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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACUL TAO DE FILOSOFÍA Y LETRAS POSGRADO EN PEDAGOGÍA LOS POSTULADOS DE LA EPISTEMOLOGÍA AXIOLÓGICA TE S 1 S QUE PARA OBTENER EL GRADO DE DOCTOR EN PEDAGOGÍA PRESENTA: JOSÉ HUERTA IBARRA TUTOR: Dr. Enrique Ruiz-Velasco Sánchez COTUTORES: Dra. Miriam Virginia Muñoz Cruz Dra. Rina Martínez Romero Dra. Carmen Tobío Alonso Dra. Dulce María Gilbón Acevedo MÉXICO, D. F. 2012 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 3 Para el Dr. Enrique Ruiz-Velasco Sánchez De quien no se sabe qué es más grande: Su inteligencia o su generosidad. 4 5 Índice Resumen Abstract Presentación. Introducción. 1: La teoría de la evolución. 1.1. El paisaje cósmico. 1.2. Las fases evolutivas. 1.2.1. La fase física 1.2.1.1 El origen del universo. 1.2.2 El origen de la vida y la emergencia de la fase biológica. 1.2.3 La fase biológica. 1.3 Los procesos evolutivos de la fase biológica. 1.3.1 La simbiosis. 1.3.2 La cladogénesis. 1.3.3 La anagénesis. 1.3.4 La estasigénesis. 1.3.5 La neotenia. 1.3.6 La selección sexual. 1.4 El origen de la cultura. 1.4.1 La teoría de la estética como origen de la cultura. 1.4.2 El pensamiento y el lenguaje. I II 11 15 19 19 20 22 24 45 67 71 71 80 99 103 108 111 114 115 117 6 1.4.3 Los procesos evolutivos de la fase cultural. 1.5 Darwin, Wallace y sus respectivas teorías de la evolución. 2. El pensamiento arcaico. 2.1. Evolución del pensamiento. 2.1.1 El mito de Hades y Perséfone. 2.1.2 El mito de la muerte, el embarazo y el nacimiento 2.1.3 La trinidad de las diosas y la creación del hombre. 2.1.4 El diluvio de Deucalión. 2.1.5 La fe. 2.1.6 Parménides. 2.1.7 Los cínicos. 2.1.8 Los naturalistas. 2.1.9 Leonardo da Vinci. 3. La teoría del apego. 3.1 El trabajo de John Bowlby. 3.2 El Modelo Interno de Trabajo. 3.2.1 Diferencias en el modelo interno de trabajo. 3.3 El sistema conductual del apego en relación con otros sistemas conductuales. 3.4 Aportaciones de Mary Ainsworth a la teoría del apego. Criterios para identificar los vínculos afectivos. 3.4.1 Las escalas de Ainsworth. 3.4.2 Distinción entre vínculo de apego y conducta de apego. 120 122 131 143 144 146 147 148 152 173 178 182 194 201 201 214 217 221 223 224 226 7 3.4.3 Calidad del apego y desarrollo emocional ulterior. 3.4.4 Tipos generales de apego. 3.4.5 Tipos específicos de apego. 3.4.6 La situación extraña. 3.4.7 Comportamiento del estilo del apego seguro. 3.4.8 Comportamiento del estilo del apego evitativo. 3.4.9 Comportamiento del estilo del apego desorganizado. 3.5 Estudios recientes. 3.6 Intervenciones terapéuticas del apego inseguro. 3.7 La resiliencia. 3.8 Recapitulación de la teoría del apego. 3.9 Instrumentos de medición del apego. 3.9.1 La escala de Brennan, Clarck y Shaver. 4 La teoría del desarrollo moral. 4.1 La teoría de Jean Piaget. 4.2 La teoría de Lawrence Kohlberg. 4.2.1 Análisis de las diferencias de interpretación. 4.3 La teoría de James Rest. 4.4 La teoría de Elliot Turiel. 4.5 La teoría de Huerta-Ezcurra. 4.5.1 Los regímenes de verdad. 4.5.2 Significados de Aidós y Némesis. 4.5.3 Fundamentación lógica de los criterios de desarrollo moral. 228 230 233 235 255 256 256 258 262 265 271 273 274 279 280 285 289 291 293 294 300 308 309 8 4.5.4 Análisis de posibilidades de desarrollo moral psicosocial. 4.5.5 Integración de las clases de apego con las categorías del desarrollo moral. 5 El paisaje cultural. 5.1 Ciencia y moral. 5.2 Religión y moral. 5.2.1 Los judíos. 5.2.1.1 Los diez mandamientos. 5.3 Los cristianos. 5.4 Los musulmanes. 5.5 Argumentos contra tomar a las religiones como fuente de la conducta moral. 5.6 John Stuart Mill y la complejidad. 5.7 Conceptos básicos de la teoría de la complejidad. 5.7.1 Compresión y emergencia. 5.8 Sociedad y adaptación individual e inclusiva. 5.8.1 Cultura Vs. Derechos Humanos. 5.9 Las neuronas espejo. 5.10 La evolución de las ideologías. 5.11 Protocolo. 5.11.1 ¿Axioma o postulado? 5.11.2 Primeros postulados. 5.11.2.1 Fundamentación. 317 322 347 348 355 358 362 368 371 376 387 392 403 419 429 443 456 459 460 461 461 9 5.11.2.2 Aplicación del primer postulado a situaciones culturales específicas. 5.11.3 ¿Qué pasa con los otros valores? 5.12 Postulados 3 a 10. 5.13 Artículos de la Declaración de los Derechos Humanos. 5.14 Los postulados de la Epistemología axiológica. 5.15 Propuesta pedagógica. 5.15.1 El método de casos. 5.15.2 Aplicación de la metodología sugerida. 5.15.3 Ejemplo de la aplicación de la metodología. 5.16 Epílogo. Bibliografía. Apéndice. 466 470 477 478 488 488 492 501 508 515 519 535 10 RESUMEN Es conocimiento común que la formación en valores no es la mera acumulación erudita de conocimientos específicos, sino que demanda que los estudiantes discutan, analicen y asuman posiciones claras respecto de valores individuales y sociales. A partir de la Teoría de la evolución de Carlos Darwin se fundamentan los valores de los Derechos Humanos sustentados en la Dignidad humana. Además de demostrar la emergencia de las fases biológica y cultural, se elabora un seguimiento de los procesos evolutivos de la agrupación coalescente, la endosimbiosis serial, la cladogénesis, la anagénesis y la neotenia en las fases biológica y cultural. Se toman los principios de la lucha de uno contra todos (o ley de la selva, competencia y comportamiento egoísta), y de la ayuda mutua (colaboración y altruismo) como base de la negempatía y la empatía. Así mismo, se las detalla como las plataformas a partir de las cuales se establecen los vínculos de apego elusivo y desorganizado para la primera y de apego seguro y ansioso para la segunda. Sobre tales plataformas acontecen los estadios de desarrollo moral. Se explicitan y fundamentan los valores —que emergen de las Necesidades Humanas Básicas Universales—, de la autonomía, la salud física y la seguridad emocional correspondientes a la Dignidad humana, y que se toman como criterios para evaluar cualquier comportamiento moral o ético, desde la explicitación de los postulados de la epistemología axiológica. Se propone una metodología pedagógica que incluye la operacionalización de la Teoría socioculturalde Vigotsky, el método de casos y el empleo de los Medios Masivos de Comunicación. Palabras clave: —Empatía y negempatía. —Dignidad y Derechos Humanos. —Los postulados de la valoración ética. —Las bases de la ética secular. ABSTRACT It is a rule of thumb that the learning of values consist not only in the acumulation of specific knowledge, but the exigence of discuting, analising and take clear positioning about individual and social values. In these thesis the Human Rights, based in Human Dignity, are based in the Darwinian Theory of Evolution. The biological and cultural domain comes out from the fisical domain. The evolutive process of grouping slime, Symbiosis as a Source of Evolutionary Innovation, the cladistics process, phyletic evolution and neoteny in biological and cultural domains. The law of de jungle, fight of one against everybody (with competence and selfish behavior), and the law of mutual help (colaboration and altruism) are the bases of negempathy and empathy. It is demonstrated it has platforms of source for the bonding of the elusive and desorganized attachment for the first, and secure and ansious for the second. In each of this platforms develops the moral development. The values that emerge from the Universal Basic Human Needs of authonomy, fisical health and emotional security, wich are the platform of the Human Dignity. They are at the same time the criteria to evaluate any moral and etical behavior, with the help of the axiological episthemology axioms. A pedagogical methodology is proposed, with the operacionalization of the Vigotsky sociocultural Theory and the method of cases and the employ of de masive media of communication. Keywords: —Empathy and negempathy. —Dignity and Human Rights. —Axioms of etical values. —The fundaments of secular etics. 11 Presentación Éste es el proyecto académico más importante de mi vida. Ya el título prefigura las bases de la formación en valores, tema que demanda la participación de disciplinas como la psicología, la antropología, la filosofía y, sobre todo, la pedagogía. Desde mi muy particular punto de vista para abordar los fundamentos de la formación en valores hay que recurrir a las siguientes teorías: la de la evolución, -en su versión moderna abarcadora de las evoluciones física, biológica y cultural-, la del pensamiento arcaico, la del apego, -de John Bowlby y Mary Ainsworth-, la sociocultural de Lev Vigotsky, la psicogenética de Jean Piaget -en particular la atingente al desarrollo moral-, la de la identidad de Amartya Sen. Será menester incluir un desarrollo histórico de la evolución del pensamiento desde el enfoque arcaico, hasta el moderno. Esto exige que se estudie con cierta profundidad las aportaciones de Parménides y Zenón, Antístenes y Diógenes, Ptolomeo, Galileo, Kepler, Leonardo da Vinci, los naturalistas, etcétera. Tales postulados han de servir para plantear los fundamentos de las ideologías, religiones, políticas y otras perspectivas que remitan a una jerarquía de valores sociales en las que priman los valores de la comunidad. Igualmente han de servir como base de los Derechos Humanos y la sociedad democrática moderna. Puede apreciarse que el tema es de una extraordinaria complejidad, pues hay