MONOGRAFÍAS FILOSÓFICAS CRÍTICAS I

Patricio Valdés Marín

CONTENIDO

Lo metafísico - https://unihummono1.blogspot.com

  1. Una metafísica del universo                       

  2. Las categorías metafísicas            

  3. Causalidad y estructuración                       

  4. La energía                         

  5. Energía cuantificada                      

Lo cosmológico - https://unihummono2.blogspot.com

  6. Contradicciones de la teoría general de la relatividad          

  7. Una cosmología                            

Lo biológico - https://unihummono3.blogspot.com

  8. La esencia de la vida                     

  9. El instinto de dominio – una teoría             

10. El sistema de la afectividad                       

11. El cerebro y la conciencia              

Lo epistemológico I - https://unihummono4.blogspot.com

12. La psiquis                                     

13. El discurso filosófico histórico                  

14. Una teoría del conocimiento I                     

Lo epistemológico II - https://unihummono5.blogspot.com                              

15. Una teoría del conocimiento II                                

16. Los límites del conocimiento humano         

17. Crítica de la ciencia a la epistemología filosófica    

18. La filosofía y la ciencia                              

19. El lenguaje                                    

Lo transcendente I - https://unihummono6.blogspot.com

20. Una cosmovisión               

21. Cuestiones religiosas                     

22. Dios                      

23. La eternidad           

24. La línea divisoria                

Lo transcendente II - https://unihummono7.blogspot.com

25. Reflexionando sobre el significado de la existencia de Jesús         

26. Jesús de Nazaret y el cristianismo                          

27. Breve historia de la humanidad y su relación con lo divino              

Lo socio-político I - https://unihummono8.blogspot.com

28. Antecedentes antropológicos de la sociedad         

29. El ser humano y la sociedad                      

30. Fundamentos antropológicos de la política            

Lo socio-político II - https://unihummono9.blogspot.com

31. La política              

32. La guerra               

33. El Leviatán y los Estados Unidos   

Lo económico - https://unihummono10.blogspot.com

34. El derecho de propiedad privada   

35. La ética del capitalismo                 

36. La tecnología         

37. En el espíritu de El Capital de Karl Marx     

38. Las peculiaridades de la economía de los Estados Unidos     

1. UNA METAFÍSICA DEL UNIVERSO

LA COMPLEMENTARIEDAD ESTRUCTURA-FUERZA EN LA ENERGÍA, LA MATERIA, EL TIEMPO Y EL ESPACIO

Introducción

La estructura y la fuerza como los dos lados complementarios de las cosas

El universo entero y sus cosas son estructura y fuerza, que están compuestas por materia, energía, tiempo y espacio. Además, la naturaleza de estos elementos primordiales es esencial para una verdadera comprensión de la realidad y la naturaleza.

La estructura y la fuerza son las dos caras del ser de la metafísica y constituyen una complementariedad. Naturalmente emanan de los conceptos de materia y energía, que son las manifestaciones primarias del universo. Esta complementariedad constituye el principio universal, unificador y ordenador de todas las cosas. La multiplicidad de cosas adquiere unidad en esta complementariedad, porque todo es simultáneamente estructura y fuerza, todo se origina en la materia y la energía, y forma parte de otras estructuras según proporciones progresivas. Percibimos que las cosas del universo mutan y podemos concluir que la relación causal es una fuerza que transforma la energía y produce el cambio y que las fuerzas que se liberan dependen de la funcionalidad de las estructuras de acuerdo con las leyes naturales que se pueden conocer científicamente. En el curso de la evolución del universo, las estructuras se vuelven progresivamente más complejas y funcionales en escalas cada vez mayores.

El universo no es el contenedor de las cosas en un referente espacio-temporal, ni tampoco es el campo espacio-temporal de la causalidad. El universo consiste principalmente en la interacción de estructuras y fuerzas que producen la organización de la materia mientras van desarrollando el espacio-tiempo. Los parámetros dimensionales del tiempo y el espacio se entienden precisamente a partir de los dos términos de esta complementariedad.

La base empírica para establecer que la fuerza y la estructura son los dos aspectos complementarios, universales, constitutivos y transformadores del universo reside en la distinción entre materia y energía. Para la materia (como masa) y la energía, Albert Einstein descubrió su convertibilidad y equivalencia, que expresó en la famosa ecuación E = m c ². Y como en el caso de la masa, la equivalencia con la energía se ha establecido en cargas eléctricas.

La estructura         

Para entender el concepto "estructura", primero hay que analizar la noción de "masa". Esta noción fue introducida por Isaac Newton para explicar tanto la gravedad como el principio de inercia de Galileo. La abstracción y la simplificación son necesarias para describir físicamente los fenómenos de fuerza y cambio, pero esto interfiere con una verdadera comprensión de la materia. A pesar de ser evidente que un conjunto de puntos de masa que conforman un cuerpo tiene volumen, no avanzaríamos mucho si la masa sólo se ve en su capacidad de ocupar lugares en espacios por el hecho de pertenecer a cuerpos.

Aunque una estructura puede ser concebida como un punto material sin ninguna extensión, como en la teoría de la gravitación, la ubicación de un centro de gravedad, la distancia a otro cuerpo y la cantidad de masa son propiedades de la materia. Una estructura es determinada por materia organizada, y recíprocamente, la materia no existe a menos que constituya una estructura. Uno podría imaginar que una estructura es un conjunto de puntos masivos sin extensión, ocupando un espacio determinado en un momento determinado de un espacio-tiempo preexistente. Pero lo importante no es cuán pequeño sea un corpúsculo, sino que es funcional y tiene aptitud para relacionarse con otros corpúsculos en la misma proporción. La relación de dos o más corpúsculos genera una estructura así como un espacio-tiempo particular.

Aunque una estructura, en la perspectiva de la dinámica, se reduce a masa y desde el punto de vista de masa no encontramos nada más que masa, la energía básica se condensa en materia que contiene masa y otras propiedades. Todo esto produce una extraordinaria funcionalidad que permite a la estructura diversos grados de funcionalidad y complejidad a partir de las partículas fundamentales. Estas propiedades son extensión, volumen, carga eléctrica, un compuesto de diversos tipos de partículas subatómicas, poseyendo cada una de ellas spin, teniendo muchas de las cuales la forma de corpúsculo y también de onda, estando relacionadas con otras partículas por al menos un tipo específico de las cuatro fuerzas, subsistiendo en el tiempo si no están experimentando cambio. Aún tan simple como pueda ser la masa estructurada, genera espacio-tiempo y posee algún tipo de funcionalidad a través de la cual es capaz de ser una causa o un efecto, de ser fuente o receptor de fuerzas, y de contener, aceptar o ceder energía.

Una estructura es fundamentalmente la relación o el vínculo causal que se establece entre dos o más estructuras que, además de otras funciones específicas, son funcionales entre sí, y se convierten en sus subestructuras. Además, dicha estructura adquiere su propia funcionalidad en virtud de la funcionalidad de sus subestructuras y la relación que establecen dichas subestructuras. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno se relacionan debido a algunas de sus respectivas funciones, produciendo la estructura de una típica molécula de agua, que posee también sus propias funciones, entre éstas que tienen peso específico, gravedad y así sucesivamente.

Debido a su funcionalidad, la materia tiene la capacidad de ensamblarse, ordenarse, construirse y organizarse, es decir, de estructurarse. Cuando pensamos en la idea de «estructura», comprenderemos también las ideas de grupo, constitución, orden, montaje, construcción y organización, disposición, disposición, sistema, distribución, esquema, etc., que constituyen sinónimos de posibilidades de la materia,  se refieren a las partes constitutivas de las escalas inferiores y se incluyen en unidades de escalas superiores.

            Una estructura no debe ser vista como rígida, como un edificio, o como algo geométrico, como una molécula, o como algo estático y permanente. Una estructura incluye las cosas más intangibles de la naturaleza, tales como percepciones e ideas, sinfonías y sociedades. De la misma manera, una estructura es capaz de generar fuerza, y la fuerza es capaz de estructurar la masa y la carga eléctrica. La masa-carga-eléctrica operada por la fuerza adquiere la calidad de la estructura.

La fuerza

En la naturaleza la energía no puede existir en sí misma: o bien se "condensa" en la materia como masa y carga eléctrica o participa en el nexo causal entre dos o más estructuras (gravedad, radiación electromagnética, etc.). Por lo tanto, ella necesita la intermediación de la materia. Ella es un poder que posee una estructura; ninguna estructura puede existir ni actuar sin ella. Cada estructura puede ceder o adquirir energía. En esta acción una estructura necesita de al menos otra estructura, y la relación que establecen es la de una causa y su efecto. Cuando una estructura produce energía, se habla de causa; cuando la estructura adquiere energía, se habla de efecto. Pero la energía que una estructura adquiere, mientras que ésta es un efecto, puede ser tan grande que la misma estructura puede ser destruida. Cada transmisión de energía cambia tanto la estructura causa como la estructura efecto.

Como la física lo entiende, la energía es la capacidad que un cuerpo tiene para realizar trabajo. Esta capacidad depende de la velocidad y la masa de un cuerpo -también en su carga eléctrica-. Según su definición, la energía es el trabajo máximo que un cuerpo es capaz de hacer y es la mitad de su masa multiplicada por el cuadrado de su velocidad. Así vemos que la energía del cuerpo aumenta con el cuadrado de su velocidad. Por otro lado, la velocidad de un cuerpo no tiene un marco absoluto de referencia; debe referirse necesariamente al menos a un segundo cuerpo y sólo tiene validez con respecto a este segundo cuerpo.

La estructura y la escala

El origen del universo fue el Big Bang. Éste consistió en la cuantificación de la energía primigenia. Contenida en el punto atemporal y adimensional del Big Bang, la infinita cantidad de energía comenzó a transformarse en materia, generándose su enorme condensación a una extremada elevada temperatura. Después de este singular acontecimiento que produjo la adquisición de energía infinita por parte de la materia, su consecuente expansión a la velocidad de la luz y la generación del tiempo y el espacio, el beneficio neto fue que la materia ha seguido experimentando una estructuración creciente y a escalas cada vez mayores. Como consecuencia, si la materia es la forma de condensar la energía, la materia cada vez más estructurada aprovecha la energía de una manera cada vez más eficiente.

Para entender la relación causal entre las estructuras debidas a la fuerza, se debe introducir el concepto de "función". Cualquier estructura es funcional porque ejerce fuerza o porque obtiene fuerzas. La función es lo que permite que una estructura sea una causa o un efecto. Es la combinación específica de fuerzas de una estructura particular, es decir, esta estructura es particularmente funcional porque es causa o efecto de una combinación específica de fuerzas. Una función de cualquier estructura de nuestro universo que esté compuesta de partículas masivas es la de ejercer peso. Sin embargo, una estructura puede distinguirse por  funciones que dependen principalmente de fuerzas electromagnéticas, como la relación lógica de las ideas en la estructura humana.

De la misma manera que una estructura es afectada en un modo determinado por una fuerza particular, una estructura tiene un modo particular de ejercer la fuerza, o, de ser una causa. La fuerza no es una entidad que exista independientemente de la estructura, porque ambas –estructura y fuerza- son complementarias. Si toda fuerza está necesariamente ligada a alguna estructura, la fuerza se ejerce según la funcionalidad de esta estructura particular. La fuerza actúa según el funcionamiento de su estructura complementaria. De manera similar, la fuerza actúa sobre otra estructura según su configuración particular para la cual es funcional como efecto.

La función puede definirse como la forma específica que una estructura tiene de ser una causa o un efecto, es decir, es la capacidad específica de interactuar con la manera de funcionar de otras estructuras. La relación causal se establece por la predeterminación de la funcionalidad de ambas estructuras que intervienen en la transferencia de energía por medio de la acción de la fuerza. Una estructura es funcional en el sentido de que es capaz de entregar energía, así como de recibir energía. La fuerza pertenece a la funcionalidad tanto de la causa de la estructura como del efecto de la estructura. Sin la funcionalidad de ambas, no puede haber transferencia de energía. Si la emisión y recepción de energía no existe en un tiempo dado, la relación causal no tiene lugar. Tal como cualquier combinación específica de fuerzas está relacionada con una estructura específica, ésta es funcional ya sea como causa o como efecto. Una relación causal necesita al menos una estructura que funcione como causa y de una estructura que funcione como efecto. Si esto no sucede, la funcionalidad será sólo potencial. El grado de funcionalidad de una estructura depende de la eficiencia en el uso de energía, y una estructura tendrá mejores posibilidades de sobrevivir si es más funcional. La funcionalidad es imperfecta en las relaciones causales más complejas.

La relación causal es determinista y funciona de la misma manera en todas las situaciones donde las condiciones son las mismas. La base para la existencia de las leyes naturales es precisamente el hecho de que todos los seres o cosas del universo son simultáneamente estructuras y fuerzas. Las funciones específicas o los modos del comportamiento particular de las estructuras son la base para la existencia de una determinada ley natural.

Las cosas del universo son estructuras que se ordenan jerárquicamente en escalas según el espacio y la complejidad. Desde las partículas fundamentales y hasta incluir la totalidad del universo, cualquier estructura es una subestructura de alguna estructura de escala superior y contiene a su vez subestructuras de una escala inferior. Las subestructuras de la escala inmediatamente inferior son sus unidades digitales o discretas, mientras que la propia estructura es el esquema analógico para ellas, determinando su conducta individual mediante la estadística. La estructura de la escala más baja posible relaciona y organiza las partículas fundamentales. La estructura de la escala más alta posible es el mismo universo, ya que es la única estructura existente que contiene la totalidad de las estructuras.

            Las estructuras se ordenan en modos progresivos y jerárquicos según la dimensión o complejidad de las escalas. Una estructura es superior que sus subestructuras, ya que las contiene. Además, una estructura es más compleja que sus subestructuras, puesto que, además de poseer las funciones de sus subestructuras, posee su propia funcionalidad. Cada estructura pertenece a una cierta escala y está compuesta por estructuras relativamente heterogéneas de escalas inferiores. A su vez, como una subestructura, pertenece a una estructura de escala superior.

