlace rápido y apoteótico, con una fecha límite.  

Reflexiones

  • Para el Universo: ¿Cuál es la transición más consistente: la muerte térmica de Clausius, lenta y agónica o la logarítmica, rápida y apoteótica? ¿Otra versión?
  • ¿En la naturaleza ocurren eventos significativos que se generan en forma acelerada?
  • La curva logarítmica de la evolución: ¿Representa un proceso tecnológico, humano, biológico o universal?
  • ¿Por qué no aciertan el sueco Nick Hoggard y el español José Díez Faixat con el valor del parámetro de la ecuación logarítmica?
  • De los honestos sirvientes: ¿Cómo responder al cómo sucede lo que sucede?
  • ¿Es posible argumentar la hipótesis que afirma que la evolución es un fenómeno único, universal, discontinuo y determinado en el tiempo?
  • ¿Quién rige el destino del Universo: La temperatura de cero absoluto o el tiempo de cero absoluto? ¿Hay otra alternativa?
    Mafalda por Quino

(1)   El cero absoluto es la más baja temperatura teórica posible, -273,15°C, donde las partículas sólo pueden permanecer estáticas. Es un valor límite o sea inalcanzable. Éstas son consideraciones de la mecánica clásica. La mecánica cuántica experimenta en la actualidad con valores ligeramente inferiores al cero absoluto. El tiempo cero absoluto es llamado así en este artículo por parangón con el cero absoluto de temperatura y también es un límite. En el presente es imposible predecir los sucesos en la escalada final de la curva de la evolución aunque se trate de unas pocas décadas adelante.

(2)   Muchos estudiosos del tema trabajan con la hipótesis que la próxima singularidad es tecnológica. Entre ellos se encuentran: el filósofo transhumanista sueco Niklas Boström que fija la fecha de un evento tecnológico singular entre 2004 y 2024; el joven estadounidense especialista en inteligencia artificial Eliezer Yudkowsky, entre 2005 y 2020; el físico estadounidense James Wesley, en 2075; en Francia el astrofísico Laurent Nottale, el paleontólogo Jean Chaline y el economista Pierre Grou desarrollan un modelo de aceleración con una singularidad a escala mundial entre los años 2050 y 2110; el físico danés Anders Johansen y el físico francés Didier Sornette postulan una singularidad mundial en tiempo finito con cambio de fase en el lapso 2040 a 2060; el físico estadounidense Richard L. Coren estudia el crecimiento sistemático de la información en la historia del cosmos con una singularidad en el 2140; el economista estadounidense Robin Hansen pronostica una singularidad económica mundial para el 2150; y siguen muchos otros investigadores…


                                                                               Mario Hails, Noviembre de 2014