que integrar conocimientos muy variados en una teoría que ofrezca eficacia, eficiencia, coherencia, consistencia lógica y elaboraciones convincentes en el terreno educativo. Tal integración es la que proporciona la pedagogía. Como se sabe, la pedagogía se nutre de múltiples disciplinas, como son la antropología, la filosofía, e incluso la psicología entre otras. Por ello, es la disciplina que al tener como objetivo la formación del hombre, en 12 todas sus dimensiones, –biológica, psicológica, social y cultural-, y al tender a ser práctica, útil y comunicable puede establecer los lineamientos operativos de transformación de una teoría compleja en procesos pedagógicos que impliquen los hallazgos en diversas disciplinas pertinentes al fenómeno educativo. Dada la complejidad del tema, la investigación que lo aborde ha de ser académicamente decorosa. Y esto último sólo se puede lograr en el nivel de doctorado. Por otra parte, dado que se trata de alcanzar un desarrollo en varios niveles, tanto teórico como práctico, es en el terreno de la pedagogía que puede tener su mejor expresión. Finalmente, como estoy convencido que la formación en valores nos lleva a la toma de decisiones personales ante los problemas que nos ofrece la vida y que tales decisiones nos definen como personas, de alguna manera la investigación es una extensión de la tesis que presenté para obtener el grado de Maestro en Pedagogía: “La definición y su uso en la enseñanza de conceptos.” Sólo que el producto de la investigación será original y más profundo que lo hecho para la maestría. Agradezco la generosidad del Dr. Enrique Ruiz-Velasco Sánchez, sin cuyo apoyo no habría sido posible efectuar esta investigación con las vertientes de las que me hizo partícipe. Mis agradecimientos se extienden al grupo de colegas y estudiantes con los que compartí el curso sobre tecnologías emergentes, en particular para la doctora Julieta Valentina Vargas y la doctora Miriam Virginia Muñoz Cruz, quienes estuvieron al tanto de mis investigaciones y me estimularon a desarrollar el tema eliminando una modestia limitativa e improcedente. Mención especial merece el Ingeniero Jesús Alberto de la Fuente Guerrero quien revisó puntualmente tanto el estilo como la corrección técnica de los términos científicos empleados. 13 Agradezco las observaciones y paciencia de quienes forman mi comité tutoral: Al Dr. Enrique Ruiz-Velasco Sánchez por su amplitud de miras tanto en la elaboración de conocimientos teóricos como en la operacionalización de los mismos. Le dedico esta tesis porque estoy convencido que sólo con él pude elaborar la tesis con la confianza de que no sería trasquilada en algunas de sus partes para que cuadrase con algún lecho de Procusto académico. A la Dra. Miriam Virginia Muñoz Cruz, por sus comentarios amables y oportunos sobre cada fase de la elaboración de la tesis. Me hizo partícipe de los procesos que ella recientemente experimentó tanto para recibirse con el grado de Doctora como para concluir su trabajo de tesis en un alto nivel de calidad que la hizo merecedora del reconocimiento anual como la mejor tesis de doctorado de 2008. A la Dra. Carmen Tobío Alonso, cuya meticulosidad en la revisión de la tesis permitió que no incurriera yo en errores apreciables. Su concienzudo análisis supo integrar el vasto conocimiento abarcado y las relaciones del conocimiento teórico con la aplicación de la perspectiva educativa moderna. A la Dra. Rina Martínez Romero, cuyo entusiasmo manifestado a lo largo de la lectura de la tesis evidenció su adhesión a las teorías expuestas, así como su disposición a generar aplicaciones sobre los temas presentados. A la Dra. Dulce María Gilbón Acevedo, por las observaciones pertinentes relacionadas con la aplicación a la Pedagogía de todo lo expuesto en la tesis. Su puntual revisión obligó a que fuese más claro en los compromisos adquiridos tanto didáctica como pedagógicamente. Por último a la Universidad Nacional Autónoma de México, por su indudable generosidad con el estamento académico y estudiantil. Por la reconocida calidad del 14 cumplimiento de las responsabilidades docentes, de investigación y extensión. Por ser uno de los pocos lugares del país en el que se puede distinguir la identidad personal de los profesionales con dignidad, más allá de las funciones rutinarias de los trabajos. Por ser un modelo de lo que ha de anhelarse como presente en todo el país. 15 Introducción Todos los días aparecenen los periódicos mundiales noticias que revelan la moral y la ética que regula la vida de millones de seres humanos. Un juez árabe anula el matrimonio entre una niña de ocho años y un hombre de 50.1 Nos enteramos de que a principios de este año (2009), la mayor autoridad religiosa de Arabia Saudí declaró que los matrimonios de niñas pequeñas no están prohibidos por la ley islámica. Una escuela segregada de Cantabria (porque sólo admite varones), se opone al retiro de subvenciones (medida del gobierno para obligar a las escuelas a suprimir la segregación).2 En nuestro país la Suprema Corte de Justicia de la Nación exonera al Gobernador de Puebla, de haber puesto todo el poder público al servicio de una venganza, y éste festeja su impunidad.3 El líder del sindicato petrolero ostenta impunemente riqueza mal habida denunciada por los medios.4 La Comisión de Derechos Humanos del Distrito Federal presentó el 9 de agosto de 2007 el Informe especial sobre explotación sexual comercial infantil en el Distrito Federal, un poderoso llamado a establecer políticas públicas locales sobre la materia.5 Abandonan combate a prostitución infantil.6 27 niños desaparecen en los albergues de la capital de México.7 Carmen Arístegui es expulsada de su programa televisivo por llamar a las cosas por su nombre: Marcial Maciel, pederasta. Mario Marín, confabulado. Arturo Montiel, corrupto. Elección del 2006, polarizante. Ley Televisa, vergonzosa. Suprema Corte, inconsistente.8 Condoleza Rice, Secretaria de Estado del gobierno de Bush, autorizó 1 “El país” del 30 de abril de 2009. 2 El país, 1 de mayo del 2009. 3 Reforma, 3 de diciembre de 2007. 4 Reforma, 1 de septiembre de 2008. 5 Reforma, 10 de agosto de 2007. 6 Reforma, 1 de mayo de 2009. 7 Reforma, 29 de abril de 2009. 8 Reforma, 10 de enero de 2008. 16 prácticas de tortura en 2002.9 Y hay programas de televisión que evidencian la defensa de prácticas culturales que van contra los derechos humanos, como la ablación del clítoris en ciertas sociedades musulmanas.10 Un supuesto relativismo valoral y la preservación de la soberanía cultural de naciones asiáticas y africanas llevada a extremos en los que una adolescente que llega a tal edad con los órganos intactos es considerada una prostituta. Lo que hay que advertir de cada una de estas noticias es la absoluta ceguera moral que las caracteriza. Es indudable que hay que hacer algo para que tal ceguera desaparezca. Hay múltiples manifestaciones de que personas capacitadas se indignan y protestan ante las situaciones confrontadas. Sin embargo, y a pesar de que hay Organizaciones No Gubernamentales (ONG), que procuran realizar acciones sistemáticas, tal ceguera persiste. Para mí la pedagogía tiene mucho que aportar para contribuir a la formación moral y ética de los ciudadanos que tienda a suprimir la impunidad, a combatir prácticas culturales lesivas y a eliminar dicha ceguera moral vigente en un mundo que demanda acciones claras, bien fundamentadas contra la delincuencia y las costumbres tradicionales ofensivas a la humanidad. Esta tesis pretende avanzar en tal dirección. Para poder estipular los postulados de la epistemología axiológica es menester partir de un marco conceptual que incluya elementos claramente definidos y elaborados. Por eso, esta tesis inicia su desarrollo con la Teoría de la evolución de Darwin, actualizada en los trabajos de Julián Huxley, Stephen Jay Gould, Lynn Margulis, Ernst Mayr y muchos otros más. Luego con la evolución del pensamiento: del pensamiento arcaico al pensamiento moderno. Tal es el contenido de la primera parte. En la gráfica 1.1, esto aparece con la letra A. 9 El comercio. 23 de abril de 2009. 10 VARGAS LLOSA, El lenguaje de la pasión. España. Santillana, (2002). 435 pp. Pp. 333-339. 