Si se tiene en cuenta un punto de vista evolutivo, se puede distinguir dos procesos. El primero es la funcionalidad de las subestructuras, que permite la existencia de estructuras de escalas superiores, y que integran. El segundo es la funcionalidad de una estructura que permite tanto su propia subsistencia como la creación de un entorno para sus propias subestructuras. Estos dos procesos recíprocos hacen posible la explicación de la evolución: Por un lado, la funcionalidad permite el salto a una escala superior cuando dos o más estructuras de una escala dada se relacionan, dando lugar a una estructura de esta superior escala; Por otro, la funcionalidad súper-estructural hace posible la existencia de estructuras en escalas inferiores. En una perspectiva más amplia, el entorno del universo permite la "estructuración" en cualquier escala, siempre que las escalas inferiores ya hayan sido estructuradas.

Dos tipos de órdenes jerárquicos pueden distinguirse dentro de la estructura del universo. Primero, desde el punto de vista espacial (de la cantidad), las estructuras, incluidos los seres humanos, pueden ubicarse en un lugar determinado entre las estructuras más pequeñas de todas, que son las partículas fundamentales, y la estructura más grande de todas, el mismo universo. En segundo lugar, cada estructura se ubica en un lugar según su grado de funcionalidad y complejidad. En consecuencia, mientras el universo, como estructura, se va expandiendo, conteniendo en sí una diversidad cada vez mayor de estructuras, la materia se ha vuelto más compleja a lo largo del tiempo al verse estructurada en cosas con mayores grados de funcionalidad, siendo el ser humano la estructura más compleja de todas.

Las estructuras de todas las escalas posibles del universo están básicamente constituidas por partículas fundamentales, como los ladrillos de un edificio. Y los edificios también están constituidos por paredes, techos, pisos puertas y ventanas. Las cosas del universo no están compuestas por conjuntos finitos de partículas fundamentales combinadas de manera particular, sino que siempre están fundadas en dichas partículas. Esto indica que las partículas fundamentales no sólo son funcionales en sí mismas, sino que contienen cierta especie de clave por la cual la materia ha llegado a estructurarse hasta generar la inteligencia. La funcionalidad básica de las partículas fundamentales, caracterizada por la capacidad de ejercer fuerza, permite la propia funcionalidad de la estructura particular, independientemente de su escala. Todas las fuerzas conocidas en el universo provienen de las partículas fundamentales, y básicamente una función no es otra cosa que una combinación particular de las fuerzas básicas.

El hecho de que todas las estructuras del universo estén compuestas por el mismo tipo de partículas fundamentales tiene una triple significación. Primero, es el cimiento que funda la unidad de todo el universo; las partículas fundamentales tienen el mismo comportamiento en todo el universo, lo que permite el descubrimiento de las leyes naturales universales. Segundo, las cuatro fuerzas fundamentales que explican el funcionamiento de todas las cosas del universo provienen de las partículas fundamentales. Tercero, es la base lo que nos permite explicar la mutabilidad de las cosas; las cosas se transforman en otras cosas, porque sus componentes en la escala fundamental pueden interactuar unos con otros y generar estructuras de escalas superiores.

El hecho de que exista una jerarquía estructural de complejidad indica que existe un orden progresivo con respecto a la escala superior. De esta manera, la estructura de un quark está compuesta por partículas fundamentales; la de un nucleón, por quarks; la de un núcleo atómico, por nucleones; la de un átomo, por el núcleo y los electrones; la de una molécula, por átomos; la de un ácido o sal, por moléculas; y si procedemos en el camino de la biología, la de una proteína, por aminoácidos; la de los órganos celulares, por proteínas; la de una célula, por órganos celulares; la de tejidos y fluidos, por células; la de un órgano, por tejidos y fluidos; la de aparatos y sistemas fisiológicos, por órganos; la de un organismo vivo, por sistemas fisiológicos; la de un grupo social, por individuos vivos; la de una especie biológica, por grupos sociales; la de un ecosistema, las especies biológicas, etc. Si consideramos la escala "organismo vivo", podemos llegar hasta la máxima complejidad conocida, que también es propiamente el ser humano.

Las cosas del universo son organizaciones de muchas escalas de tamaños muy diversos, algunas contenidas dentro de otras, de modo que cada escala está encerrando sucesivamente las escalas inferiores que contiene. Así podemos entender que cada estructura, exceptuando a las partículas fundamentales, está constituida por subestructuras como unidades discretas (o digitales). Si una serie de estructuras dentro de la misma escala forma parte de una estructura viable y subsistente, la nueva estructura constituida es funcional. Las subestructuras de la escala inmediatamente inferior son las unidades discretas de una estructura y son a su vez estructuras ya que están compuestas por unidades discretas en una escala inferior. Una estructura está compuesta por las unidades discretas de la escala inmediatamente inferior, y éstas están compuestas por las unidades discretas de la escala sucesivamente inferior, por el camino que llega a las unidades fundamentales, supuestamente las subestructuras de la escala absolutamente inferior.

Esquema cuántico al esquema fenomenológico

El descubrimiento de Max Planck de que la energía fundamental se transmite discretamente, junto con la interpretación probabilística de Max Born, llevó a Werner Heisenberg a formular en 1927 la hipótesis de que la emisión de radiaciones es un fenómeno estadístico. Una vez que se conoce la condición de una partícula, sólo es necesario definir la probabilidad de su localización, ya que, a escala subatómica, cualquier medida real implica perturbar el objeto medido. El "principio de incertidumbre" de Heisenberg afirma la incapacidad simultánea y precisa de determinar la posición y la velocidad de cualquier partícula subatómica.

Por tanto, podemos decir que en un esquema fenomenológico o analógico los sistemas y los procesos se describen en términos de hechos que pueden medirse directamente en una escala superior, mientras que en un esquema cuántico o digital los acontecimientos son particulares y necesitan para su formulación el uso de la noción de cuantos. Las estadísticas son necesarias para saltar del esquema cuántico al esquema fenomenológico. Pero este salto significa pasar de una escala inferior a una escala superior, es decir, desde un conjunto de unidades digitales discretas y separadas hasta un proceso analógico constante. El indeterminismo ocurre en todas las escalas posibles, pero su determinación se resuelve a mayor escala por medio de la estadística. El problema de la mecánica cuántica es que a su propia escala, la más fundamental de todas, no puede existir una resolución estadística de los fenómenos cuánticos, ya que no hay escala inferior. Esta conclusión nos obliga a asignar el indeterminismo para situaciones particulares. Si la transmisión de energía, que es la forma en que tiene lugar la relación entre una causa y su efecto, no es un flujo constante, sino un flujo de cuantos o unidades discretas, en la escala de estas unidades discretas no hay necesidad de que  a tal unidad deba ser transmitida en tal momento. Desde el punto de vista de una escala superior, la transmisión de energía es un proceso perfectamente analógico, ya que es estadístico.

El espacio-tiempo

Las siguientes son proposiciones básicas sobre el tiempo y el espacio. La dimensión de estos parámetros está relacionada con la cantidad, ya que ambos pueden ser medidos y ambos pueden ser usados como medidas. Ambos son las mediciones del movimiento de la materia y a través del movimiento el tiempo se relaciona con el espacio. El tiempo es lo que demora a un cuerpo a moverse a cierta velocidad en el espacio. Un reloj, que es un instrumento analógico que nos indica el tiempo que fluye, tiene esta capacidad porque sus engranajes giran a una velocidad constante, y los espacios cubiertos por cada engranaje en cada engranaje son similares. La regularidad de este movimiento está dada por el péndulo, que está determinado por la constante de la gravedad. El tiempo parece fluir a una velocidad constante. Pero su flujo está determinado por un cambio que varía según la energía. El agua se evapora a una velocidad constante si el aporte de calor permanece constante.

La interacción de dos cuerpos crea una distancia. Tres cuerpos crean un triángulo que se encuentra en un plano bidimensional. Cuatro cuerpos que interactúan y no coinciden en el mismo plano generan seis planos, conformando un espacio tridimensional. En el universo este espacio particular es común a todas sus cosas que se relacionan de alguna manera con los cuerpos mencionados. La capacidad para interactuar es posible porque los cuerpos relacionados causalmente pertenecen a un presente común que corresponde al mismo espacio-tiempo relativo a su origen común en el Big-Bang. La velocidad de la luz es la máxima velocidad posible en la interacción de dos cuerpos. Si la velocidad de la luz fuera infinita, el tiempo sería nulo y el espacio vacío y la interacción entre las estructuras sería instantánea.

Desde Einstein sabemos que el tiempo absoluto no puede existir en el espacio. En el universo, las cosas se mueven en relación con un observador desde cero hasta la velocidad de la luz. El espacio y el tiempo son medidas universales para cualquier movimiento, y ambos están enmarcados por la velocidad de la luz como referencia absoluta. Dado que la magnitud del movimiento máximo posible en el universo tiene un límite absoluto, es decir, la velocidad del fotón, Einstein concluyó que el espacio y el tiempo son relativos, es decir, ambos parámetros son correlativos con respecto a este movimiento con valor absoluto. Él introdujo el concepto de "espacio-tiempo" [5] como dos parámetros relativos que están relacionados entre ellos y tienen la velocidad de la luz como su referencia absoluta.

            En el extremo más alejado de la escala, la distancia mínima entre dos partículas, la más pequeña que pueda existir, es dada por el número de Planck. En consecuencia, el tiempo y el espacio no son infinitamente pequeños, como se ha supuesto generalmente. Ambos parámetros comienzan a existir a partir de la cantidad mencionada. Ni el tiempo infinitesimal ni el espacio infinitesimal son posibles. En el universo hay un límite inferior y un límite superior para la causalidad. El límite inferior es la dimensión de energía dada por la constante de Planck, que determina la escala más baja posible para la existencia de la relación causal. El límite superior para esta relación se refiere a la velocidad máxima que el movimiento puede tener, que es la velocidad de la luz.

Lo que subyace a todo movimiento es el cambio, que es la causa del movimiento. El movimiento es el lado visible y mensurable del cambio. Por lo tanto, tanto el tiempo como el espacio son las medidas de la extensión y la duración de un proceso. En ambos casos, el tiempo y el espacio miden una causa en relación con su efecto. Por un lado, el tiempo mide cuánto tarda una causa en afectar algo, es decir, cuánto tarda un cambio mientras sucede. En este sentido, la duración puede durar un breve instante, o puede durar mucho más, de acuerdo con la regla de las leyes naturales. Por otro lado, el espacio mide la distancia entre la posición de una causa y la posición de su efecto. Cuando el cambio se mide a través de la relación causal, el tiempo se vuelve irreversible, porque hay gasto de energía y recuperación de energía, la "estructuración" de algo y la generación de fuerza. El tiempo no puede ser identificado con el devenir, como Heráclito asumió. Llegar a ser es propio del movimiento. Pero el movimiento es una particularidad del cambio. El cambio está tras el tiempo, ya que se refiere al proceso termodinámico completo donde hay movimiento, pero también transformación. Una cosa cambia de una manera tan típica que podemos inferir una ley universal, que hace que una relación causal sea determinista. Aún así, cualquier cambio particular posee una indeterminación fundamental.

El razonamiento anterior demuestra que la existencia de tiempo y espacio depende de la interacción de las estructuras, que es la base del cambio. El siguiente paso es que ni el tiempo ni el espacio pre-existen a las cosas. El tiempo y el espacio no existen antes de la materia y la energía, sino que se desarrollan o se expresan en cada interacción de cuerpos materiales. Si la materia y la energía se manifiestan en estructura y fuerza, ni el tiempo ni el espacio pueden existir independientemente, pero sus existencias dependen de la existencia de la complementariedad. El tiempo y el espacio no sólo dependen de la estructura y la fuerza, sino que son temporal y naturalmente a posteriori. El tiempo es la velocidad a la cual la energía se transfiere entre las estructuras en la relación causal. El espacio es el lugar configurado por las estructuras, ahora como subestructuras de su relación causal.

En el primer instante, al principio de los tiempos y cuando el espacio ni siquiera se comprimía en lo infinitamente pequeño, sólo existía la infinita energía primigenia. Ella es primigenia porque es naturalmente anterior al universo; ella es el principio activo de todo; no posee ni tiempo ni espacio y no tiene ni peso ni volumen; no puede existir por sí misma y debe estar contenida o en dependencia de algo; en el universo ese algo es la materia y su transformación; en el instante del comienzo del universo, que fue el Big Bang, ella fue cuantificada. Desde este primer instante, cuando esta energía primitiva empezó a ser "condensada" en la materia y sus estructuras fundamentales, que son la masa y la carga eléctrica, ejerce fuerza a partir de la escala cuántica. Entonces se hizo posible el devenir de la materia, el desarrollo del tiempo y la extensión del espacio. Este desarrollo y esta extensión no fueron entonces, ni son ahora independientes de la conversión de energía en masa y carga eléctrica. Las partículas fundamentales responsables de estas dos propiedades son altamente funcionales y generan sus propios campos espaciales de fuerza dentro de los cuales pueden interactuar causalmente.

La energía primigenia, que contenía los códigos de todas las leyes de la naturaleza, ha dado lugar a la subsecuente "estructuración" de la materia desde su primera condensación en partículas fundamentales hasta la inteligencia humana, en un acto de creación que no tiene ninguna conclusión conocida. Así como la estructura de la materia forma el espacio (el espacio es inconcebible si no es parte de una estructura), la funcionalidad de las estructuras que transforman la energía en fuerza hace posible el tiempo (el tiempo es generado por la relación causal). Así, así como la estructura genera espacio, la fuerza genera tiempo.

Si la fuerza se define en términos de la alteración del movimiento de la materia en el espacio-tiempo, y la materia se define como su «estructuración» según las coordenadas espaciales, entonces la fuerza tendrá que definir el tiempo. En esta ecuación la fuerza se libera del espacio, puesto que el espacio es anulado por estar en ambos lados de esta ecuación. Inversamente, esto significa no sólo que el tiempo depende de la fuerza, sino que la fuerza desarrolla el tiempo. Vimos que la energía pre-existe a la fuerza. La energía que proviene de una causa es siempre tiempo futuro, es potencialmente existente. Cuando entra en el parámetro espacial, la energía, mediada por la complementariedad estructura-fuerza, se convierte en fuerza y el tiempo se desarrolla.