17 La gráfica que se presenta en la página siguiente, detalla la perspectiva general desde la que se abordarán los Postulados de la Epistemología Axiológica: Continúa con una exposición de la teoría del apego de John Bowlby y Mary Ainsworth. Siguen las teorías constructivistas del desarrollo moral y los tipos de identidad de las personas. Con esto se concluye la primera parte, pues se trata de los elementos componentes de las clases de moral y ética comunes a las perspectivas sociales sobre el comportamiento. Es lo que en la gráfica de la siguiente página se observa como el triángulo B y constituye el contenido de la segunda parte. La tercera parte aborda las perspectivas ideológicas, religiosas y políticas en las que el hombre es un medio para el logro de valores sociales y que no necesariamente redundan en beneficio del individuo. En esta parte se delimita a la moral en todas sus variedades, inclusión hecha de la moral sin ética, moral con Dios y sin ética, moral sin Dios y con ética, moral con Dios y con ética. En la gráfica está identificada esta parte con la letra C. La cuarta parte, refleja el equivalente a la revolución copernicana en valores; es decir, la prioridad dada a los Derechos Humanos y a la justicia como felicidad social. En la gráfica está representada por la letra D. La quinta parte (no incluida en la gráfica), es el tratamiento formal de los valores; esto es, la presentación de las definiciones, los postulados y los teoremas que conforman la estructura de los elementos de la moral y la ética. Es hasta este momento que se puede presentar la formalización de los elementos, pues es cuando se contará con el desarrollo teórico de cada componente. Pese a su brevedad, implica gran parte del contenido previo, por lo que cada item referirá a la sección en la que se ha abordado. Es obvio que de aquí mismo se podrán derivar criterios de 18 identificación y valoración de situaciones humanas relacionadas con valores, así como la elaboración personal de un marco teórico útil para tomar decisiones que nos definan como personas. Finalmente la quinta parte presenta sugerencias de cómo enseñar la reflexión ética sobre la moral social, de grupos políticos, religiosos o ideológicos. Gráfica 0 Esquema de los postulados de la epistemología axiológica. Pautas de crianza – vínculos de apego Desarrollo moral Identidad Social o compartida Psicológica o Individual Psicológica o Individual Social o compartida Enfoque singularista Identidad plural Valores y Derechos Ideológícos Valores y Derechos Humanos Pensamiento arcaico Vs. Pensamiento moderno B C D A TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN 19 Capítulo I. La teoría de la evolución. En este capítulo se presenta la teoría de la evolución tal y como la elaboró Charles Darwin en El origen de las especies, y que fue desarrollada por sus seguidores desde entonces. Hago hincapié en las fases evolutivas así como en los procesos correspondientes a cada fase. El propósito consiste en destacar la teoría como contexto del comportamiento moral y en demostrar cómo los procesos de cada fase facultan la comprensión del complejo mundo del hombre y permiten establecer las bases de la formación en valores. 1.1. El paisaje cósmico. Hay un concepto de la física teórica que me encanta. Fue acuñado por Leonard Susskind en 2003 para describir la extensión total de los ambientes teóricos. El término de este concepto es el de Paisaje cósmico.11 Lo define así: “El paisaje es el espacio de posibilidades, una representación esquemática de todos los ambientes posibles permitidos por la teoría.” (Opus cit, p. 24). En una franca emulación acuño el término de paisaje cultural para denotar el esquema de los postulados de la epistemología axiológica. En otras palabras, será útil para describir con cierto detalle los diversos espacios culturales que se han dado en ambientesposibles. Simultáneamente, al concluir su estudio se podrá contar con elementos que sirvan como criterios de valoración de culturas en lo que respecta a los valores. El intento es procurar una presentación elegante de la teoría que explica el desarrollo 11 Susskind, Leonard. (2003 traducción al español de 2007). El paisaje cósmico: Teoría de cuerdas y el mito del diseño inteligente. Barcelona. Dracontos. 457 pp. Pp. 24 y 32. 20 moral y ético. Como se sabe, mientras más sencilla sea la solución dada a cualquier problema, se considera más elegante. La solución mínima es la más elegante. Por ello, los Elementos de geometría de Euclides, al estar basado en un mínimo de axiomas y lograr las demostraciones de teoremas en formas muy económicas, ya que las hipótesis y el número de pasos que emplea para demostrarlas es el mínimo lograble, se consideró durante siglos como un modelo a seguir. Claro que para los no entendidos la depuración de los argumentos empleados pueden llegar a volverlos aparentemente incomprensibles. Sin embargo, no se trata de algo inaccesible, sino que con la adecuada preparación se logra su aprendizaje, tanto en el terreno informativo como formativo. La gráfica 1.1. presenta los componentes de los antecedentes de los Postulados de la Epistemología Axiológica (PEA). Gráfica 1.1 Componentes de los antecedentes de los postulados de la epistemología axiológica. 1.2. Las fases evolutivas. Para hacer comprensibles los postulados de la epistemología axiológica, conviene empezar por la descripción que hace Julián Huxley12 de las fases evolutivas ya incluidas en la actualización de la teoría de la evolución de Carlos Darwin. De acuerdo con Julián Huxley la evolución ocurre en tres fases (evolución física, biológica y cultural). 12 Huxley, J. (1970). La crisis humana. Buenos Aires. Ediciones Hormé. S. A. E. 107 pp. Pensamiento arcaico Vs. Pensamiento moderno A TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN 21 Gráfica 1.2 Las fases de la evolución. Lo que distingue a las fases entre sí es que cada una tiene un mecanismo, un ritmo, una escala y clases de resultados diferentes. La gráfica nos indica que hay una sucesión temporal entre ellas. Primero ocurrió la física, con mecanismos de interacción físico- químicos, un ritmo de miles de millones de años y una escala y resultados cósmicos y materiales (el paisaje cósmico). Esta fase se rige por la Selección fundamental, consistente en la ley constante e invariable que surge de la causa primera o de las cualidades y condiciones de las mismas. En la selección fundamental los elementos que intervienen reaccionan a partir de sus características con las propiedades del ambiente. Luego la fase biológica, con el mecanismo de la transformación biológica descubierto por Darwin (los efectos de la reproducción diferencial de la variedad genética y de la supervivencia), ritmo de centenares de millones de años y una escala referida a la especie como unidad de observación y especulación (el paisaje biosférico). Como bien se sabe se rige por la Selección natural. Finalmente la fase cultural, con el mecanismo ubicado en el pensamiento humano consistente en "la autorreproducción y autovariación de la mente y sus productos 22 (que) actúa mediante lo que los antropólogos denominan tradición, la transmisión acumulativa de la experiencia organizada mediante la educación, la imitación y el aprendizaje, y utilizando objetos culturales."13 (Huxley, op. cit. p. 18). El ritmo ya no se mide en millones de años, sino en décadas o quinquenios, y en algunos casos, como puede apreciarse en las generaciones de las computadoras, en menos de 18 meses14 (el paisaje cultural). Esta fase se rige por la Selección artificial. Los puntos de emergencia entre las diferentes fases están claramente identificados. La aparición de la vida da inicio a la fase biológica y la aparición del pensamiento y el lenguaje a la fase cultural. Esto no quiere decir que las fases física y biológica dejen de seguir su curso, sino que a la primera fase se han incorporado las siguientes. Es indudable que en este caso la palabra clave es “emergencia”, pues se trata efectivamente de fenómenos de diferente rango. De hecho hay que incorporar un punto de emergencia central. El de la aparición del universo. Es decir, lo que llevó al Big bang y todas sus secuelas. Así pues, tenemos tres puntos de emergencia: el origen del universo, sobre el cual emerge el origen de la vida, sobre el cual emerge el origen de la cultura. Trataremos a cada uno de ellos en su fase respectiva. 1.2.1 La fase física.15 La evolución en su fase física involucra fusiones, fisiones nucleares, combinaciones de elementos en compuestos que llevan a término la aplicación de las leyes de la física y la química. La selección fundamental, correspondiente a esta fase, ha sido estudiada desde 13 Huxley, J. La crisis humana. Buenos Aires. Paidós. 108 pp. 14 Tómese en cuenta que escribo esto en la segunda década del siglo XXI. 15 De hecho sería correcto llamarla fase físico-química, pero Huxley la denomina fase física. Por eso mantengo el nombre así. 23 épocas muy remotas en procura del conocimiento de la estructura de la materia. Los alquimistas identificaron al fuego como el instrumento que permite el cambio, no sólo destructivo, de unas sustancias en otras sustancias que para ellos eran emergentes e imprevisibles. Se sabe que la domesticación del fuego por los hombres data de hace 400,000 años. Aunque no se generalizó en todos los grupos humanos (se descubrió que en la isla tropical lluviosa de Andaman, al sur de Birmania, los pigmeos mantenían cuidadosamente los incendios espontáneos porque desconocían la técnica para hacer fuego), es obvio que el fuego se utilizó para los mismos fines, calentarse, para alejar los depredadores, para desmontar bosques, cocinar, secar, endurecer la madera, partir piedras y tal. Una de las consecuencias más importantes de la domesticación del fuego fue el hecho de que el grupo debe haberse reunido alrededor del fuego para convivir en un ambiente de seguridad, tanto individual como grupal. No es extraño que la palabra “hogar” denote el sitio en que se hace la lumbre y simultáneamente es la casa o sitio en que las personas viven juntas. Como tal “El fuego es un formidable factor de hominización.” (Lumley 2010, p. 216).16 Es un gran factor de sociabilidad que dio origen a identidades culturales regionales. La vida social se organiza alrededor del hogar, es decir, de la hoguera que los integrantes del grupo sabían encender y mantener. Además el fuego abre la perspectiva a una clase totalmente nueva de materiales: los metales. “La física es el cuchillo que corta la veta de la naturaleza; el fuego, espada llameante, es el cuchillo que corta por debajo de la estructura visible dentro de la roca.” (Bronowski, 1979, p. 125).17 Sin embargo, sólo recientemente se ha logrado entender que las propiedades particulares de la materia, ya sea natural o en aleaciones, depende de su estructura atómica. 