Esta idea es comprensible si pensamos que la fuerza, que lleva energía especificada o diferenciada, es el nexo interestructural necesario entre la causa y su efecto; es el punto de encuentro entre la estructura causa y la estructura efecto. Para que un efecto ocurra, es necesario que su causa sea mediada por una fuerza si tanto la causa como el efecto son identificados por estructuras funcionales. En la relación causal la causa genera una fuerza que el efecto consume y, en esta acción, ambas se modifican de alguna manera. La fuerza genera la relación causal cuando se realiza la transferencia de energía.

Puesto que en cualquier relación causal se produce una secuencia temporal, la fuerza es la instancia que interviene entre el "antes" y el "después" del suceso; constituye el "ahora" del acontecimiento que modifica irreversiblemente la estructura. En cualquier cambio hay una transferencia de energía según la primera ley de la termodinámica; cualquier cambio es irreversible, según su segunda ley. Por lo tanto, podemos subrayar que la fuerza genera el devenir y el desarrollo del tiempo.

Un acontecimiento aislado, una relación de causa y efecto única, no nos dice mucho sobre el espacio-tiempo. Sólo se las arregla para decirnos que un evento separa lo anterior de lo siguiente en algún lugar. La dimensión espacio-temporal es el conjunto de los múltiples eventos particulares que se relacionan sucesivamente porque están siendo actualizados en un momento determinado, que es el presente para un cierto lugar en el espacio. Pero esta dimensión no puede ser lineal. El tiempo no es independiente del espacio. La sucesión de acontecimientos no se da sólo en un punto espacial. Incluye un tejido interdependiente de diferentes acontecimientos cuya correlación es una cuestión de la posición en el espacio no sólo del observador, que es una referencia particular, sino del Big Bang, que es la referencia absoluta de todo el universo. El universo es el conjunto de las interrelaciones causales que se originaron en el Big Bang. Y debido a este origen común, el universo tiene unidad y sus leyes naturales se cumplen para todo tiempo y lugar.

He tratado de mostrar que el espacio está relacionado con la estructura y el tiempo está relacionado con la fuerza. El universo no es el campo del espacio-tiempo donde las fuerzas y las estructuras juegan, pero el juego mismo es el espacio-tiempo desarrollado por la interacción de la estructura-fuerza. Si el origen primigenio fue una energía infinita contenida en un no-espacio, su evolución en el transcurso del tiempo ha seguido el camino de una constante y cada vez más compleja "estructuración", que ha ido continuamente desarrollando espacio y transformando energía en complejidad.

2. LAS CATEGORÍAS METAFÍSICAS

ESTRUCTURA, FUERZA Y FUNCIÓN

El problema gnoseológico

La búsqueda del orden racional en una realidad que se presenta caótica por su multiplicidad y mutabilidad ha sido una inquietud humana permanente. La realidad es de cosas concretas e individuales que se relacionan de diversas maneras y nuestra mente es de ideas abstractas y universales que nosotros sintetizamos efectuando diversas relaciones. Así como las moléculas de un cristal líquido se alinean ordenadamente al ser polarizadas, la cuestión ha sido encontrar la polaridad. Desde Tales de Mileto (630-545 a. C.), que supuso que el principio de todas las cosas del universo es el agua, la explicación para la multiplicidad y mutabilidad de las cosas que percibimos se ha centrado en torno a la naturaleza del universo y sus cosas, y no en mitos. Algún tiempo después, Parménides de Elea (530-515 a. C.) revolucionó la filosofía cuando propuso al ser como este principio fundamental. Las cosas múltiples adquieren unidad por referencia a la inmutabilidad connatural del ser, constituyéndose éste, por lo tanto, en el principio de racionalidad. Pero al someterse lo múltiple a la unidad del ser, se pasa a identificar a su correlativo, lo inmutable, con lo inteligible. Parménides generaba así un doble prejuicio que ha asolado la historia de la filosofía: 1. la idea comenzó a tener existencia propia, ajena de lo que representa y hasta separada del sujeto; 2. lo verdadero es inmutable y, por tanto, estático y eterno.

La representación del objeto de la metafísica tradicional, el ser, llegó a convertirse en algo atemporal, sin pasado ni futuro, y puramente nominal o abstracta referente a las cosas de la realidad. Ni siquiera Aristóteles (384-322 a. de C.), que estaba profundamente preocupado por explicar el cambio, pudo advertir la íntima relación del ser con su causa, sino sólo de modo tangencial, cuando postuló una causa final, una teleología, como causa del acontecer. Por el contrario, para la edad científica, el ser inmutable, atemporal y nominal es perfectamente irreal. La ciencia reconoce las cosas justamente por sus relaciones causales, preocupándose tanto por el origen de ellas como por lo que transforman. Más que andar tras los trascendentales del ser (unidad, verdad, bondad, belleza), está en su mira la materia, la energía, la causa, el efecto, el tiempo, el espacio, el cambio, la evolución y la transformación. La ciencia ha centrado su interés en la relación entre la causa y su efecto precisamente de lo mutable, llegando a descubrir experimentalmente en las cosas el orden racional con el carácter universal de leyes naturales. No debe extrañar, en consecuencia, que ella haya encontrado irrelevante al ser metafísico y carente de sustento real las categorías puramente de carácter racional y lógico que los diversos sistemas metafísicos tradicionales han construido, deducidos únicamente del contenido conceptual del ser y plenos del prejuicio de una realidad sensible supuestamente caótica. En consecuencia, desde el auge de la ciencia moderna, mientras los filósofos se empecinaban en mantener vigente el concepto de ser, nuestra cultura iba quedando huérfana de sistemas conceptuales unificadores que dieran racionalidad a una realidad que, para el gusto tradicional, se iba tornando excesivamente compleja, dinámica y tanto macroscópica como microscópica.

Conocimiento progresivo

Al tiempo de empezar el tercer milenio de la Era cristiana, en muchos científicos se ha apoderado la sensación de que la época del descubrimiento científico, que tuvo sus inicios hace unos cuatro siglos atrás, estuviera terminando. Pareciera que desde Copérnico y Galileo el sostenido crescendo de brillantes descubrimientos habría tenido, desde nuestro punto de vista ubicado en el presente, su apogeo con Darwin, Planck, Einstein y otros más. Para muchos pensadores recientes las décadas que han seguido hasta ahora no han mostrado algo parecido que pudiera rivalizar con tales crea­ciones del ingenio humano cuando se enfrenta a las maravillas del universo. Desde esta novedosa perspectiva, ¿será que la naturaleza ya no contiene otros grandes misterios que develar y que la mayor parte de sus secretos nos es ya conocida? Esta pregunta tiene un trasfondo de vital importancia, por cuanto nuestra época ha dependido del descubrimiento científico para intentar dar respuesta a las interrogantes más profundas que el ser humano se hace. Una sensación similar se produjo al finalizar el siglo XIX. Se pensó que en el conocimiento científico fundamental sólo quedaban detalles menores que dilucidar. El físico alemán, Heinrich Hertz (1857-1894), en 1887, demostró experimentalmente la validez de las ecuaciones de Maxwell respecto a la naturaleza de las ondas electromagnéticas. Supuso que el conocimiento del andamiaje físico estaba virtualmente terminado, restando sólo una cuestión en apariencia carente de mayor importancia. Si la luz es una perturbación electromagnética, ¿qué es lo que queda perturbado? No podía imaginar entonces que la respuesta a esta simple pregunta produjo las revolucionarias teorías de la mecánica cuántica y la relatividad. Al comenzar el siglo XXI, también algunas incógnitas han quedado sin respuesta, como la naturaleza del conocimiento racional y abstracto, la explicación última de la gravitación y la compatibilidad de los dos pilares de la física del siglo XX, que son las teorías de la mecánica cuántica y de la relatividad, la síntesis de las cuales se intenta resolver en una teoría unificadora de las fuerzas fundamentales. Hasta ahora se han avanzado una gran cantidad de ideas, teorías e hipótesis, pero nada que satisfaga plenamente el rigor científico. Es posible que las teorías pendientes que den cuenta de estas incógnitas sean tan revolucionarias como las de Planck y Einstein. Sin duda, este tipo de teorías abre anchas puertas para el desarrollo del conocimiento, como subrayando que el progreso de la ciencia no es homogéneo.

Sea que el universo se nos ha desnudado en todo lo que es posible observarlo con la inteligencia de seres humanos, sea que nuestro conocimiento de aquél esté radicalmente incompleto, la historia se caracteriza justamente por intensos desarrollos temporales que, mientras se viven como si en eso consistiera la existencia, parecieran que nunca tendrán fin. Así, otros periodos de ella, que se suponía que no acabarían jamás, han quedado registrados en sus páginas sin vida. Refirámonos, por ejemplo, a las invasiones germánicas que trajeron siglos de tinieblas a nuestra cultura, o a la edad de los descubrimientos geográficos que brindaron epopeyas, penurias, riquezas y devastación, mientras extendían el espacio del ámbito occidental y contactaban una diversidad de pueblos, culturas y razas de otras latitudes, o al género de la ópera que debe su sublime expresión a unos pocos compositores (Mozart, Rossini, Bellini, Donizetti, Verdi, Wagner, Puccini y otros pocos más), principalmente de la segunda mitad del siglo XVIII y de la primera mitad del siglo XIX. No obstante esta constante histórica, todavía es probablemente pronto para afirmar algo que aún es futuro, y la idea del término de la edad científica no es más que especulación sin base alguna. Cualquiera que sea el caso, si el turno de quedar impresa en las páginas de la historia le ha llegado a la ciencia o, lo que es altamente probable, si la humanidad se verá recurrentemente impactada por nuevas teorías de la magnitud de la evolutiva, la cuántica o la de la relatividad, podemos decir que la brillante acción del saber científico ha transformado nuestra cultura en forma completa e irreversible, dándole al conocimiento objetivo tradicional, que des­cansaba en la filosofía ―y también en la teología— un tan fuerte remezón que a muchos parece del todo evidente que el segundo dejó de existir o que su discurso no tiene sentido alguno.

Conocimiento frustrado

A pesar de su crítica completamente devastadora sobre la filosofía, la ciencia no ha logrado sustituir el objetivo de este antiguo saber dedicado a dar respuesta a las preguntas más fundamentales de la existencia. Aunque día a día ella devela más trozos de verdad de aquella realidad que nos parece a primera vista tan caótica, la realidad como totalidad y unidad siempre permanecerá inasible. De hecho no sólo no ha sido capaz de dar respuesta satisfactoria a las preguntas que más nos inquietan, sino que su accionar ha corroído en tal grado a la filosofía que nuestra época se encuentra sin un rumbo definido. Comprender la existencia a través del conocimiento racional había sido precisamente el objetivo perenne y principal de la filosofía, y este vacío la ciencia ha pretendido ocuparlo, pero ha conseguido sólo que el prosaico e interesado comercio, con su implacable publicidad, se encargue de decirnos a cada instante qué es la felicidad y cómo alcanzarla, mientras la identifica con ninguna otra cosa que no sea el consumo de algún producto de la economía, incluidos los temas científicos de moda, como agujeros negros, dinosaurios, vida extraterrestre, y los pseudo científicos, como la Atlántida, Pié Grande, el Triángulo de las Bermudas, el tarot, Nessie y otras banalidades que apasionan a multitudes. El mito de nuestra época es la creencia que la ciencia terminará por darnos las respuestas a las preguntas más profundas, como indicarnos cuál es el sentido de una vida que termina necesariamente en la muerte, cuál es la relación entre el ser humano y la naturaleza, qué conocemos, qué hace que la persona sea la finalidad del Estado, y otras preguntas aún más fundamentales como también más abstractas, como qué son el ser y la existencia, la esencia y la realidad y, principalmente, la energía. Para ello nuestra época ha puesto todo el empeño en el descubrimiento científico en la suposición que cuando el universo termine por ser develado, se habrá encontrado la luz. El mito científico es que recopilando y analizando datos y más datos ad infinitum a través de la observación y la experimentación, se podrá progresivamente llegar a tener aquel conocimiento universal que buscaba Aristóteles y que Platón daba el carácter de absoluto. Tan temprano como Roger Bacon y mucho después los positivistas y empiristas ingleses, la cultura contemporánea ha seguido fielmente el sendero trazado por aquellos que aborrecen cualquier atisbo de abstracción y filosofía por sinsentido.

Ya en 1959, un conocido ensayista y físico británico, C. P. Snow (1905-1980), describió en su libro Two Cultures el fenómeno de la coexistencia en nuestra cultura de dos discursos enteramente distintos sobre la misma realidad. Resal­tando la divergencia que existía entre el discurso filosófico y el discurso científico, indicaba que cada uno de ellos producía una apreciación y una actitud muy característica sobre el uni­verso y las cosas. El tránsito de un discurso al otro era difícil para una misma persona que recibía una marcada impronta, depen­diendo del énfasis en el tipo de formación académica que había adquirido y de sus intereses y aptitudes, si “humanista” o “mate­mática”. Desde entonces, en la cultura occidental, a causa de su acele­rado ímpetu la ciencia se ha superpuesto a la filosofía respecto al conocimiento objetivo. Como vimos, en la actualidad, ella ha llegado virtualmente a suplantarla, liderando el ámbito intelec­tual. La paradoja es que en una cultura científica el sustento del andamiaje científico no puede ser establecido sólidamente debido a su ideología positivista que le impide valorar la necesidad de la abstracción y la teoría. Resultaría ridículo pensar ahora que de la observación de la caída de una vulgar manzana Newton intuiría la ley de la gravitación universal, o que Darwin, de observar picos de pinzones de las islas Galápagos, abstraería la teoría de la evolución biológica, y que estas teorías fueran aceptadas rápida y universalmente. Ambos pertenecieron a una cultura cuando la abstracción y la filosofía eran valoradas. De aquella época surgen también los conceptos que ahora la ciencia utiliza acríticamente, como materia, energía, espacio, tiempo, movimiento, cambio, causa, etc. También ahora los editores, entre otros, se encargan de indicarnos qué es lo propio o lo impropio del conocimiento que compartimos, siendo la abstracción algo atávico. Sin embargo, son justamente la óptica y la metodología de la vilipendiada filosofía las que nos pueden proporcionar tales respuestas.

Hacia una solución

Aunque se llenen infinitos megabytes de información científica en la memoria de supercomputadores y se los haga funcionar interminablemente en análisis de datos, en esta escala seguiremos siendo muy ignorantes. La sabiduría se puede alcanzar sólo tras hacer funcionar nuestra capacidad de abstracción en el silencio de la reflexión y aún así será muy limitada. No es la cantidad de datos, sino su relevancia y aquello que nuestra mente consigue entrever lo que resulta importante. En la pura escala de las relaciones de causa efecto entre cosas, de las descripciones de cosas, del ordenamiento de cosas, del observar la evolución de cosas no es posible llegar al entendimiento que demanda nuestro cuestionar más profundo. El mundo conceptual más penetrante es necesariamente más abstracto. Es de relaciones ontológicas cada vez más universales. Esto no quiere decir que la referencia del mundo conceptual con el mundo real sea menor, ya que la pluralidad de cosas individuales posee un ordenamiento o una unidad que el pensamiento abstracto es capaz de desentrañar. La unidad de las cosas del universo puede ser descubierta, ya que todas estas cosas del mundo real no sólo se relacionan ontológicamente, sino que, principalmente, de maneras causales y en formas muy determinadas, fruto de leyes naturales de carácter universal, y pertenecen a distintas escalas incluyentes. Esta unidad no le viene al ser ni por su esencia ni por la imposición de ésta por el sujeto que conoce. Por el contrario, tal como la ciencia ha venido descubriendo, las cosas poseen unidad por sí mismas. Todas las cosas del universo tienen un origen común, están constituidas por el mismo tipo de partículas fundamentales, pueden transformarse unas en otras, se afectan causalmente entre sí, están sometidas al mismo tipo de fuerzas, transfieren energía entre sí, existen en campos de fuerza comunes, se comportan de acuerdo a leyes universales que les son comunes y basadas en el modo específico de funcionamiento de las fuerzas y estructuras. Esto es, las cosas del universo tienen unidad en sí mismas por origen, funcionamiento y composición.

Las consecuencias en la sociedad, la economía y la política de valorar sólo la cultura científica y el positivismo que la acompaña son enormes, en especial si consideramos que la revolución tecnológica es fruto de la ciencia moderna. Lo que pocos perciben es que el capital nutre a la ciencia y la tecnología para dominar. Por ejemplo, el capital –casi exclusivamente privado– invierte en ciencia y tecnología para suplantar trabajo y adquirir mayores ventajas comparativas. La relación capital-trabajo es la base de la injusticia más extraordinaria, ya que mientras siempre hay oferta de trabajo, siempre hay demanda por capital. Si el trabajo llega a encarecerse, nueva tecnología lo llega a reemplazar. Del capital invertido en tecnología, protegido jurídicamente por patentes, se valen las corporaciones transnacionales para dominar las naciones. A su vez el capital privado está protegido por la legalidad que rige cada país. En fin, invirtiendo en tecnología y ciencia de la publicidad, el capital logra dominar la voluntad de los consumidores, mientras el inhumano y pragmático neoliberalismo ha llegado a reducir toda actividad humana al mercado. Tras la intensa incursión de la ciencia en nuestra cultura, el saber objetivo, ya en el dominio filosófico, se enfrenta a dos problemas correlacionados. Uno de ellos se refiere a la más completa ausencia de un sistema conceptual que unifique la pluralidad de la realidad con el objeto de hallar su racionalidad. La razón de que este sistema no exista en la actualidad se debe a que el sistema conceptual tradicional (léase idealismo, racionalismo, existencialismo, fenomenología, etc.), que ya alcanzaba alturas absolutas de conocimiento, terminó por caer desde aquellos mundos ideales y nominales, destruido estrepitosamente por la lógica de la ciencia y la certeza del conocimiento empírico. Un posible sistema de la unificación del saber tendrá que ser compatible con el nuevo y deslumbrante conocimiento científico.

Nuestra época, bautizada ya de posmoderna por su escepticismo y relativismo, ha tomado conciencia de dos hechos correlacionados: el derrumbe del saber filosófico a causa de la revolución científica, y el reconocimiento que el puro saber científico no puede reemplazar el saber filosófico. Los escritores que describen el fenómeno posmodernista destacan que la realidad para nuestros contemporáneos ya no se concibe bajo un solo patrón racional, sino que se encuentra desintegrada en múltiples significantes sin explicación racional posible. La realidad aparece como una multiplicidad de fragmentos de imágenes y emociones carentes de sentido y, en consecuencia, resistentes a una comprensión totalizadora, negándose, por tanto, nuestra posibilidad para conocerla. La razón que estos escritores aducen para que el sujeto que conoce haya perdido su relación con la realidad es que el discurso relativista actual no se está refiriendo a objetos reales, sino que a objetos construidos por los medios de comunicación controlados por el poder del capitalismo y también, desde el punto de vista psicológico, por los sujetos que se refugian subjetiva y cómodamente en sus mentes. Sin desmerecer la explicación de orden comunicacional, podemos pensar, por el contrario, que en el fondo se encuentra la histórica destrucción de la tradición filosófica que ha buscado desde su origen la unidad cognoscitiva de una realidad que naturalmente nos aparece desintegrada. Es claro que las teorías científicas construidas no alcanzan a dar racionalidad al conjunto del universo, que no es por lo demás el propósito de la ciencia, sino solamente a aspectos parciales del mismo, aunque aún ronda el mito que en un futuro la ciencia terminará por encontrar la fórmula unificadora del universo, intento que produjo muchas noches de insomnio a Einstein. Además, por mucho que se concilien todas las teorías científicas en una gran teoría general que las englobe, ésta nunca podrá reemplazar a algún principio universal y necesario que pueda producir un orden racional para todas las cosas, como pretendió serlo el concepto de ser, aunque, como se dijo más arriba, tampoco dicho principio podrá ser contradictorio con el conocimiento científico.

La complementariedad

En “Una metafísica del universo” de esta colección de Monografías filosóficas críticas se propone justamente como el sistema conceptual unificador de la pluralidad de la realidad cuyo objeto es hallar su racionalidad y que es compatible con el conocimiento científico. Se trata de la complementariedad estructura y fuerza. Por una parte, dicha complementariedad no contradice el concepto del ser metafísico, sino que lo hace justamente compatible para la ciencia. Por la otra, también ella resulta ser el producto de lo develado por la ciencia referido a la causalidad y a las leyes universales de la naturaleza y en una escala superior aquélla que posee la trascendentalidad de lo universal y lo necesario. Desde esta nueva perspectiva, las teorías científicas podrán obtener su significación en vista al conjunto del universo, superando la profunda contradicción epistemológica contemporánea que subraya el hecho de que aunque aumente la incontable cantidad de datos informáticos y análisis científicos correspondientes a la “n” potencia, no se podrá alcanzar nunca la racionalidad última de las cosas en la pura escala del conocimiento científico. Esta complementariedad  estructura-fuerza no es ni esencialista ni reduccionista, y se presenta como la única salida al pesimismo, al escepticismo y al relativismo en la que está sumergida nuestra cultura “posmoderna”, pues ella puede representar el universo en su totalidad y reencontrarle el sentido que ha ido perdiendo con la degradación de la filosofía y la conciencia más clara sobre la limitación de la ciencia. Los conceptos estructura y fuerza no constituyen novedad alguna. Lo que es nuevo es su unión y su identificación con el ser de la metafísica tradicional. Mediante esta nueva perspectiva, se adquiere la clave que puede abrirnos la comprensión del universo y del hombre.

La multiplicidad de cosas adquiere unidad en la complementariedad, porque cada cosa es estructura y fuerza a la vez, y porque todas ellas tienen un origen único en la materia y la energía, se transforman unas en otras, se afectan entre sí, y son partes unas de otras dentro de escalas estructurales progresivas. Ciertamente, nosotros percibimos que las cosas del universo son mutables. De ahí la ciencia concluye que la relación causal es una fuerza que transforma la energía y produce el cambio, y que todo cambio es energía en transformación que obedece a fuerzas que se pueden determinar. También mientras el origen de la fuerza es siempre la funcionalidad de la estructura, el producto del cambio es la estructuración y la desestructuración de la materia y, en el curso de la evolución del universo, su estructuración en escalas progresivamente más complejas y funcionales. A la vez, las cosas son inteligibles sin perder su condición de mutables. La racionalidad en las cosas no la impone la razón; está en ellas mismas. La razón puede encontrar la racionalidad en las cosas del mismo modo como el ojo ve los objetos. El filósofo empirista inglés del siglo XVII, George Berkeley (1685-1753), más a tono con el prejuicio racionalista, supuso que el ojo ilumina los objetos. Por el contrario, sabemos ahora que el ojo recibe no sólo la luz emitida por los objetos, sino que, además, está adaptado para ver la luz. De la misma manera la razón está adaptada para conocer las cosas, siendo las ideas que ella produce sus representaciones más o menos fieles. Las cosas múltiples adquieren racionalidad cuando las relacionamos naturalmente en nuestra mente, abstracta y racional, en forma ontológica y lógica. Por su parte, la mutabilidad de alguna cosa adquiere racionalidad cuando conocemos su relación causal, es decir, cuando conocemos la causa del cambio. El universo no es solamente el contenedor de las cosas como referente espacio-temporal, como tampoco es únicamente el campo espacio-temporal de la causalidad entre las cosas. El universo resulta ser principalmente el desarrollo espacio-temporal de la interacción estructura-fuerza que produce la estructuración de la materia. Cuando hablamos de estructuras y fuerzas, descubrimos también funciones y escalas. Las cosas se relacionan entre sí causalmente de dos maneras: entre cosas dentro de una misma escala, y jerárquicamente cuando están referidas a una cosa de escala superior que las contiene. Esta teoría general del universo es el eje universal que permite la comprensión de la realidad en forma sistemática y unificada y es la clave para comprender la realidad del universo.

La complementariedad de la estructura y la fuerza explica metafísicamente la realidad del universo material, superando el concepto de “ser”, pero no logra incluir otros aspectos de una realidad no sensitiva, como el espíritu y la eternidad. El capítulo “Una cosmología” de esta misma colección de Monografías filosóficas críticas incursiona en un concepto aún más universal o amplio para abarcarlos. Se trata de la idea de energía. Todo lo que existe es energía, desde el mundo material hasta el mundo espiritual.

EL CAMBIO Y LA RELACIÓN CAUSAL

La relación causal está detrás de todo cambio y se explica por la estructura y la fuerza. El cambio sucede entre una estructura causa y una estructura efecto, donde el vínculo es la fuerza. La combinación específica de fuerzas, que dependen de cada estructura particular, es la función. Una cosa cambia de un modo tan característico que se puede inferir una ley universal, por lo que la relación causal es determinista y este principio se constituye en el fundamento de las leyes naturales universales. Exceptuando la acción intencional humana, el cambio en la naturaleza no se produce en la persecución de una finalidad, sino que proviene de las funcionalidades tanto de la causa como del efecto. El cambio genera estructuración en una escala superior. Si el universo está constituido en la escala más pequeña de todas por partículas fundamentales, está a su vez determinado en sus posibilidades por la funcionalidad de dichas partículas.

El movimiento ha sido el objeto del estudio de varios pensadores, entre ellos Aristóteles, que pensaba de modo erróneo que cada cosa tiende por naturaleza a determinada posición y que el movimiento de un cuerpo se detiene cuando la fuerza que lo empuja deja de actuar, Galileo Galilei, que apreció la influencia de la fuerza en el movimiento acelerado, Newton, que descubrió las leyes del movimiento rectilíneo para el que incluye la masa y la velocidad. Un cuerpo se mueve cuando cambia de lugar. Un espacio es el marco de referencia de un conjunto de cuerpos que éstos generan en su interactuar. Luego, el movimiento se explica en relación a otros cuerpos. Sin embargo, el movimiento es distinto del cambio. El cambio es la alteración del movimiento uniforme de un cuerpo respecto al marco de referencia y requiere la aplicación de fuerza. Tras el movimiento se encuentra el cambio, que es lo que caracteriza el universo. Heráclito (540-480a.C.) fue el primer filósofo que afirmó que el fundamento de todo está en el incesante cambio en un proceso de continuo devenir, de nacimiento y destrucción al que nada escapa.

Formalmente se plantea el problema filosófico de si acaso todo lo que ocurre se debe a una causa. La respuesta es ciertamente positiva. Ningún cambio resulta de la nada. Un efecto procede de una causa. Tanto la causa y como el efecto están relacionados con necesidad. Más precisamente, un efecto ocurre cuando se dan una cantidad de condiciones o, más precisamente, causas. Por ejemplo, la combustión ocurre sólo cuando un material combustible se encuentra en un medio con oxígeno y en presencia de una llama. No sólo una causa es una condición necesaria para que ocurra un efecto, sino que para que ocurra un efecto se requiere corrientemente de una cierta cantidad de otras causas, siendo necesarias cada una y todas ellas. El principio universal de causación establece que para cualquier evento en el universo existe un conjunto de condiciones. Si estas condiciones son satisfechas, entonces el evento ocurre invariablemente. Cuando se desconocen las causas, no se dice que un evento sucede sin que éstas existan, sino que se acepta teóricamente su existencia, y se adquiere conciencia de la necesidad de su descubrimiento.

La ciencia tiene por objeto descubrir las causas para los distintos fenómenos, y la mayor parte de las veces, éstos resultan muy complejos por la cantidad de condiciones que van apareciendo en este proceso de descubrimiento. Sin embargo, como la ciencia es un proceso progresivo que se va construyendo sobre anteriores descubrimientos, ella no parte de cero. Además, muchas veces quedan numerosas incógnitas para resolver en algún futuro.

Para comprender el funcionamiento del universo, no basta con constatar el hecho de la causalidad; es necesario responder primeramente al “cómo” se da la relación causal. Esta pregunta es lo que distingue a la ciencia de cualquier otro tipo de conocimiento. A partir del conocido fenómeno de la ebullición del agua cuando se le aplica calor, la ciencia llega a descubrir, por ejemplo, que estando sometida a la presión de una atmósfera, ésta ebulle con necesidad cuando la temperatura alcanza los 100º centígrados. Comprende que toda la energía adicional que se aplica se transforma en vapor. Llega a medir el calor para evaporar cada gramo de agua y descubrir que será necesario aplicar unas 565 calorías cuando la presión es de una atmósfera. Descubre los requerimientos de calor según las variaciones de presión; y así sucesivamente.