16 Lumley, H. (2010). La gran aventura de los primeros hombres europeos: La odisea de la especie humana tras abandonar Africa. México. Tusquets. 262 pp. 17 Bronowski, J. (1979). El ascenso del hombre. Bogota. Fondo Educativo Interamericano. 448 pp. 24 1.2.1.1 El origen del universo. La materia evoluciona de acuerdo con la selección fundamental. En todos los astros se realizan procesos que van convirtiendo a los átomos en estructuras cada vez más complejas. No es otra cosa que la evolución de los elementos. Steven Weinberg en su libro “Los tres primeros minutos del universo”, 18 (Weinberg,1978, pp. 92-106), describe la evolución cósmica en los primeros tres minutos recurriendo a una presentación de una secuencia fílmica que permite dividir la cinta en seis fotogramas, cada uno de ellos con muy peculiares características y procesos en curso. Veámoslos con cierto detalle: El primer fotograma presenta un universo con una temperatura de 100,000 millones de Kelvin (1011º K). Las leyes que lo rigen son las de la mecánica estadística independiente de lo que ocurrió antes del primer fotograma. En este momento las magnitudes conservadas (carga, número bariónico19 y número leptónico20) son muy pequeñas o incluso iguales a cero. Las partículas abundantes son las que están por debajo de 1011 Kelvin. Entre ellas está el electrón, el positrón, y las partículas sin masa –fotones, neutrinos y antineutrinos. Se mantienen en equilibrio térmico mediante rápidas colisiones entre ellos y entre sí, por la extrema densidad del Universo. La altísima temperatura y las rápidas colisiones entre las partículas hacen posibles las reacciones en las que un antineutrino más un protón dan un positrón más un neutrón y viceversa; un neutrino más un neutrón dan un electrón más un protón y viceversa. 18 Weinberg, S. (1978). Los tres primeros minutos del universo: Una concepción moderna del origen del universo. Madrid. Alianza Universidad. 156 pp. Weinberg es quien llama selección fundamental a la que corresponde a esta fase. 19 En Física de partículas, el número bariónico es un número cuántico invariante. Hay una fórmula en la que incluye el número de quarks y de antiquarks. 20 En la física de altas energías, el número leptónico es el número de leptones menos el número de antileptones. 25 En el segundo fotograma el Universo al expandirse ha reducido su temperatura a 30,000 millones de grados Kelvin (3 x 1011 grados). Esta reducción se ha logrado en 0,2 segundos. “El pequeño número de partículas nucleares aún no se hallan ligadas a núcleos, pero con la caída de la temperatura es ahora mucho más fácil que los neutrones, se conviertan en protones, más ligeros, pero no al revés.” (Weinberg, 1978, p. 95). Para el tercer fotograma la temperatura ha descendido a 10,000 millones de Kelvin (1010). Esto ocurre al 1.09 segundos del inicio. Neutrinos y antineutrinos cambian su comportamiento. De ser partículas en equilibrio térmico con los electrones, los fotones y positrones, pasan a ser partículas libres. “El Universo es aún demasiado caliente para que los neutrones y los protones puedan unirse en núcleos atómicos durante un tiempo apreciable.” (Weinberg, 1978, p. 96). Para el cuarto fotograma la temperatura desciende hasta los 3,000 millones de Kelvin (3 x 109). Ahora han pasado 13.82 segundos desde el inicio. Aunque el Universo está a muy baja temperatura (¡!) no se pueden formar núcleos estables de helio (He4), porque la expansión del Universo es tan rápida que sólo pueden formarse en una serie de reacciones rápidas de dos partículas. Un neutrón y un protón pueden formar un núcleo de hidrógeno pesado (deuterio) en tanto que la energía y el momento excedentes se los lleva un fotón. Luego el núcleo del deuterio puede chocar con un protón o un neutrón para formar un núcleo de isótopo ligero de helio o el helio tres (He3) o el isótopo más pesado del hidrógeno (tritio, H3). Se aprecia que es una cadena de reacciones que se inicia con la producción del deuterio. Esto señala que primero se produce el hidrógeno y luego el helio. El paso del hidrógeno al helio requiere de las altas temperaturas que ocurren en las estrellas jóvenes, tales como el Sol. Tal conversión libera una enorme energía apreciable en las tormentas producto de dicha acción. 26 Para el quinto fotograma la temperatura ha descendido a 1.000 millones de Kelvin (109). Ahora han transcurrido tres minutos y dos segundos. La temperatura permite que se mantengan unidos los núcleos de tritio y helio tres, así como los del helio ordinario. “Los electrones y positrones han desaparecido en su mayor parte, y los principales componentes del Universo son ahora fotones, neutrinos y antineutrinos.” (Weinberg, 1978, p. 97). Los neutrones se desintegran a un ritmo estable para dar origen a los protones. Un poco más tarde (sic) la temperatura disminuye hasta permitir que los núcleos del deuterio pueden mantenerse unidos. En este momento han pasado tres minutos y 46 segundos desde el inicio. (Weinberg se disculpa pues el libro debió llamarse Los tres primeros minutos y tres cuartos, pero se aprecia que la naturaleza no se anda con precisiones convencionales). En el sexto fotograma sólo se presenta la situación final. La temperatura ha descendido a 300 millones de Kelvin (3 x 108 K). Ya han pasado 34 minutos y cuarenta segundos. Electrones y positrones se han aniquilado completamente, salvo un pequeño exceso de electrones (un parte en mil millones) necesario para equilibrar la carga de protones. Los procesos nucleares se han suspendido, pero el Universo aún está a muy alta temperatura para que se formen átomos estables. El Universo seguirá expandiéndose y enfriándose pero durante 700,000 años no pasará nada de mucho interés. “…la falta de electrones libres hará que el contenido del Universo sea transparente a la radiación; y el desacoplamiento de la materia y la radiación permitirá a la materia comenzar a crear galaxias y estrellas. Después de otros 10,000 millones de años, aproximadamente los seres vivos comenzarán a reconstruir esta historia.” (Weinberg, 1978, p. 100). Hay una serie de hechos que se pueden someter a prueba para comprobar o refutar la teoría de la formación del Universo. Entre éstos están que los átomos de helio, a cierta temperatura, pueden colisionar entre sí para formar átomos más pesados. “El carbono, por 27 ejemplo, se forma en una estrella cada vez que tres núcleos de helio chocan en un punto dentro de un tiempo menor a una millonésima de millonésima de segundo. Cada átomo de carbono en todo ser vivo ha sido formado por tan extraña e improbable colisión. Más allá del carbono se forma el oxígeno, el silicio, el azufre y otros elementos más pesados.” (Bronowski, 1979, p. 344). Etimológicamente evolución significa despliegue, lo que implica un desarrollarse en el tiempo de una manera intrínsecamente progresiva, o al menos direccional. Viene a ser un despliegue dirigido. En física se emplea el término evolución en este sentido etimológico. La Enciclopedia Británica en la sección sobre formación y evolución estelar empieza señalando la analogía de evolución estelar a un ciclo de vida preprogramado, en el que el grado de evolución se define como la posición a lo largo de una trayectoria predecible. Por ejemplo: nuestro planeta nació hace 4,600 millones de años y el Sol se convertirá en una enana blanca dentro de 5 mil millones de años. En términos generales la selección fundamental procede a partir de las interacciones entre dos o más átomos o grupos de átomos cuyos enlaces los mantienen unidos. Michael Faraday (1791-1867) descubre que los estados de la materia de cualquier elemento dependen de la temperatura y la presión. Él mismo logra la licuefacción de muchos gases, salvo los del helio y el oxígeno, que requieren de una temperatura de 4,22 K (-268.93º C). El estudio de los enlaces ha llevado a nombrar una serie de clases de enlace que permiten describir procesos químicos. Entre ellos está el enlace de hidrógeno, el doblado o banana, el covalente, el coordinado, el electrovalente o iónico, el pi y el sigma, el polar, y el no polar, el múltiple, el simple y otros más. 28 Así pues, la temperatura influye en la organización o destrucción de los elementos físicos. A una temperatura de 109 Kelvin, (mil millones de K), los núcleos atómicos se desintegran. Las temperaturas entre 104 k y 106 k tienen elefecto destructivo de desintegrar las envolturas atómicas. Las moléculas se desdoblan entre 103 k y 104 k. Son temperaturas en las que el osmio y el hierro se funden. El agua hierve y el alcohol congelado se funde a los 100 K. El hidrógeno congelado se funde a los 10 K y en el cero absoluto todo queda congelado.21 (Gamow, 1969, p. 207). Por ello, se deduce que el universo demoró miles de millones de años en irse formando. No es extraño que durante cinco mil millones de años sólo hayan existido los átomos de hidrógeno y helio. Al irse enfriando el universo, efecto de la expansión, se fueron formando los demás átomos. En todo caso los cambios de las magnitudes de la temperatura, presión y volumen fueron conformando el mundo atómico y molecular. Estos cambios son estudiados por la termodinámica. “(La) Termodinámica …, es más atractiva si la vemos como lo que es: la ciencia del ‘deseo’. La existencia de átomos y moléculas está dominada por ‘atracciones’ , ‘repulsiones’, ‘necesidades’ y ‘descargas’, hasta un punto de que llega a ser prácticamente imposible escribir sobre química sin caer en una especie de antropomorfismo cachondo. Los átomos ‘quieren’ perder o ganar electrones, atraer cargas opuestas, repeler cargas iguales o cohabitar con átomos y moléculas de carácter semejante. Una reacción química tiene lugar de manera espontánea si todos los compañeros moleculares quieren participar, o acaso éstos sean presionados por una fuerza superior para reaccionar a regañadientes.” (Lane, 2009, p. 23).22 Como veremos más adelante, los procesos termodinámicos preparan el terreno para que emerja la vida. En esto subyace el hecho de que la selección 21 Gamow. G. (1969). Uno, dos, tres… infinito. Madrid. Espasa-Calpe.351 pp. 22 Lane, N. Los diez grandes inventos de la evolución. Barcelona. Ariel. 