Existe también una perspectiva filosófica a la relación causal cuando se busca responder al “por qué” se da ésta. En este sentido se puede decir  ̶ que es el caso que aquí interesa a la filosofía– que las cosas son mutables porque están compuestas de estructuras y fuerzas. La explicación de la relación causal, que es el fundamento de lo mutable, deberá encontrarse en la complementariedad estructura-fuerza. Aunque los términos “estructura” y “función” han sido sacados de la biología, en este ensayo han recibido un contenido conceptual que los hace trascendentales y, por tanto, aplicables a todas las cosas y fenómenos del universo.

Afirmar que las cosas son estructura y fuerza es un paso muy grande sobre el solo identificarlas con el ‘ser’, como lo hace la filosofía tradicional. Esta afirmación penetra en lo más profundo de las cosas, llegando a definirlas íntimamente por lo que son y no sólo por lo que aparecen a través de sus funciones. Establece verdaderamente qué es la cosa en sí, la que Kant aseguraba que era imposible de conocer. En síntesis, esta afirmación es el resultado de relacionar ontológicamente los componentes de una de las dos identidades más trascendentales de las cosas, es decir, la complementariedad de la estructura y la fuerza, la que podemos identificar con el ser desmenuzado íntimamente. La otra identidad es ciertamente la existencia, la que ha sido hasta ahora el único objeto material de la filosofía tradicional del ser que permanece en toda su relevancia.

En el curso de la historia del universo, cuyo origen estuvo en una cantidad infinita de energía primigenia contenida en un punto sin tiempo ni espacio en energía cuántica, generando en un determinado instante lo que el físico ruso, George Gamow (1904-1968), llamó “big bang”, y  produciendo la transformación de esta energía en materia, o condensación de energía en materia. Después de este singular acontecimiento, y mientras, desde el punto de vista del big bang, el universo así originado –y no el espacio como se inclinan muchos cosmólogos a suponer– sigue expandiéndose a la velocidad de la luz, el resultado neto es que la materia ha sido objeto de una creciente estructuración, que contiene escalas incluyentes y cada vez mayores, hasta generar seres humanos, supuestamente las cosas del universo más complejas y funcionales. En consecuencia, si la materia es la forma de condensar energía, la materia cada vez más estructurada ha sido la forma de contener y aprovechar la energía de modo cada vez más eficiente, llegando a transformarse en energía psíquica.

La naturaleza de enorme complejidad que observamos en las cosas que nos rodean, tales como el hecho que organismos puedan vivir, crecer, desarrollarse, reproducirse, actuar en forma multifuncional, etc., no obedece a que este tipo de seres son productos directos de un “diseño inteligente”, sino que Dios, dotando a la energía con el código de las leyes naturales, creó el universo con la capacidad para que a partir de la enorme funcionalidad de las mismas partículas fundamentales se llegara a seres tan complejos como los mismos humanos. El mecanismo causal ha sido el de la evolución tanto física como biológica. Esta evolución se explica por la capacidad que tiene la materia para estructurarse gracias a la fuerza en escalas inclusivas cada vez mayores y más complejas.

Tanto el cambio como la inmutabilidad tienen una importancia profunda para nuestro acercamiento cognoscitivo a la realidad. La inmutabilidad de las cosas nos permite conocer, ya que las relaciones ontológicas que efectuamos con nuestro pensamiento abstracto nos devela una realidad plena de maravillosas significaciones y sentidos que no son para nada evidentes si el pensamiento permanece inactivo, observando el entorno, como lo hace cualquier animal. Constatamos al mismo tiempo que lo único que existe en la realidad es el cambio mismo, que fue lo que llamó tan poderosamente la atención a Heráclito, y que si aplicamos allí también nuestro pensamiento abstracto –y el método empírico–, descubrimos que las relaciones causales propias de la realidad que observamos se rigen por leyes universales inmutables, de las que además su conocimiento nos sirve para desarrollar la tecnología. Así, en el cambio podemos precisamente encontrar los elementos inmutables o invariantes específicos que nos permite conocer la realidad.

Pero no es tanto la epistemología el centro de nuestra atención de este momento, sino el cambio. Esencialmente, el cambio reside en las modificaciones estructurales, muchas de las cuales resultan en nuevas estructuraciones. Incluso una desestructuración tan radical y profunda como la muerte de un organismo viviente produce la estructuración de sus depredadores y organismos descomponedores. En consecuencia, el cambio está relacionado con estructuras y fuerzas, y también con relaciones causales, y no se genera por sí mismo, sino que depende de la relación causal. Toda relación causal implica cambio. Cuando algo ocurre, algo ha precedido a aquel suceso. El vínculo entre ambos es la fuerza. Una causa es una fuerza que tiene por término un efecto.

Para comprender el funcionamiento del universo, no basta con constatar el hecho de la causalidad; es necesario responder primeramente al “cómo” se da la relación causal. Esta pregunta es lo que distingue a la ciencia de cualquier otro tipo de conocimiento. Por ejemplo, a partir del fenómeno de la ebullición del agua cuando se le aplica calor, la ciencia llega a descubrir, que estando sometida a la presión de una atmósfera, ésta bulle con necesidad cuando la temperatura alcanza los 100º centígrados. La ciencia llega a comprender que toda la energía adicional que se aplica al sistema particular consigue que el agua a temperatura en ebullición se transforme en vapor. Llega a medir el calor para evaporar cada gramo de agua y descubrir que será necesario aplicar 565 calorías cuando la presión es de una atmósfera. Descubre los requerimientos de calor según las variaciones de presión; y así sucesivamente.

Existe también una perspectiva filosófica de la relación causal cuando se busca responder al “por qué” se da ésta. En este sentido se puede decir –cuál es el caso que aquí nos interesa como filósofos– que las cosas son mutables porque están compuestas de estructuras y fuerzas. La explicación de la relación causal, que es el fundamento de lo mutable, deberá encontrarse en la complementariedad estructura-fuerza. Aunque los términos “estructura” y “función” han sido sacados de la biología, en este ensayo han recibido un contenido conceptual que los hace trascendentales y, por tanto, aplicables a todas las cosas y fenómenos del universo.

Afirmar que las cosas son estructura y fuerza es un paso muy grande sobre el solo identificarlas con el ‘ser’, como lo ha hecho hasta ahora la filosofía tradicional. Esta afirmación penetra en lo más profundo de las cosas, llegando a definirlas íntimamente por lo que son y no sólo por lo que aparecen a través de sus funciones. Establece verdaderamente qué es la cosa en sí, la que Kant aseguraba que era imposible de conocer. En síntesis, esta afirmación es el resultado de relacionar ontológicamente los componentes de una de las dos identidades más trascendentales de las cosas, es decir, la complementariedad de la estructura y la fuerza, la que podemos identificar con el ser desmenuzado íntimamente. La otra identidad es ciertamente la existencia, la que ha sido hasta ahora el único objeto material de la filosofía tradicional del ser que permanece en toda su relevancia.

El origen del universo fue una infinita cantidad de energía primigenia que estaba contenida en un punto sin tiempo ni espacio, que en un determinado instante se cuantificó en lo que el físico ruso, George Gamow, llamó “big bang”,  produciendo la transformación o la condensación de esta energía en materia. Después de este singular acontecimiento, y mientras, desde el punto de vista del big bang, la materia –y no el espacio como se inclinan muchos cosmólogos a suponer– sigue expandiéndose a la velocidad de la luz, el resultado neto es que la materia ha sido objeto de una creciente estructuración, que contiene escalas incluyentes y cada vez mayores, hasta generar seres humanos, supuestamente las cosas del universo más complejas y funcionales. En consecuencia, si la materia es la forma de condensar energía, la materia cada vez más estructurada ha sido la forma de contener y aprovechar la energía de modo cada vez más funcional.

La naturaleza de enorme complejidad que observamos en las cosas que nos rodean, tales como el hecho que organismos puedan vivir, crecer, desarrollarse, reproducirse, actuar en forma multifuncional, etc., no obedece a que este tipo de seres son productos directos de un “diseño inteligente”, sino que Dios, dotando a la energía con el código de las leyes naturales, cuantificó el universo con la capacidad para que a partir de la enorme funcionalidad de las mismas partículas fundamentales se llegara a seres tan complejos como los mismos humanos. El mecanismo causal ha sido el de la evolución tanto física como biológica. Esta evolución se explica por la capacidad que tiene la materia para estructurarse gracias a la fuerza en escalas inclusivas cada vez mayores y más complejas.

Cambio y fuerza

Las cosas son estructuras espaciales sos­tenidas en el tiempo por las fuerzas que las integran. Pero las cosas cambian cuando se relacionan causalmente entre sí, afectándose. Las cosas cambian por diversos motivos. Algunas de las subestructuras que las constituyen pueden ser afectadas por alguna causa externa. También ellas pueden afectarse mutuamente entre sí, alterando la estructura de la cual forman parte. En fin, puede ocurrir que se produzca una transformación en la estructura de la cual la cosa es una subestructura.

Una causa, que es el ejercicio de fuerza, requiere previamente contener energía de alguna forma, ya sea acumulada, como portadora (energía potencial), o en movimiento, como transmisora (energía cinética). Un efecto es producido por la fuerza, recibiendo la energía que ésta porta. Podemos imaginar la fuerza como el vehículo de la energía que transita a lo largo de un acontecimiento y en un tiempo entre una causa y un efecto. Un acontecimiento es cambio porque es transferencia de energía por medio de la fuerza que produce estructuraciones y desestructuraciones.

En la escala más fundamental de todas, el de las partículas subatómicas fundamentales, el cambio es en realidad un intercambio de partículas con niveles cuánticos de energía. Una partícula subatómica es emitida por la causa, y el efecto que se opera es la estructuración de otra partícula. Si la partícula estructurada es más compleja, hay absorción de partículas con energía; si se opera la desintegración de una partícula, se emiten partículas energéticas más simples.

También en la escala más fundamental de todas se distinguen cuatro tipos de fuerzas. La primera en ser reconocida fue la fuerza gravitatoria. Newton la definió como aquella que atrae a dos cuerpos de modo directamente proporcional al cuadrado de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. La fuerza gravitatoria es muy débil, pero tiene alcance infinito. En el siglo antepasado se descubrió la fuerza electromagnética. Esta es definida como la fuerza que atrae o repele directamente dos cuerpos cargados eléctricamente, según tengan respectivamente carga de signo opuesto o igual, con una intensidad inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Es mucho mayor que la fuerza gravitatoria y su alcance es también infinito. En el curso del siglo pasado, a través de la experimentación con núcleos atómicos, se descubrieron dos nuevas fuerzas fundamentales. Así, la fuerza de interacción fuerte actúa para mantener a los nucleones unidos dentro del núcleo atómico. Es más intensa que la fuerza electromagnética, que hace que los protones se separen por repulsión, y su radio de acción es de corto alcance. Por último está la fuerza de interacción débil. Esta es más débil que la fuerza electromagnética, pero es más fuerte que la gravitacional. Su alcance es muy corto e interactúa con los leptones (neutrino, electrón-positrón y muón).

Lo que es importante advertir aquí es que en absolutamente todas las escalas las fuerzas que actúan en el cambio son combinaciones de las cuatro fuerzas fundamentales anotadas, no existiendo otro tipo de fuerza actuante –al menos que aún no haya sido descubierta–. Las cuatro fuerzas fundamentales son las únicas que explican todos los fenómenos que observamos y experimentamos en el universo. Así, a través de su combinación, en sus distintas escalas de estructuración, no sólo nuestra acción intencional ejerce sus efectos en el medio que nos rodea, sino que también intencionamos una acción, por mucho que supongamos que alguna fuerza de un ámbito no material estaría detrás de la deliberación de nuestra acción libre e intencional. Si aceptamos la complementariedad de la fuerza y la estructura para explicar lo que hay detrás de todo ser existente, no es necesario postular ámbitos distintos al natural, como por ejemplo, el espiritual. Absolutamente todo fenómeno posible de ser experimentado y de ejercer fuerza pertenece al mundo natural. El mundo espiritual es un ámbito que transciende el mundo natural de relaciones causales y tiempo y espacio y al cual se accede mediante la energía psíquica que cada ser humano estructura (ver “Una cosmovisión” en esta colección).

Una relación causal tiene un tiempo para efectuarse. Este depende de la cantidad de energía que se transfiere y de la velocidad de la transferencia. Un cambio puede ser tan imperceptible como la evaporación del agua de un vaso en el ambiente de una pieza o tan explosivo como la oxidación de un volumen de hidrógeno, produciendo agua. Una relación causal puede medirse según la energía transferida y su velocidad de transferencia, que es lo que hacen físicos e ingenieros, quienes emplean términos como fuerza, trabajo, potencia, y unidades para medir fuerzas, espacios, tiempos, temperaturas, presiones, velocidades, etc. Pero no hacen distinción más allá que la cuantitativa entre, por ejemplo, la potencia requerida para pulverizar una tonelada de roca y la ocupada en la replicación del ADN.

Función

Para comprender la relación causal entre estructuras debido a la fuerza, es debe introducir el concepto “función”. Función es lo que permite a una estructura ser causa o efecto. Así, toda estructura es funcional porque ejerce fuerza o porque es receptora de fuerzas. La función es la combinación específica de fuerzas de una estructura particular, es decir, ésta es particularmente funcional porque es causa o efecto de una combinación específica de fuerzas. Una función de cualquier estructura de nuestro universo ejerce peso, ya que todas las estructuras se componen de partículas masivas. No obstante una estructura puede tener otras funciones aún más decisivas que la distinguen, como tener extensión o reflejar y absorber ondas lumínicas, y también algunas como concebir ideas. La velocidad del movimiento de una estructura con respecto a otra le confiere una energía potencial proporcional. Una función puede ser algo tan simple y directo, como un mazazo contra un cráneo, donde la fuerza principal proviene de la energía cinética que adquiere el mazo con respecto al cráneo. Puede ser asimismo algo tan complejo y sutil, como el pensar abstracto dentro del cráneo, donde intervienen fuerzas provenientes de energías químicas y eléctricas, millones de neuronas entrelazadas, y neurotransmisores muy particulares.