398 pp. 29 fundamental prepara la selección natural. Esto es lo que durante milenios se procuró evitar como conclusión: explicar lo orgánico a partir de lo inorgánico. La selección fundamental da origen al paisaje cósmico. Ahora bien, ¿qué es lo que da origen al Universo? Dar respuesta a esta pregunta llevó a la ciencia de la física a planteársela y replanteársela constantemente por aquellos genios que propusieron teorías totales, es decir, teorías que pretendían explicar de manera comprensiva el porqué y el cómo de la existencia del universo. No presentaré una revisión histórica de todas las teorías propuestas. Únicamente me ocuparé de las más significativas, es decir, de aquellas que dieron certidumbre a las generaciones sobre la explicación aportada. El conocimiento acerca de la naturaleza tuvo un impulso enorme con las aportaciones de Isaac Newton (1642-1727). Como se sabe, Newton aceptó la perspectiva cartesiana de la interpretación mecanicista de los fenómenos físicos. Por eso, a pesar de que sus contribuciones fueron de inmensa importancia no se considera que haya redituado una perspectiva filosófica, como de hecho ocurrió con Albert Einstein y Werner Heisenberg, Erwin Schöedringer y otros más. Aplicó entonces, la interpretación mecanicista cartesiana. Tal perspectiva dominó la física desde 1686 –fecha en la que se publicó el libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural)-, hasta principios del siglo XX. En el libro citado se da a conocer la ley de la gravitación universal además de establecer las bases de la mecánica clásica. Es bien conocida la anécdota de Newton contemplando la caída de una manzana. De hecho ha sido refutada por investigadores, pero figura en los escritos de Newton. Según Stukeley (citado 30 en Da Andrade, 1969)23 en el relato de una conversación con Newton, éste le confió que al estar pensando en qué influjo mantenía a la Luna en su órbita, al ver la caída de la manzana se preguntó si tendría algo que ver la fuerza que hacía caer la manzana con la que sostenía a la Luna en su órbita. Aquí conviene que tomemos en cuenta la situación prevaleciente en los tiempos antiguos y medievales. Recordemos que Aristóteles asentaba que, respecto al movimiento, los cuerpos celestes y terrestres seguían leyes naturales completamente distintas. A partir de tal hipótesis los filósofos, astrónomos e investigadores de la física consideraban que los cuerpos celestes eran movidos por ángeles o por fuerzas ocultas. Incluso en sus trabajos René Descartes, al que se califica de epistemológicamente racionalista y ontológicamente realista,24 luego de su lema “Pienso luego existo” al que llegó por su duda metódica (es decir, podía dudar de todo excepto de que dudaba el mismo. Dicho en otras palabras, la existencia de una duda implica la existencia del alguien que duda. Como la duda es una forma del pensamiento, esto es un hecho incontrovertible, ergo, “Pienso luego existo”). Al pretender justificar la existencia del mundo exterior, es decir, la rex extensa, recurre en su argumentación a la existencia de un Dios perfecto e infinito. Al ser la primera verdad “Pienso luego existo” y al ser Dios un ente perfecto e infinito, se elimina la posibilidad de que Dios lo engañe o permita que un genio malvado lo engañe. Así Descartes, y con él cualquier otro ser humano, pueden derivar lo inteligible como verdades que parecen derivarse de los sentidos. Por tanto, al postular Newton la posible relación entre una manzana y la Luna como objetos que siguen la misma ley era una idea original muy audaz. Newton señaló que, teóricamente, la velocidad de caída era 23 Citado en Da Andrade E. N. (1969). Isaac Newton. Capítulo 8 del volumen primero de Sigma: el mundo de las matemáticas. De James R. Newman. pp. 181-202. 24 Monroy N. Z. Construcción del conocimiento y enseñanza de la ciencia. En Memorias del Congreso en Epistemología y Psicología. Facultad de Psicología. UNAM. 2010. 31 proporcional a la fuerza de gravedad, y que tal fuerza disminuía proporcionalmente con el cuadrado de la distancia del objeto al centro de la Tierra. En el libro ampliamente conocido como Principia Mathematica, Newton recopila los hallazgos de Galileo en tres leyes. En la primer ley anuncia lo que más adelante se conoció como el principio de inercia: “un cuerpo en reposo, o en movimiento, se mantendrá en reposo, o en movimiento rectilíneo y uniforme, a menos que sobre él actúen fuerzas exteriores que lo obliguen a modificar dichos estados.” Una consecuencia de este principio consiste en que ya no se necesita recurrir a la hipótesis de que los cuerpos celestes se mueven porque ángeles y espíritus los empujan constantemente. La segunda ley del movimiento define una fuerza en función de su masa y su aceleración. Al separar masa y aceleración se puede representar a la masa como la resistencia a la aceleración, o la cantidad de inercia que poseía y su peso – representado por la cantidad de fuerza gravitatoria que existe entre el mismo cuerpo y otro cuerpo. La tercera ley del movimiento establece que para cada acción hay una reacción igual y de sentido contrario. Con estas tres leyes Newton pudo deducir la forma de calcular la fuerza gravitatoria entre la Luna y la Tierra. Demostró que era directamente proporcional al producto de la masa de los dos cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separaba sus centros. La ecuación resultante es: donde m1 y m2 son las masas de la Tierra y la Luna, d la distancia entre sus centros, G la constante gravitatoria y F la fuerza de atracción de la gravedad entre éstas. 32 Al generalizarla a dos cuerpos cualesquiera se convierte la ecuación en la ley de la Gravitación Universal. Logró con ello, explicar las leyes de Kepler, la precesión de los equinoccios y facultó la posibilidad de que se postularan hipótesis, tendientes a explicar lasirregularidades de los movimientos de los astros, a partir de la ley de la gravitación universal. El esquema general del universo detallado en el libro de Newton se basa en pocas suposiciones, considerablemente simples, desarrolladas en una línea matemática clara y estimulante. Descartes y Newton anuncian la Era de la Razón, que hizo que muchos científicos presupusieran que era posible resolver todos los problemas de la realidad con la aceptación de unos pocos axiomas deducidos de la cuidadosa observación de los fenómenos y de un correlativo buen uso de las matemáticas. El impulso a la especulación científica sólida emerge de el hecho de que “Hace más de tres centurias la ciencia se transformó por la dramática idea novedosa de que las reglas basadas en ecuaciones matemáticas pueden ser usadas para describir el mundo natural.” (Wolfram, 2002, p. 1).25 Resulta paradójico que un libro de tal trascendencia haya tenido dificultades para ser publicado. Para empezar la Royal Society no podía financiar la publicación por no disponer de suficientes recursos financieros. Robert Hooke, que llegó a ser secretario de la Royal Society, realizó experimentos en muchos campos de la ciencia; entre ellos la física y la biología. Sin embargo, en pocos concluyó sus hallazgos pero le dio pie para que disputara prioridades en terrenos en los que otros investigadores lograron integrar los conocimientos respectivos. Así, se opuso a que se publicara el libro de Newton hasta que éste aceptó incluir una referencia a las deducciones que había hecho Hooke previas al desarrollo logrado por Newton. La Royal Society retiró su consentimiento para no 25 Wolfram. S. (2002). A new kind of science. Champaign-IL. Wolfram media inc. 33 comprometerse en algo que podría derivar en una agria controversia. Edmund Halley, el del cometa, era un hombre rico y aceptó correr con todos los gastos de la publicación. Newton ha sido calificado como el último de los magos porque no sólo se dedicó a asuntos científicos, sino que dedicó una gran cantidad de tiempo a buscar la receta de la fabricación del oro. Estaba convencido de que la transmutación era un proceso real. Su producción de textos sobre pasajes místicos de la Biblia y otros asuntos esotéricos llegó a sumar mas de millón y medio de palabras. Estuvo en la secta del Unitarismo, pero renunció a ella, aunque fue fiel a las normas de la secta en privado, porque le impedía permanecer en Cambridge de haber negado la divinidad de Cristo. Como veremos más adelante, en el capítulo II, Newton tenía un pensamiento sincrético de la simultánea integración de la magia y la ciencia. La labor de Newton demuestra que “Resulta más fácil entender las leyes de la naturaleza si analizamos los casos más simples, dejando de lado, al principio, los casos más complejos.” (Einstein e Infeld. 