De la misma manera como una estructura se ve afectada de un modo determinado por una fuerza particular, una estructura tiene una forma particular de ejercer fuerza y ser por tanto una causa. La fuerza no es una entidad que existe independientemente de la estructura, ya que ambas son complementarias. Si toda fuerza está necesariamente vinculada con una estructura, la fuerza es ejercida de acuerdo a la funcionalidad de esta estructura particular. La fuerza actúa de acuerdo a la forma de funcionar de su estructura complementaria. Del mismo modo, la fuerza actúa sobre otra estructura según su configuración particular para el que es funcional como efecto. La función puede definirse como la forma específica en que una estructura actúa ya sea como una causa ya sea como un efecto, es decir, como la capacidad específica para interactuar con otras estructuras según sus formas de existir. La relación causal se establece por la predeterminación de la funcionalidad de las estructuras que intervienen en la transferencia de energía por medio de la acción de la fuerza. En la realización de la conexión causal la estructura causa y la estructura efecto se transforman en subestructuras de una estructura de una escala superior. Si una estructura tiene funciones distintas de otra estructura, a pesar de que en ambas actúan los mismos tipos de fuerzas fundamentales, se explica porque ejerce su acción según una combinación específica de las mismas, distinta de la combinación que tendría la otra estructura. Una estructura puede verse azul, mientras otra nos parece roja. La diferencia se encuentra en que la primera absorbe toda la gama de la luz blanca, excepto la radiación de ondas de color azul, la que refleja, en tanto que la estructura roja hace exactamente lo mismo, excepto que refleja el color rojo. Por esta diferencia, las estructuras son distintas en una de sus múltiples funciones, la de reflejar luz.

Una estructura es funcional en el sentido de que es capaz tanto de generar energía como de recibir energía. La fuerza pertenece a la funcionalidad tanto de la estructura causa como de la estructura efecto. Sin la funcionalidad de ambas estructuras no puede haber transferencia de energía. Si no existe emisión y recepción de fuerza en un tiempo dado, la relación de causalidad no se produce. Tal como toda combinación específica de fuerzas está relacionada con una estructura específica, una estructura es funcional ya sea como causa, ya sea como efecto; y una relación causal requiere al menos de una estructura que funcione como causa y de una estructura que funcione como efecto. Mientras ello no suceda, la funcionalidad será sólo potencial. El grado de funcionalidad de una estructura depende del eficiente uso de energía, y una estructura tendrá mayor posibilidad de subsistir si es más funcional. Por función podemos entender asimismo la configuración espacial de una estructura con respecto a otra por la cual se puede dar traspaso de energía. Existiendo un calce entre ambas estructuras se puede hablar de funcionalidad de ambas, pues la acción de la fuerza es posible. Esto significa también que una estructura es funcional únicamente con respecto a otra estructura, careciendo de sentido el hablar de función sin referencia a una segunda estructura, aunque sea tácita.

Estas fuerzas fundamentales, que son funcionales como tales precisamente en las estructuras más fundamentales, se combinan de un modo determinado desde el instante en que las partículas fundamentales entran a formar parte de estructuras en calidad de sus unidades discretas o subestructuras fundamentales. La nueva estructura que ha surgido ya no opera únicamente según la funcionalidad de las partículas fundamentales que la integran, sino que a través de ellas, obtiene un modo distintivo de operar o de ser funcional. Una mesa tiene masa y por tanto, al actuar junto con la masa terrestre, ejerce un peso determinado sobre el suelo, lo que le impide, entre otras cosas, volar. Pero también consiste en un plano horizontal que se yergue a cierta distancia sobre el suelo mediante patas, permitiéndole ser particularmente funcional para sostener, por ejemplo, platos, copas y cubiertos.

Al integrar estas nuevas estructuras, en calidad de unidades subestructurales, a formar parte de estructuras de una escala aún superior, las fuerzas fundamentales, ya especificadas, se especifican aún más, de modo que resulta difícil asegurar, aunque en realidad así es, que la función propia de la nueva estructura pueda depender de las fuerzas fundamentales. Un ejemplo podrá servir para entender el concepto de función en tanto especificación de fuerza. Un átomo de hidrógeno, o uno de oxígeno, deriva su respectiva función de la estructuración de su núcleo y sus mantos electrónicos a partir de la funcionalidad específica de los nucleones que lo compone. Éstos, a su vez, dependen de los quarks estructurados a partir de la funcionalidad de las partículas fundamentales. Por su parte, la funcionalidad específica de estos átomos permiten que de la combinación de dos de hidrógeno por uno de oxígeno, dentro de un determinado rango de temperaturas, resulte la estructura molecular H₂O, la que obtiene funciones específicas ampliamente conocidas no sólo por físicos y químicos, sino que por todos nosotros, aunque tal funcionalidad derive de las sucesivas combinaciones de fuerzas que dependen de las estructuraciones particulares sucesivas y que tienen su origen primordial en las fuerzas fundamentales. Además, dicha molécula ejerce una determinada fuerza gravitacional en otros cuerpos a causa de la masa que contiene. También posee una determinada carga eléctrica según el equilibrio de cargas de las partículas fundamentales cargadas eléctricamente que contiene, y que la hace ser funcional respecto a otras moléculas y átomos.

De lo visto podemos establecer, no obstante, que en la progresiva estructuración de la materia únicamente las fuerzas gravitacional y electromagnética tienen la capacidad para intervenir, pues ambas generan campos espaciales donde interactúan. En cambio, el alcance de las fuerzas de interacción fuerte y débil se reduce a los núcleos atómicos. Además, tanto la gravitacional como la electromagnética son fuerzas que permiten tanto un intercambio permanente de energía como un consumo consecuente de energía; en cambio, la fuerte y la débil son fuerzas que, una vez efectuado el intercambio energético, se mantiene el vínculo de interacción a la manera de un candado que, una vez consumida la energía en cerrarlo, se mantiene cerrado.

Cambio estructural

La relación causal es determinista y funciona del mismo modo en todas las situaciones donde las condiciones son las mismas. La base para la existencia de las leyes naturales es precisamente el hecho de que todos los seres o cosas del universo son estructuras y fuerzas a la vez. La función específica o el modo de un comportamiento particular de una estructura es la base de la existencia de una ley natural determinada. Virtualmente todas las cosas del universo –exceptuando fotones y neutrinos–, incluyendo el mismo universo, están compuestas de partículas fundamentales masivas, por lo que responden a la ley natural de la gravitación universal. Del mismo modo, la floración en primavera de las plantas obedecen a las leyes naturales de la biología, y el correcto pensamiento racional de una mente humana cumple con las leyes naturales de la lógica.

Una estructura se mantiene en un delicado equilibrio. Este no es necesariamente precario. Pero por su misma naturaleza, es provisorio, aunque en algunos casos su duración se mida en miles de millones de años. Para subsistir una estructura depende de fuerzas que le permiten una estabilidad relativa y una tendencia al equilibrio. Todo equilibrio es connatural a un estado particular de entropía, y dicho estado es permanente mientras no intervenga alguna fuerza externa. En un sistema cerrado y sin aporte nuevo de energía las fuerzas tienden a equilibrarse y las estructuras a estabilizarse, llegando a una entropía máxima. Pero un sistema cerrado es teórico. En la práctica, en la naturaleza, no se dan sistemas perfectamente cerrados. En la realidad los sistemas son abiertos y allí los equilibrios se rompen y se producen tanto estructuraciones como desestructuraciones. Un sistema ecológico, por ejemplo, no puede considerarse de hecho cerrado; podrá ser así considerado sólo en teoría y sólo para fines de análisis, pero siempre está sometido a fuerzas externas, en lo que se denomina modificación del medio. El clima y los accidentes geográficos pueden cambiar, especies endógenas pueden evolucionar o extinguirse, especies exógenas pueden ingresar al sistema.

Las estructuras son, desde luego, más funcionales cuando existe una mejor oportunidad para que se relacionen causalmente entre ellas, es decir, cuando mejora la ocasión de un encuentro en algún punto espacio-temporal particular. Una superficie mojada se seca más rápidamente si es barrida por un chorro de aire más veloz y más caliente. Las relaciones causales aumentan cuando mejoran las condiciones para que las estructuras se encuentren. En este caso, el chorro de aire y la superficie mojada. La evolución biológica no es otra cosa que mecanismos de transmisión genética que permiten, no sólo mejorar estos encuentros para que los procesos ocurran con mayor rapidez, sino ser controlados para aumentar la seguridad de estos encuentros, pues un organismo vivo es una estructura ávida de aquellas relaciones causales destinadas a su auto-estructuración, lo que le permite ser aún más funcional para sobrevivir. En un organismo viviente muchas de sus subestructuras de su medio interno consisten principalmente en sistemas de transporte interno de fluidos y señales, y las de su medio externo, en sistemas de locomoción o de captación que le permiten apropiarse de los nutrientes existentes allí.

Podríamos preguntarnos que si todo cambia, cómo es que existen cosas de alguna manera. La respuesta es doble. Por una parte, la existencia favorece el equilibrio que se consigue por entropía, es decir, por el uso de la fuerza para la estructuración, de modo que si hay cosas que existen, es porque han conseguido estructurarse y mantenerse en equilibrio. Por la otra, las cosas existen porque el cambio de una estructura no afecta necesariamente a las estructuras que son sus unidades discretas, e. d., sus subestructuras. Las gotas de agua que fluyen en una corriente que cambia mantienen su propia identidad, mientras que el curso de agua mantiene su propia identidad a pesar de que las gotas que fluyen son distintas. Por otra parte, una estructura puede no afectar a otra si la fuerza ejercida sobre ella es insuficiente. En tal caso, se puede decir que ninguna llega a ser funcional. Un trabajador no podrá pintar todo un alto muro si la escalera que ocupa es muy corta. En el extremo opuesto, una estructura puede ser destruida si es sometida a una fuerza demasiado intensa para su capacidad de resistencia. En este caso, las fuerzas que la integran y la sostienen se ven superadas por la excesiva fuerza externa. El pintor del caso puede darse un costalazo si la escalera que usa es demasiado débil.  En fin, distintas fuerzas internas y externas van lenta o rápidamente transformando una estructura, y tarde o temprano terminarán por desintegrarla si acaso antes fuerzas adicionales no la destruyen primero. Una fuerza irrumpe en una estructura por el punto de menor resistencia. Una estructura se desintegra por el eslabón más débil.

La fuerza que transforma una estructura puede actuar de tres maneras distintas, dependiendo de la escala. Así, ella puede actuar en una escala inferior y cambiar o destruir una o más subestructuras que son necesarias para la subsistencia y funcionalidad de la estructura del caso, como una pata carcomida de una silla. También ella puede ser ejercida sobre ésta desde fuera y en la misma escala, como la misma silla del ejemplo que se ve obligada a sostener un peso mayor que su capacidad de resistencia y termina haciéndose trizas. Por último, ella puede pertenecer a una escala superior y actuar sobre una estructura, en tanto su subestructura, como el repintado del amoblado del comedor, del cual la silla en cuestión forma parte.

Una estructura puede verse afectada por poderosas fuerzas desintegradoras, o también en su propio funcionamiento se pueden producir directamente fuerzas que la pueden ir desintegrando. Cuando las fuerzas para funcionar se obtienen de sí misma, ella acabará por desintegrarse totalmente. Pensemos por ejemplo en un combustible. Cuando se oxida quemándose, su estructura se transforma aportando energía y partes desintegradas a otras estructuras que las vuelven a integrar, hasta que se consume por completo, punto en el cual cesa de existir. Cuando el funcionamiento de una estructura produce su propia desintegración (segunda ley de la termodinámica), su producto va a la integración de otra estructura (primera ley de la termodinámica). La producción de energía es proporcional a la velocidad de desintegración de una estructura. El proceso inverso ocurre cuando una estructura se construye. El aporte de energía al sistema no sólo le permite funcionar, sino que conduce a su mayor estructuración. La eficiencia del consumo de energía es proporcional a la funcionalidad de una estructura que se va integrando o que simplemente subsiste. También existen estructuras que para funcionar obtienen energía del medio circundante. En este caso, tenemos, por ejemplo, los organismos biológicos y las máquinas. En ambas la reposición de la energía consumida se obtiene del medio. Si es una máquina, el aporte de energía la utiliza para la transformación estructural de otras cosas. Cuando la energía se obtiene activamente del medio, como es el caso de los organismos biológicos, la subsistencia se denomina supervivencia.

El universo no es una realidad de paz, armonía y convivencia, propios de la inmutabilidad, sino de lucha y conflicto, que caracterizan el cambio. En el cambio la estructuración de la materia requiere la energía que se encuentra en la materia ya estructurada. Así, la construcción, la estructuración y la vida surgen de la destrucción, la desestructuración y la muerte.

Funciones múltiples y multifuncionalidad

Se pueden distinguir varios tipos de funciones. Éstas dependen de la forma cómo una estructura es funcional y del tipo de fuerza que es ejercida. A pesar de que toda estructura es multifuncional en el sentido de que puede ser causa y efecto de numerosas relaciones causales, existen determinadas funciones fundamentales y simples. Éstas las resumiremos como sigue: Los conductores son estructuras que funcionan meramente como transmisores de energía y no cambian durante el proceso. Las válvulas son estructuras que detienen o liberan energía. Los conmutadores son estructuras que, usando energía para operarlo, transfieren mayor cantidad de energía entre otras estructuras. Incluso, pueden existir conmutadores automáticos y/o reguladores cuya energía para operarlos proviene de parte de la energía conmutada. Un caso particular son los amplificadores que son estructuras que, consumiendo energía, controlan energías mayores. Los catalizadores son estructuras que por su sola y necesaria presencia una fuerza actúa. Los acumuladores son estructuras que mantienen energía en ellos mismos, almacenada como energía potencial, para después poder liberarla. Los motores y generadores son estructuras que transforman la energía de una escala a energía de otra escala. Las máquinas son estructuras que aplican energía a otras estructuras para transformarlas, permaneciendo ellas mismas inmutables al final del proceso. Los seres vivos son estructuras que utilizan la energía para desarrollar nuevas partes integrantes y regenerar partes desgastadas. Estas funciones son algunas de las múltiples formas que emplean las diversas estructuras para utilizar la energía según los principios de la termodinámica. Exceptuando la funcionalidad de los seres vivos, la tecnología ha reproducido los mecanismos funcionales que se encuentran en la naturaleza y le ha dado nombres apropiados.

La inteligencia del ser humano es un desarrollo ulterior de un mecanismo biológico sensor y elaborador de la información del medio externo y de control motor, y que ha evolucionado hasta adquirir la capacidad de pensamiento abstracto y racional. Estas funciones especiales le han permitido crear una diversidad de tecnologías para explotar nuevos y más recursos, entendiéndose por explotación la intencionalidad en el encuentro causal con estructuras que le son beneficiosas. Con su inteligencia los seres humanos estructuran y controlan, cada vez con mayor eficiencia, sistemas de transportes y comunicaciones, redes de abastecimiento y distribución, sistemas de procesamiento y transformación de estructuras, como líneas de producción y de montaje, los que proliferan y se agigantan, respondiendo al esfuerzo por optimizar y aumentar las oportunidades de encuentros causales controlados que le son beneficiosas, pues producen bienes y servicios que ellos mismos consumen. En las últimas décadas hemos estado asistiendo a un acelerado proceso industrial de automatización y de remplazo de trabajo humano con la adición de sistemas computacionales, comunicacionales y automáticos.

Una estructura puede desempeñar varias funciones a la vez. En este sentido, una estructura es multifuncional. El caso natural es que los procesos y fenómenos son muy complejos y esa complejidad se debe a la multifuncionalidad de las estructuras y la intervención de múltiples estructuras en cualquier simple proceso. La cantidad de funciones que puede desempeñar cualquier estructura depende de su propia complejidad. Por una parte, estas funciones no corresponden a la sumatoria de las funciones propias de las subestructuras que la componen, sino que a aquellas que le son peculiares por la combinación particular de sus propias subestructuras funcionales. Por ejemplo, dentro de las funciones propias de un animal, no está la de producir bilis, aunque ésta sea la función principal del hígado, órgano constituyente de la estructura del animal en cuestión, y sin el cual no puede subsistir, pues no podría digerir y metabolizar el alimento. Por la otra, las funciones dependen de la existencia de otra estructura que pueda interactuar con la primera, que pueda ser o bien causa o bien efecto de la funcionalidad de la primera. Esto significa que tanto la primera estructura como aquélla con la que interactúa deben pertenecer de algún modo a una estructura de escala superior. A la inversa, existen estructuras distintas que pueden ejercer idénticas funciones. Así, por ejemplo, la función alar para volar la desempeñan eficientemente estructuras tan disímiles como las alas de un avión, una mariposa, un ave, un pterodáctilo, un murciélago, las aspas de un helicóptero. La función de todas ellas es aprovechar la fuerza de sustentación que se genera cuando el plano de la estructura alar se desplaza a través del aire en un cierto ángulo positivo con respecto a la dirección del movimiento y a una cierta velocidad.

Una característica de la interacción entre estructuras y fuerzas reside en la capacidad funcional, o viabilidad, de las primeras. Esta capacidad es directamente proporcional a la complejidad de la estructura e inversamente proporcional a la fuerza empleada. Por ejemplo, la complejidad de los átomos aumenta con el número atómico hasta el límite en que la fuerza nuclear requerida para su estabilidad llega a ser insuficiente, siendo superada por las fuerzas electromagnéticas repulsivas de la gran cantidad de protones que tienden a desintegrarlo. Asimismo, las moléculas son más funcionales cuanto más complejas sean, pero también se tornan menos viables y más inestables. Sin duda, en forma similar, debe existir un límite para la longitud de un puente hecho de acero, o para la altura máxima de un edificio de hormigón armado. En general, la estabilidad de una estructura es directamente proporcional a su dependencia con la estructura de escala mayor de la que forma parte, y a su simplicidad. Las complejísimas moléculas proteicas, por ejemplo, se desintegran rápidamente si no obtienen las condiciones adecuadas para su subsistencia. Una estructura se torna inestable cuando se hace más compleja. Una sociedad moderna multitudinaria, por ejemplo, no puede tener una estructura tribal, aunque podría no obstante contener elementos tribales en su seno. Simplemente sus unidades discretas, las personas, no tienen las posibilidades materiales para poder entrar en contacto con las otras y convivir. Una mayor complejidad no significa necesariamente mayor funcionalidad en cierto sentido si no se considera la eficiencia en la utilización de la fuerza y el aprovechamiento de la energía. Por ejemplo, un fino reloj podría funcionar también como martillo y clavar un clavo en la pared con él. Toda estructura, además de ser funcional, es más o menos eficiente. Una determinada funcionalidad depende, en último término, de la eficiencia con que una estructura particular utilice la fuerza, aun cuando la relativa eficiencia de una estructura está relacionada con su mayor o menor complejidad.

Complementariedad de lo múltiple y lo mutable

La multiplicidad es una propiedad que pertenece tanto a las estructuras como a las fuerzas. La cantidad es una cualidad de la duración y de la extensión, esto es, del tiempo y del espacio. Tanto la estructura, que es espacial, como la fuerza, que actúa en el tiempo, son cuantificables y medibles. Sin embargo, ambas son cuantificables y medibles en relación a su complementario. Así, cuando hablamos de multiplicidad de fuerzas, nos estamos refiriendo a las estructuras-causas en su relación a las estructuras-efectos. La intensidad y la magnitud de una fuerza son cuantificables sólo en la estructura-causa y en la estructura-efecto. El punto desde donde se ejerce, la dirección, el sentido y el alcance de una fuerza, como también su duración y su velocidad están obviamente relacionadas al espacio de las estructuras. Lo central es que cualquier relación causal entre estructuras se identifica con la transferencia de energía que se verifica por la fuerza en el espacio-tiempo.

La mutabilidad de las cosas no es continua, sino discreta. Las estructuras y las subestructuras de las que están compuestas van cambiando discretamente, en forma de unidades, según la escala en la que constituye una unidad discreta. Por ejemplo, una hoja respecto a la rama, una rama respecto al árbol o un árbol respecto al bosque. Así, una rama subsiste aunque haya perdido una o más hojas. Un bosque es un conjunto de pocos o muchos árboles que están naciendo, creciendo y muriendo, y la pérdida o ganancia de unidades no afecta esencialmente al conjunto y su funcionalidad. En este sentido, la mutabilidad vista desde una escala superior es continua, aunque muchas veces imperceptible. Por ejemplo, los átomos de uranio 238 de una roca se van transmutando continuamente, pasando a torio 234, a protactinio 234, a uranio 234, hasta convertirse en plomo 206, aunque cada conversión de cada átomo se realiza en forma brusca a causa de las instantáneas pérdidas o ganancias de partículas subatómicas, y el conjunto va cambiando dependiendo de la vida media de cada clase de átomo.

Vimos que en toda relación causal una cantidad de energía generada por una estructura que actúa como causa es absorbida por otra estructura que actúa como efecto. Por este hecho, ambas estructuras pasan a pertenecer a una misma escala dentro de la cual interactúan. Lo que constituye un hecho especialmente fundamental es que al vincularse dentro de una escala ambas estructuras se integran como subestructuras en una estructura de escala superior a la que por esta relación causal llegan a conformar. De este modo, una estructura de escala superior emerge y adquiere existencia cuando una fuerza vincula dos o más estructuras en una relación causal. Es así que la sola relación causal entre dos estructuras conforma una nueva estructura de escala superior, cuya vigencia depende de la duración del vínculo causal. Recíprocamente, la funcionalidad específica de toda estructura depende de su inserción en un medio estructural de escala mayor que posibilite la relación física, tanto espacial como temporal, para permitir la acción de la fuerza. Esto explica la estructuración del universo, el que da origen a la multiplicidad de cosas y escalas. También explica que toda estructura nunca se encuentre en reposo, y permanentemente se esté modificando, aunque el cambio sea frecuentemente imperceptible para la vista y para nuestra relativamente agitada y corta existencia. En su seno sus subestructuras se relacionan causalmente, produciendo el cambio.

El origen de las estructuras y las fuerzas está en lo más fundamental de la materia, esto es, en las partículas fundamentales. Por consiguiente, el origen de la estructuración debe buscarse en las estructuras fundamentales, las que generan las cuatro fuerzas fundamentales, descritas más arriba. Una fuerza fundamental siempre es generada por un tipo fundamental de estructura, en tanto causa, y siempre afecta y modifica el mismo tipo fundamental de estructura, en tanto efecto. A partir de las estructuras fundamentales, que se relacionan causalmente, se erige la progresiva estructuración que observamos en el universo. La funcionalidad de las estructuras de escalas mayores depende, en último término, de la funcionalidad fundamental. Las fuerzas que intervienen en la causalidad de estructuras de escalas mayores son las mismas que encontramos en la escala fundamental, pero en proporciones y cantidades distintas. Así, toda estructura de toda escala depende de la funcionalidad de las estructuras fundamentales. Ello constituye la base de la unidad del universo. Este hecho se generaliza para la totalidad de las estructuras y escalas contenidas en el universo. La importancia filosófica de esta explicación es que la relación causal, que vincula la estructura con la fuerza en una complementariedad, integra estructuras desde las partículas fundamentales hasta el mismo universo, pasando por innumerables escalas. Así, la relación causal explica el universo y las cosas que contiene. Anteriormente se había afirmado que la fuerza estructura la masa. Ahora correspondió explicar el modo cómo la fuerza estructura la materia.

3. CAUSALIDAD Y ESTRUCTURACIÓN

Determinismo

Una cosa no cambia de cualquier manera, sino de un modo característico que podemos conocer cuando descubrimos todos los elementos que intervienen en dicho cambio por los cuales podemos concluir una ley universal, no bastando la inducción, que permite obtener una conclusión general a partir de premisas con datos particulares. Por ejemplo, el saber que el sol amanece todos los días no proviene de observar siempre el mismo suceso, ya que podría suceder que algún día el sol no amaneciera, sino en saber que la Tierra, que está a cierta distancia del Sol, gira en el espacio en torno a su propio eje en un ciclo diario de 24 horas debido a su propia inercia. Todo cambio obedece a una ley universal que se sostiene mientras un hecho distinto no venga a demostrar lo contrario. En tal caso la particular ley deberá modificarse para incluirlo.

La relación entre una causa y su efecto es determinista. Es idéntica en todo momento y lugar del universo bajo las mismas condiciones. En la base existe un doble hecho: primero, toda fuerza tiene un modo dinámico absolutamente específico de actuar, pues se ejerce desde un punto, hacia una dirección, con una magnitud, una intensidad, una duración, un sentido, un alcance y una velocidad muy determinados; y, segundo, toda estructura tiene un modo absolutamente específico de ser funcional ante una fuerza, ya sea como causa, ya sea como efecto. Una fuerza interviene de una manera tan distintiva con relación a una estructura que esa acción la caracterizamos como una ley natural, y siempre ella actuará de la misma manera si las condiciones se mantienen o se reproducen. Las leyes son particulares según la escala de que se trate: las partículas fundamentales que estudia la física nuclear, los átomos que describe la física atómica, los elementos y las moléculas que analiza la química, las moléculas y las células que examina la biología, y así sucesivamente.

Es ilusorio suponer que la relación causal pueda tener otro resultado que el determinado por la ley natural. Por ejemplo, la economía capitalista es un sistema productivo cuya finalidad es retribuir el máximo de beneficio posible al capital, y no debe esperarse que sirva para distribuir equitativamente la riqueza según las necesidades de cada cual o que persiga un desarrollo sustentable. Tampoco puede esperarse equidad de parte de un sistema legal y jurídico destinado a la preservación de privilegios de una minoría. Una manzana caerá verticalmente a tierra de la rama del manzano con una velocidad de 1 G. De modo similar, este párrafo, por el solo hecho de haber sido escrito, no conseguirá necesariamente ser leído si no concurren otras condiciones, como que sea interesante, actual, accesible, recomendable, etc.

Estas leyes naturales no tienen sentido alguno sin referencia a la fuerza, pues están directamente relacionadas con la funcionalidad de las estructuras. De este modo, el determinismo de la causalidad, base de la ley natural, se fundamenta en la fuerza y en la funcionalidad de las estructuras. Una causa puede tener un solo tipo de efecto si todas las demás condiciones permanecen iguales. Por ejemplo, siempre que se aplique calor al agua, ésta terminará por evaporarse. El límite de la universalidad lo constituye únicamente la variación de las condiciones. Dicho principio es el fundamento de la validez de la experimentación que demanda el método científico.

En la escala fundamental, podemos encontrar la acción de las cuatro fuerzas fundamentales del universo, de las cuales todas las restantes derivan. Las fuerzas más complejas, como, por ejemplo, aquellas que conciben un poema, provienen, en último término, de las fuerzas fundamentales, y el poema podrá teóricamente analizarse según estas fuerzas, según las leyes que las determinan y según cómo ha ido actuando para llegar a estructurar al sujeto poeta. Pero el poeta, el crítico de arte o el lector no necesitan conocer las leyes a esas escalas para escribir, criticar o emocionarse por el poema en cuestión. En la escala del poema las fuerzas fundamentales fusionan en una multiplicidad de escalas incluyentes estructuras tan complejas como los seres humanos, quienes comprenden y sienten signos y conceptos que pasarían desapercibidos a seres tan complejos, pero algo menos inteligentes, como los perros. El sonido que sale de los parlantes de la disquetera es transportado a mis oídos de la misma manera que cualquier otro sonido, esto es, por vibración de las moléculas del aire. Pero para un auditor particular se trata de la sublime música del Doble Concierto de Brahms que produce profundos sentimientos en su mente.

En su descripción de los mecanismos y los procesos dinámicos que transforman las estructuras la ciencia necesita descubrir y definir las leyes que norman y regulan las fuerzas. Las leyes naturales puedan ser descubiertas mediante la alternancia entre la hipótesis y la experimentación, y a través de la rigurosa verificación de la relación causal que se analiza. A partir de Newton, la ciencia pudo concluir que las fuerzas actúan en forma determinista, definida por la funcionalidad estructural, según leyes válidas para todo el universo. Newton había descubierto que las leyes mecánicas que rigen la caída de una manzana son las mismas que gobiernan el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra, y, por consiguiente, que aquellas leyes pueden aplicarse también en dimensiones cósmicas para todo el universo.