1939, p. 18).26 Por otra parte, hay que señalar que aunque la palabra “filosofía” aparece con frecuencia en los textos de Newton, se ha de interpretar como “ciencia”, pues en la época de Newton se hablaba de filosofía natural cuando se trataba de trabajos propios de la ciencia. Es William Whewell quien en 1840 propone el término “científico” para reemplazar al “filósofo natural” aristotélico. Whewell es un gran nomenclador. A él se deben los términos "ion", "electrodo", "ánodo" y "cátodo" (introducidos por Faraday por sugestión de Whewell), las designaciones de "uniformismo" y "catastrofismo" para las respectivas doctrinas geológicas y la designación de “científico” para separar los intelectuales que investigan las regularidades empíricas de los intelectuales que se dedican 26 Einstein, A. Infeld, L. (1939). La física: aventura del pensamiento. Buenos Aires. Ed. Losada. 254 pp. 34 a la jurisprudencia, la administración, la política y cualesquiera otra actividad que no se centre en tales regularidades. Newton transforma la visión aristotélica del universo según la cual todo era considerado en términos orgánicos. Leonardo da Vinci lo ilustra en este párrafo: “Podemos decir que la Tierra tiene un alma vegetativa y que su carne es la tierra, sus huesos son las estructuras de las rocas… su sangre son los depósitos de agua… su respiración y sus pulsos son el flujo y reflujo del mar.”27 En el sistema aristotélico la condición natural de las cosas tenían un lugar al que tendían espontáneamente. Así las cosas hacían lo que hacían porque estaba en su naturaleza alcanzar su condición natural. Se trataba de una ley aplicable tanto a lo inorgánico como a lo orgánico. Si el fuego se elevaba era porque tendía a colocarse en su lugar natural, si caían las piedras era porque su lugar natural era el suelo. Había entonces una suerte de carácter final de las cosas cuya armonía consistía en la fuerza que les impelía a ubicarse en su lugar natural. La explicación aristotélica se basaba en “fines y naturalezas”. Newton establece un cambio del curso del pensamiento humano. El método mecánico de explicación. Las cosas hacen lo que hacen no porque tengan que obedecer la voluntad de un dios o de que traten de alcanzar su lugar final, sino porque se tienen que mover de acuerdo a ciertas leyes de la naturaleza. Esto se evidencia en el párrafo que inicia el tercer libro de los Principia: “En los libros precedentes he puesto los principios de la filosofía; principios no filosóficos sino matemáticos… Estos principios son las leyes o condiciones de ciertos movimientos, y los poderes o fuerzas, que conciernen principalmente a la filosofía. Pero, a no ser que ellos mismos hayan aparecido secos y estériles, los he ilustrado, aquí y allí, con 27 Citado por Peter Burke. (1986). The italian Renaissance. Cambridge. Polity Press. P. 201. 35 algunas glosas filosóficas, dando una explicación de cosas tales (…) como la densidad y la resistencia de los cuerpos, espacios vacíos de todo cuerpo, y el movimiento de la luz y del sonido. Falta que demuestre ahora, a partir de los mismos principios, el sistema del mundo.”28 Las aportaciones de Newton en este tercer libro de los Principia son de muy largo alcance. Asimiló las ideas y hallazgos de investigadores como Descartes, Galileo, Kepler, Bacon, pero los superó en su penetración para sentar y confirmar las bases del pensamiento mecanicista. Sin hacerlo explícito, indicó que la forma de descubrir algo respecto del mundo no consiste en estudiar e interpretar las obras de Aristóteles, sino en observar y experimentar, midiendo las magnitudes e interacciones de la naturaleza. Al generalizar sus hallazgos con dos cuerpos a todos los cuerpos establece un requisito según el cual todo concepto generalizado se debe reducir al concepto original cuando se establecen las condiciones previas. Es una forma de readquirir el concepto primitivo como un caso especial del generalizado. “La clave del entendimiento reside en la identificación y la comprensión de lo más primitivo.” (Atkins, 1995, p 21)29 La siguiente figura a la que me voy a dedicar es Albert Einstein (1879-1955). En 1900 Max Planck (1858-1947) publicó un artículo en el que demuestra que en un mundo en el que la materia se presenta en conjuntos, la energía también debe presentarse en conjuntos o cuantos. La distribución de irradiación de variadas frecuencias se basa en el supuesto decisivo de que la energía no es divisible indefinidamente. Al estar constituida la materia por partículas, la energía debe estar igualmente en partículas. Planck denominó a la 28 Citado en Da Andrade E. N. (1969). Isaac Newton. Capítulo 8 del volumen primero de Sigma: el mundo de las matemáticas. De James R. Newman. Pp. 181-202. 29 Atkins. P. W. (1995). Cómo crearel mundo. Barcelona. Drakontos. 202 pp. 36 cantidad de “hv” de energía como cuanto. Enseguida supuso que el tamaño de cada cuanto es directamente proporcional a su frecuencia. La fórmula es: Donde E equivale a energía, h es la constante de Planck, y v es la frecuencia de radiación. Dado que Es decir, la frecuencia v y λ, la longitud de la onda, están relacionados con la velocidad de la luz, la constante de Planck también se puede expresar con la fórmula: En la que E equivale a energía, h es la constante de Plank. c la velocidad de la luz y la letra λ la longitud de onda. En ambas fórmulas se aprecia su sencillez y algo semejante a lo que ocurrió con Newton al enunciar la ley de la inercia. Esto es, no pueden inferirse a partir de la experiencia. Esto lo demuestra Einstein al hablar de la experiencia idealizada. Para Einstein tanto Newton como Planck llegaron a sus conclusiones “…imaginando un experimento ideal que jamás podrá verificarse, ya que es imposible eliminar toda influencia externa. La experiencia idealizada dio la clave que constituyó la verdadera fundamentación de la mecánica del movimiento.” (Einstein e Infeld, 1939, p. 15).30 Einstein en 1905 fue el primero que aprovechó el trabajo de Planck sobre los cuantos. El efecto fotoeléctrico en el que la luz que incide en algunos metales estimula 30 Einstein, A. Infeld, L. (1939). La física: aventura del pensamiento. Buenos Aires. Ed. Losada. 254 pp 37 emisión de electrones. Einstein contaba con los hallazgos de Lenard, quien al estudiar el efecto fotoeléctrico encontró que al aplicar luz a diferentes metales, se emitían electrones idénticos. Aparentemente los átomos diferentes tenían estructuras internas muy similares. Lenard supuso que el átomo estaba vacío en su mayor parte. Pero no llegó más lejos. Rutherford comprobó esta hipótesis y Einstein explicó el efecto fotoeléctrico aplicando la teoría cuántica de Planck. El segundo trabajo importante publicado de Einstein es en el que realiza un análisis matemático del movimiento browniano. Este trabajo convenció a físicos como Svedberg (premio Nobel de química 1923), quien era renuente a aceptar la teoría atómica. Este trabajo le valió el premio Nobel en 1921 al físico alemán. Pero el más importante de sus artículos es el relacionado con la Teoría de la relatividad: Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento.31 Estos trabajos dan origen a la física moderna en reemplazo de la física clásica. Esto es, constituyen una nueva visión del universo. En un post scriptum en el mismo año de 1905 afirma que la energía y la masa son equivalentes: E = mc2 Einstein genera la Teoría de la relatividad que interpreta al mundo no como sucesos sino como relaciones. Así, están relacionados el espacio y el tiempo, la energía y la materia. Forman una unidad sobre todo en lo que se refiere al hombre, el conocimiento y la naturaleza. Reemplazó el espacio y tiempo absolutos de Newton por espacio-tiempo relativo. Una consecuencia inmediata es que no había movimientos absolutos, sino que todo movimiento es relativo al punto de referencia escogido, por lo que las leyes de la naturaleza 31 De Annalen der Physik, vol. XVII. pp. 891-921. Versión en español: Albert Einstein y otros. (2005). La Teoría de la Relatividad. Buenos Aires. ESE Servicios editoriales. 38 permanecen estables según los puntos de referencia. A partir de la experiencia ideal realizó experimentos idealizados que le llevaron a racionalizar los efectos de las relaciones estipuladas. ¿Cómo vería el mundo si se montara en un fotón? ¿Cómo se transformaría la apariencia del mundo si el tren que le llevaba a su trabajo en la oficina de patentes viajara a la velocidad de la luz? ¿Qué pasaría con el tiempo? Como sus conclusiones incluían fórmulas matemáticas fue posible efectuar comprobaciones de las predicciones de la teoría. Entre éstas la que Arthur Eddington hizo en una expedición a África para comprobar si el campo gravitacional cercano al Sol causaría que un rayo oblicuo se desviara hacia dentro, como si hubiera una distorsión espacial. Durante el eclipse del 29 de mayo de 1919 Eddington comprobó la predicción, lo que comprueba la curvatura del espacio. En 1915 Einstein publica la teoría general de la relatividad. En principio fue el desarrollo de una aplicación de su teoría en el caso más general de los sistemas acelerados. Con ello hubo de desarrollar una nueva teoría de la gravedad, en la cual la teoría clásica de Newton sólo era un caso especial. Willem de Sitter (1872-1934) fue un astrónomo de los primeros que se interesaron en la teoría de la relatividad, aunque discrepaba de la concepción que tenía Einstein del universo. Consideraba que el universo tenía un espacio curvo cuya demostración estaba en que dado que la luz se curva por la fuerza de la gravedad, llegaría un momento en el que la luz alcanzaría su punto de partida. En cambio Einstein sostenía que el radio de la curvatura era constante y el universo estático. Sitter afirmaba que una forma de interpretar a la teoría general de la relatividad prediría que la curvatura crecía cada vez menos y que el universo curvo se expansionaba constantemente. Einstein pensaba que el Universo era cerrado, limitado, acotado. Enorme pero que no se encogía ni se expandía. Sin embargo, esa concepción tenía como consecuencia que todos los cuerpos del universo se atrajeran por la fuerza de la gravedad y que 39 eventualmente llegarían a colapsar. Einstein se abocó a resolver este problema y consideró que la solución radicaba en una constante particular de la naturaleza. La llamó la constante cosmológica. Representa una fuerza repulsiva universal –algo así como una antigravedad-, que también podría destruir el universo si no fuera extremadamente pequeña. Entonces, la constante cosmológica es un término independiente en las ecuaciones del campo gravitatorio. (Susskind, 2007, pp 24 a 426)32 La fórmula que presenta Einstein en su artículo es: Cuando Λ es igual a cero la fórmula se reduce a la de la ecuación original de la relatividad general. “En 1927 el astrónomo belga George Edouard Lemaitre (1894-1966) sugirió que, en el tiempo cero, toda la materia y energía del Universo se hallaban, efectivamente, comprimidos en una gigantesca masa cuyo diámetro no rebasaba unos cuantos años luz, a la que Lemaitre llamó el huevo cósmico.”33 Dicho huevo cósmico fue inestable por lo que estalló en una explosión espectacular a la que se llamó la gran explosión que en inglés es el Big bang. Sin embargo, la Teoría del Big bang no fue aceptada de inmediato, sino hasta que se aportaron pruebas incontrovertibles. Éstas fueron aportadas por el astrónomo alemán Arno Penzias (1933), el norteamericano Robert Woodrow Wilson (1936) y el también norteamericano Robert Henry Dicke 1916-1997). Éste último elaboró una teoría sobre la Gran Explosión en la que sugirió que el residuo de la explosión tomaba la forma de una 32 Susskind, L. (2007). El paisaje cósmico: Teoría de cuerdas y el mito del diseño inteligente. Madrid. Drakontos. 461 pp. 33 Citado en Espejel, R. A. M; Marquina F. M. L; Martinez, N. M. A. Física. Enciclopedia de conocimientos fundamentales. UNAM. Siglo XXI. Volumen 5. p. 304. 40 radiación de fondo de baja temperatura, que fue captada en los trabajos de Penzias y Wilson. Cuando se comunicaron entre sí estos investigadores se percataron de que efectivamente podían calcular el origen del Universo. En otras palabras, dichas por Penzias, habían trabajado como paleontólogos. Entre las reflexiones teóricas en el artículo de Dicke y colaboradores señalaban que “si el Universo tuvo un origen singular, pudo haber sido extremadamentecaliente en sus estados tempranos.”34 A partir de asumir como verdadera la Gran Explosión se realizaron múltiples cálculos sobre la evolución química que debió sufrir el Universo. A mediados de la década de 1970 Manuel Peimbert Sierra, astrónomo mexicano, realizó una serie de cálculos sobre las proporciones de diversas moléculas en el Universo y su presencia en varios espacios. Encontró que las cantidades son similares, como si provinieran de un mismo proceso que actuó en todas partes. Determinó la composición química del medio interestelar. El trabajo de Peimbert y colaboradores se extendió durante cuatro décadas y llegó a ser uno de los pilares en que se asienta la teoría de la Gran Explosión. Edwin Hubble (1889-1953) también realizó investigaciones que le llevaron a concluir que el universo se expande. Pero no se atrevió a publicar sus resultados porque se basó en los periodos de luminosidad, que eran muy controvertidos. Por tanto, la distancia entre las galaxias aumenta constantemente. Einstein calificó la constante cosmológica como su peor error y la rechazó indignado. La constante cosmológica de Einstein se está empleando en la teoría que une la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. Sólo que se la define como energía o presión negativa del vacío. Según Susskind (opus cit, pp. 24 y 25), “Dos descubrimientos clave están impulsando el cambio de paradigma: el éxito de la 34 Citado en Espejel, R. A. M; Marquina F. M. L; Martinez, N. M. A. Física. Enciclopedia de conocimientos fundamentales. UNAM. Siglo XXI. Volumen 5. p. 308. 41 cosmología inflacionaria y la existencia de una pequeña constante cosmológica.” A la constante cosmológica también se la llama energía oscura, -pues ésta tiende a comportarse de acuerdo con la fórmula dada por Einstein-, y se considera está involucrada con el Big bang y el origen del universo. Hasta ahora existen varias teorías en disputa para ofrecer una teoría explicativa de cómo pudo ocurrir el inicio del universo. Entre otras está la teoría del principio de selección de vacío, aunque cada vez tiene menos seguidores. La teoría que seduce a cada vez más investigadores es conocida como paisaje poblado. La razón de su aceptación radica en que se basa en principios físicos bien comprobados. Se apoya en la teoría de la relatividad general y en aplicaciones convencionales de la mecánica cuántica. “Para entender cómo se puebla el paisaje tenemos que examinar dos conceptos muy básicos de la física. El primero es la metaestabilidad del vacío. Se refiere al hecho de que las propiedades del vacío pueden cambiar súbitamente con poco o ningún calentamiento. El segundo concepto es que el espacio se clona a sí mismo.” (Susskind, op, cit, pp. 335). Hay tres clases de estabilidad: La estabilidad, la inestabilidad y la metaestabilidad. La estabilidad implica un grado de resistencia a cambios súbitos e impredecibles. La inestabilidad implica un bajo grado de resistencia a cambios súbitos e impredecibles. La metaestabilidad supone algo intermedio. Algunos sistemas parecen estables durante largos periodos pero finalmente sufren cambios catastróficos muy repentinos e imprevistos. Un ejemplo que aclara este concepto es el agua: mientras está a la temperatura entre el punto de congelación o de evaporación, permanece estable. Pero si sube hasta el grado de la evaporación o baja hasta el de congelación, el agua permanece líquida un tiempo extra, pero no tarda en convertirse en gas (vapor) o en sólido (hielo). 42 En el nivel microscópico existen agitaciones cuánticas que pueden provocar el cambio de un sistema estable a uno inestable. A esto se le conoce como efecto túnel cuántico. Por ello, se piensa que hay una metaestabilidad del vacío. Por ello, hay que conocer las leyes del caos. Como se sabe la Teoría del caos se ocupa de los sistemas sensibles a las variaciones en las condiciones iniciales. Y esto vale para las matemáticas, la física, la química y otras disciplinas, pues se trata de sistemas dinámicos que se presentan en múltiples fenómenos. Es indudable que una gran parte del progreso del conocimiento científico de la física radica en la indagación sobre los componentes últimos de la materia. Durante el siglo XIX se concluyó que los átomos eran éstos y que efectivamente eran indivisibles. Pero el modelo atómico de Rutherford evidenció que el átomo no era indivisible pues contaba con un núcleo y una nube de electrones. Con esto se inicia la física de partículas que se ocupa de estudiar los componentes elementales de la materia y de las interacciones entre ellas. La física de partículas también es conocida como física de altas energías debido a que muchas partículas sólo son visibles en grandes colisiones provocadas en los aceleradores de partículas. Tales partículas son altamente inestables por lo que se desintegran en menos de un segundo. Tal vez se crea que esto es algo muy distante de la vida cotidiana, pero de hecho no es así. Un televisor es una forma simple de acelerador de partículas. ¿El núcleo y la nube de electrones son los componentes últimos de la materia? La mecánica cuántica, ya mencionada con sus autores Planck y Einstein, no sólo se ocupa de la materia tal y como se la consideraba en el siglo XIX sino que incluye a la energía, que es una forma específica de la materia. Se pueden hacer observaciones que permitan conocer el número cuántico de un sistema determinado. Tales números permiten caracterizar los estados estacionarios (estables), o propios (inherentes) de un sistema. Los cuantos, por consiguiente, miden algo 43 que hay que precisar. Algo que ocurre en el nivel de las partículas de los componentes del átomo. Por el modelo de Rutherford se sabe que los átomos tienen un núcleo y electrones que giran alrededor de él. Más adelante se especificó que los núcleos tienen protones y neutrones, a los que se llamó nucleones y se les identificó como partículas constituyentes del núcleo atómico. Ambas partículas se les englobó bajo el término de hadrones porque son partículas que experimentan la interacción nuclear fuerte.35 La física de las partículas llevó a reconocer que existen cuatro tipos de fuerzas entre las partículas elementales: sin que conformen un continuo las fuerzas se distinguen por su intensidad. La más débil es la interacción gravitatoria entre partículas. Les siguen las denominadas interacciones débiles; siguen las fuerzas electromagnéticas y finalmente las interacciones nucleares fuertes (Susskind. Op. Cit. pp. 232 a 235).36 El problema radica en que la búsqueda de los componentes más elementales de la materia nos lleva del átomo a los núcleos y electrones, pero que éstos no son los últimos elementos de la materia puesto que los núcleos tienen protones y neutrones. ¿Qué tienen los protones y los neutrones? Durante la década de 1960 se postuló la teoría de la matriz Z, consistente en que no había porqué explicar el funcionamiento interno de los hadrones, sino que había que considerar las leyes de la física como una caja negra. Según esto, la única manera de mantenerse próxima a los hallazgos experimentales era eliminando cualquier especulación ajena a estos. Sin embargo, Gabriele Veneziano encontró que una fórmula elaborada por Leonhard Euler (1707-1783), podía representar la tabla de probabilidades de lo que ocurría con los hadrones al hacer colisión. A partir del trabajo de Veneziano, Susskind especuló que tal fórmula y su aprovechamiento por Veneziano podía atribuirse a los hadrones por tener las propiedades de los osciladores 35 Toda la presentación siguiente se ha tomado del libro de Susskind multicitado. 36 Susskind. L. (2007), El paisaje cósmico: Teoría de cuerdas y el mito del diseño inteligente. Madrid. Drakontos. 44armónicos mecanocuánticos. Luego de mucho pensarlo, sin poder sacarse de la cabeza la fórmula “…tuve repentinamente un <<momento eureka>>. No sé que es lo que provocó la idea. Un minuto yo veía un muelle y, al siguiente, podía visualizar un muelle elástico, extendido entre dos quarks y vibrando en muchas pautas de oscilación diferentes. Supe al momento que reemplazar el muelle matemático por el material continuo de una cuerda vibrante sería la solución. En realidad, la palabra cuerda no es lo que destellaba en mi mente. Para mí se trataba de una banda elástica con dos extremos. En cada extremo yo imaginaba un quark, o más exactamente, un quark en un extremo y un antiquark en el otro.” (Susskind, op, cit, p. 239). Simultáneamente a Susskind, Yoichiro Nambu hacía los mismos cálculos y un físico de Dinamarca, Holger Bech Nielsen, tenía ideas análogas. “La moderna teoría de cuerdas de hoy trata de la escurridiza unificación de la mecánica cuántica y la gravedad, a la que los físicos han dedicado su cerebro colectivo durante gran parte del siglo XX. Eso significa que es una teoría de lo que parece el mundo en la escala fabulosamente minúscula de la longitud de Plank, 10-33 centímetros.” (Susskind, op, cit, p. 240). Richard Feynman37 indica que “…tras el amplio abanico de estas leyes (las de la física) subyacen grandes principios generales que todas ellas parecen cumplir. Ejemplos de ello son los principios de conservación, ciertas propiedades de simetría, la forma general de los principios de la mecánica cuántica y, por desgracia o por fortuna, el hecho de que todas las leyes sean matemáticas.” (Feynman, 2000, p. 67). Tales principios se han manifestado en la teoría de las cuerdas. Al considerar que las partículas más elementales son cuerdas o filamentos en estados vibracionales, se ha considerado que las cuerdas han de ser simétricas. De hecho se les denominó Teoría de las cuerdas supersimétricas o Teoría de las supercuerdas. 37 Feynman, R. (2000). El carácter de la ley física. Barcelona. Tusquets. 190 pp. 45 Se podría afirmar que la entropía es un proceso natural que tiende a establecer una estabilidad en el sistema en el que ocurre. Al procurar tal estabilidad coloca en un estado inestable al sistema inicial, pero es la entropía la que hace dinámico al sistema al realizar un proceso natural que no requiere de ningún impulso externo. Se puede afirmar que en el principio era una burbuja de vacío, una singularidad del espacio-tiempo, con propiedades energéticas que se rigen por la constante cosmológica de Einstein. Y la metaestabilidad del sistema llevó a la emergencia del Big bang, ya descrito más arriba al ocuparnos de los primeros tres minutos del universo. 1.2.2 El origen de la vida y la emergencia de la fase biológica. Una gran mayoría de los investigadores en las disciplinas duras y blandas, considera que el reduccionismo es un recurso barato que permite que investigadores noveles tengan resultados que se animan a publicar. Cuando un biólogo trata la célula molecularmente, o un químico trata moléculas atómicamente se piensa que recurre a lo seguro sin arriesgar su trabajo a críticas demoledoras, pues se está dedicando a investigar en terreno firme conocido. Sin embargo, el reduccionismo no es una palabra grosera. Morowits se anima a proponer una definición de reduccionismo que supera la que se suele dar restringiendo su significado a las disciplinas biológica, química y física. Él propone que se dé una definición que abarque cualquier tema que admita un orden jerárquico, para designar el reduccionismo como la explicación de fenómenos a un nivel en términos comprensibles en el nivel inmediatamente inferior. “Esto es sin duda aplicable a la biología, donde se distinguen los niveles convencionales de ecosistema, bioma, especie, organismo, tejido, orgánulo, macromolécula, molécula simple, átomo, núcleo y partícula elemental“ (Morowits, 2005, 46 pp. 59-62).38 Es obvio que hasta arriba quedaría el universo y hasta abajo las partículas más elementales. Lo destacable es que las investigaciones físicas del microuniverso, las partículas elementales, validan las investigaciones cosmológicas. Este hecho introduce una circularidad entre los niveles, lo que dificulta la contemplación de los niveles jerárquicos. Si bien esto ocurre en la física, no parece ocurrir lo mismo en el terreno de la biología pues el nivel inferior lo constituye la física atómica y el superior la ecología global. Pero es indudable que aunque escape a la circularidad mencionada, los procesos biológicos y la bioquímica molecular tienden a facilitar la comprensión de los procesos normales y patológicos de la biología y la medicina. No es extraño el pensamiento de que la labor de análisis propuesta por el mecanicismo cartesiano y los desarrollos de Newton puedan caracterizarse como una suerte de reduccionismo. Después de todo el análisis supone la separación de los componentes de una totalidad. Existe la sensación de que cuando se habla de la vida no debe llevarse el análisis hasta un nivel atomístico, pues de alguna manera se pierde lo esencial: la vida misma. Este escollo lo salva la Teoría de la complejidad, como veremos más adelante. Cuando se trata de la vida cuyo interés primario es la sobrevivencia a través de la adaptación a entornos complejos resulta de una extremada utilidad mantener las constricciones inherentes al programa reduccionista. Cuando se opta por un programa holista sin raíces reduccionistas se puede incurrir en un terreno en el que todo vale. Elegir la eliminación del reduccionismo constituye un enfoque epistemológico que abre las puertas a una irracionalidad desatada, como veremos con detalle en el capítulo dos. En esta 38 Morowits, H. J. (2005). El filantrópico doctor Guillotín: y otros ensayos sobre la ciencia y la vida. Barcelona. Metatemas de Tusquets. 191 pp. 47 sección del primer capítulo sólo nos ocuparemos del origen de la vida y de los procesos evolutivos que identifico como los más relacionados con el tema que aborda este libro.39 Después del Big bang que se suele datar en 15 mil millones de años (15 x 109), y de acuerdo con lo ocurrido en lo ya descrito anteriormente, se suele hablar de una segunda gran explosión datada en 10 mil millones de años (109). Más adelante hace cinco mil millones de años (5 x 109), se empezó a formar nuestro sistema solar. Según esta cronología la vida apareció hace cuatro mil millones de años (4 x 109). Por supuesto, todas estas cifras son aproximadas y, como ocurre constantemente en la ciencia, corregida por los nuevos hallazgos. Para tener una visión global de la evolución es muy conveniente presentar la escala de tiempo geológico que figura en el libro de Freeman y Herron (p. 38). Para que se pueda interpretar correctamente es necesario dar las definiciones de algunos de los términos que en ella aparecen: Eones: son los períodos en los que se encuentra dividida la historia de la Tierra desde el punto de vista geológico y paleontológico. Se suelen manejar en miles de millones de años. Como se aprecia en la figura son el hadeico, arcaico, proterozoico y el fanerozoico. Los investigadores le nombraron hadeico como una declinación del nombre griego de Hades, el dios del inframundo griego. Casi seguro que lo relacionaron con el estado de calor y confusión de la formación de la Tierra. El eon arcaico fue nombrado así a partir de una palabra del griego antiguo que significa comienzo, origen. El proterozoico fue llamado así porque es el eon en el que aparecen los protozoarios u organismos unicelulares, 39 Aunque es evidente que el conocimiento sobre estos temas se acrecienta conforme pasa el tiempo, los investigadores
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