Frente al determinismo el azar corresponde al entendimiento humano y subjetivo del cambio que observa en la naturaleza y no pertenece a la realidad objetiva. Somos demasiado limitados para observar la multiplicidad de fuerzas que operan en un fenómeno particular, sin contar la intencionalidad humana que no se rige por leyes naturales y que afecta el devenir natural. No pudiendo comprender el complejo conjunto de fuerzas, atribuimos al azar los resultados que observamos. Sólo Dios en su omnisciencia puede saber todas las causas que operan, incluyendo la intencionalidad humana, en todos los cambios de toda la historia del universo y sabe lo que le deparará en el futuro, ya que existe en la eternidad. En esta englobante perspectiva que abarca todo tiempo y lugar Dios es la causa de todo, exceptuando la intencionalidad humana.

Predictibilidad

En contraste con la conclusión científica acerca del cambio, que lo hace depender únicamente de la causa eficiente aristotélica, para Aristóteles el estudio de la naturaleza constituyó una indagación de la causa final, del telos, de la finalidad de la acción, que para él es la causa más importante y la causa de todas las otras causas. Él deseaba aclarar el mecanismo de cómo la razón, en el sentido de ordenamiento, funciona en la naturaleza. Las estructuras no pueden ser explicadas simplemente mediante relaciones causales mecánicas. Las cosas poseen una potencialidad que puede ser actualizada solamente a través de la “información” de la materia, que es la causa formal aristotélica. La naturaleza funciona gracias a una adaptación continua de la materia prima a la variedad de formas, su causa material. La peculiaridad de sus funciones no es comprensible sin referencia a la forma que tiene que producirse. Él intentó descubrir la adaptación de los medios a los fines. Utilizó la función para explicar la estructura.

Posteriormente, en la Edad Media, los escolásticos estuvieron interesados en resaltar aún más la causa final como la causa de todas las demás causas por una razón adicional. La causa final explicaría el cambio en función del plan divino de salvación. Todo el acontecer tendría una explicación en la voluntad divina que interviene en la existencia para la salvación o la condenación eterna de las almas. El hacer depender la historia de la teología requería, no obstante, de una autoridad que pudiera interpretar, sin error, la voluntad divina. Sin embargo, este conocimiento, que es imposible en nuestro universo, es la base de la creencia de todo tipo de integrismo, sea judío, cristiano o musulmán. Para un integrista la democracia aparece como una aberración, por cuanto la voluntad popular resta soberanía al Dios omnipotente. El siguiente paso lógico lo daría Juan Calvino (1509-1564), quien, con una importante dosis de maniqueísmo agustiniano, proponía la doctrina de la predestinación. El cambio ya no tiene importancia, excepto como una señal de la voluntad divina, puesto que ésta, en su omnisciencia eterna, ya había decidido desde el principio de los tiempos sobre el las consecuencias del cambio.

Ya en el siglo XIX, Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) exhibía una primitiva teoría de la evolución biológica. Esta debía mucho a las ideas de Aristóteles sobre estructura y función. Su postulado “la necesidad crea al órgano” es lo mismo que afirmar que la estructura sigue a la función, o que el uso genera el propósito, o que el medio se adapta al fin. Su teoría se vio superada definitivamente por la de Charles Darwin (1809-1882), quien explicó el mecanismo de la evolución biológica mediante la “selección natural” en la adaptación al medio, postulando “la supervivencia del más apto”. Una estructura más funcional al medio logra transmitir sus cualidades genéticas a la especie a través de su progenie. El cambio no es una respuesta a un fin, sino a una fuerza que se manifiesta en el medio ambiente.

Sin embargo, cuando la acción es intencional, como en el único caso conocido que es la acción racional y libre del ser humano, la estructura que crea sigue a la función que es capaz de concebir previamente como finalidad. Por ejemplo, el ser humano construye intencionalmente (y no instintivamente) una casa con el propósito de habitarla; concibiendo primero la función que debe cumplir el artefacto, (en este caso satisfacer la necesidad de cobijo), diseña, proyecta y planifica una estructura que cumpla con la función demandada. Posteriormente ajusta su acción a esa finalidad, construyendo el artefacto casa. Análogamente, a Dios se le supone una intención cuando creó el universo. De ahí que sea explicable la creencia de ciertos grupos de fieles en la causa final para el cambio y la evolución en el universo. El problema es que a través de la filosofía o la ciencia nosotros no tenemos acceso al conocimiento de la intencionalidad divina, como sí lo tenemos para explicar el cambio y la evolución sin recurrir a causas finales.

Aun cuando la comprensión del cambio y su determinismo nos posibilita adecuar nuestra acción con efectividad para alcanzar los fines que nos proponemos, liberándonos de la dependencia de mitos que hablan del destino y el futuro gobernado por potencias sobrenaturales, no poseemos la seguridad absoluta del acontecer futuro. La razón es que el determinismo de la causalidad, en la perspectiva del tiempo, existe, metafóricamente hablando, en una sola dirección: hacia el pasado, hacia la causa. Todo efecto tiene una causa, y la segunda ley de la termodinámica nos enseña que los acontecimientos son irreversibles. A pesar de que la historia es una sucesión de acontecimientos relacionados causal y secuencialmente, no es determinista, sino en sentido regresivo, puesto que no existe conocimiento necesario de los efectos a partir de las causas, pero sí de las causas a partir de los efectos. En el conocimiento de la historia es posible trazar el camino hacia las causas y llegar a comprender el acontecimiento, explicándonos de este modo lo ocurrido. Pero frecuentemente erramos cuando predecimos el futuro. Ni el más eximio arquero puede asegurar que su flecha dará precisamente en el blanco. Esto ocurre por dos razones complementarias.

En primer término, la causalidad en la historia es de hechos individuales cuánticos y es, por lo tanto, indeterminada. El determinismo de la complementariedad de la estructura y la fuerza, que explica “cómo” una fuerza específica actúa sobre una estructura específica, no logra, como ya señaló Werner Heisenberg (1901-1976), indicarnos “cuándo” ni “dónde” una fuerza de hecho actuará en el nivel estrictamente individual. En este sentido, existe para nosotros un indeterminismo en la relación de la causalidad. Observamos que los sucesos individuales ocurren por azar. No obstante, en una escala superior la cantidad de sucesos es englobada por la estadística; y cuanto mayor sea la cantidad de sucesos contabilizados, mayor será el grado de certidumbre y de predictibilidad de la ocurrencia de un fenómeno en la escala superior. Sin embargo, puesto que los acontecimientos históricos son en general muy particulares a causa de las innumerables condiciones que los determinan y, sobre todo, por la acción libre e indeterminada de los actores humanos, no es posible situarse en una escala superior que permita predecir el acontecer por inferencia estadística. No obstante, ello no es obstáculo para que podamos aprender de los acontecimientos del pasado para comprender el presente y especular sobre el futuro.

En segundo lugar, aun cuando se pueda conocer el origen de un acontecimiento, no es posible predecir el futuro de una acción, al menos a escala cuántica, porque en todo proceso actúa la segunda ley de la termodinámica. El exacto estado de entropía es imposible de establecer para un tiempo futuro a causa de lo aleatorio del devenir. Podemos predecir que el contenido de un río desembocará en el mar, pero no podemos predecir qué ocurrirá con alguna molécula de agua individual que ubiquemos en su curso. Esta puede muy bien evaporarse, infiltrarse en el lecho, ser absorbida por algún arbusto de la orilla, bebida por un pez o llegar después de todo al mar. Podríamos ciertamente calcular la probabilidad de lo que le puede ocurrir a dicha molécula de agua si conociéramos bien el comportamiento del agua del río en cuanto al caudal que porta en el punto de medida, a los que afluyen y efluyen en los distintos puntos del curso, a la pérdida de caudal en el curso, y al caudal que llega final y efectivamente al mar.

En un orden relacionado de cosas, conviene añadir que la historia es relevante en la medida que exista estructuración, como la creación de una nueva estructura política, y también que exista desestructuración, como una derrota bélica. La repetición interminable de sucesos homogéneos de estructuración y desestructuración dentro de una misma escala llega a ser irrelevante, aunque ciertamente histórico en cuanto a cronología, ocupando muchas veces los titulares de periódicos. Pero estos titulares podrían incluso transcender el tiempo y ser leídos significativamente en cualquier tiempo, tan irrelevante es lo que tendrían que decir. De esta manera, podríamos decir que un pueblo carece de historia cuando los únicos sucesos son las interminables acciones repetitivas de subsistencia, pero que nada nuevo logran estructurar. En general, la historia se interesa más bien por los acontecimientos que han originado cambios significativos que repercuten en el acontecer, des-homogeneizándolos.

Funcionalidad fundamental

Toda la extraordinaria maravilla y complejidad del universo parte de la especial funcionalidad de algunos contados tipos de partículas fundamentales, como significando en su intrínseca simplicidad la majestuosidad de su Creador. Sin esta ciega e inequívoca funcionalidad, la estructuración de la materia por la acción de la fuerza hubiera sido imposible. Incluso, si hubiera sido posible, una funcionalidad distinta de las partículas fundamentales hubiera generado un universo que no sólo nos sería imposible de imaginar, sino que simplemente en éste no habríamos existido para poder imaginarlo. Por lo tanto, nuestro universo es, en lo que nos concierne al menos como especie biológica, el mejor posible, siendo nosotros el puro efecto de la funcionalidad de las cosas. En este respecto, nosotros somos la especie biológica más exitosa que subsiste en la actualidad, al menos en el planeta Tierra.

Lo más extraordinario del universo no es tanto que los bloques más básicos con los que todas sus cosas han sido construidas sean las partículas fundamentales, ni que estas partículas tan simples estén en la constitución de cosas tan complejas, sino que estas partículas fundamentales sean tan específicamente funcionales que a partir de ellas todas las cosas del universo que han existido, que existen y que existirán hayan podido ser estructuradas. El plan maestro de la diversidad y de la evolución del universo entero se basa en la funcionalidad simple y específica de las partículas fundamentales, las que se encuentran sosteniendo la estructuración de la materia en sus sucesivas escalas de estructuración, pasando por partículas subatómicas, átomos, moléculas, hasta llegar a los complejos organismos vivientes, algunos de los cuales tienen incluso cerebros capaces de pensamiento abstracto y racional que permiten además la constitución de las complejas sociedades humanas. La materia, en el transcurso del tiempo, con el enfriamiento del universo, se ha ido diferenciando y estructurando en formas cada vez más complejas y funcionales, aunque su composición contenga el mismo tipo y variedad de partículas fundamentales simples que por su particular funcionalidad sufren determinadas combinaciones para conformar toda la diversidad del universo. La simplicidad original contuvo en su origen las infinitas posibilidades de estructuras y organizaciones estructurales que han surgido, que surgirán o que pudieron haber surgido.

Aquello que Leucipo y Demócrito omitieron en su teoría atomista fue que tales átomos no son pasivos, según se desprende de sus postuladas características como entes eternos, indestructibles e inmutables, sino por el contrario, son extraordinariamente funcionales. Fue correcto suponer que si uno divide la materia progresivamente se llega a un punto en que ya no es posible seguir dividiéndola sin que esa muy pequeña partícula resultante pierda las propiedades mantenidas en común con el resto de dicha materia; pero entonces lo relevante resulta ser no precisamente la magnitud de la partícula, sino sus propiedades, aquello que la hace funcional.

Por otra parte, las partículas fundamentales no pueden ser de ninguna manera consideradas como aquellas “mónadas” de Gottfried Leibniz (1646-1716), o “átomos formales”, como las llamó también, pues éstas son definidas como puntos inextensos, absolutamente simples, imperecibles, incausados, espontáneamente activos y, recogiendo el prejuicio cartesiano de separar las cosas entre extensiones y pensamientos, serían también anímicos a pesar de ser considerados verdaderas fuerzas funcionales. Las mónadas no son más que una abstracción de la mente de este filósofo sin base alguna en la realidad, pero demandada para dar una explicación por esta dimensión de las cosas cuando la ciencia nada sabía aún de lo muy pequeño, excepto por los primeros titubeos de Antonio van Leeuwenhoek (1632-1723) y sus primitivos microscopios.

Progreso y teleología

En los dos siglos recién pasados la idea de progreso ingresó en la cultura occidental cuando se adquirió conciencia histórica del evidente desarrollo en el largo plazo que experimenta la naturaleza a la luz de la ciencia moderna y en el mediano plazo que sobrelleva la misma civilización occidental a causa de la tecnología. Pero el concepto se ideologizó. Posteriormente, el jesuita y paleo-antropólogo Pierre Teilhard de Chardin (1881-1955) acuñó la palabra “complejificación” para referirse a la evolución progresiva que él observaba en la evolución de la especie homo y, por analogía, en toda la naturaleza. Para él la evolución no sólo es biológica, sino que también es de la materia, y obedece a un movimiento teleológico cuya dirección culmina en la conciencia y su mayor adquisición cualitativa.

Ciertamente, esta última conclusión tiene un carácter filosófico. No puede ser científica, pues es refractaria a la verificación empírica. De este modo, si nos remitiéramos sólo a la ciencia para explicar la naturaleza del universo, nuestro avance sería bastante acotado, aunque esta rama del saber adhiere de manera entusiasta a la afirmación que en el universo ha existido efectivamente progreso desde su inicio. Basta remitirnos a la historia de nuestro planeta Tierra para constatar la evidente progresión, en especial biológica.

La explicación entregada en la monografía anterior es que estructuras de cualquier escala han requerido la estructuración previa de las estructuras de escalas menores que la constituyen, como sus subestructuras, y así sucesivamente hasta llegar retrospectivamente a las estructuras primeras en la escala más ínfima, que son las partículas fundamentales. Por su parte, las estructuras de escalas superiores son posteriores y más multifuncionales que las estructuras de escalas inferiores, pues no sólo poseen las funciones o capacidades de las estructuras que contiene, sino que también sus funciones propias.

También es posible deducir, como lo hace Teilhard de Chardin, que en la evolución progresiva de las cosas existe finalidad. Esta monografía lo explica diciendo que por una parte, siendo la acción de la fuerza determinista en razón de la funcionalidad específica de cada cosa, una cosa interactúa con otra de manera perfectamente previsible y determinista. Por la otra, siendo que las cosas de una misma escala pueden interactuar entre sí, llegan a conformar una estructura subsistente de una escala nueva y superior, y esta nueva estructura posee una función propia que es original y más compleja. Así, pues, de las posibles formas imaginables que la materia puede tomar, son posibles únicamente aquellas que son funcionales, e incluso son más favorecidas aquellas que resultan ser aún más funcionales que el resto. En consecuencia, la funcionalidad permite, en primer lugar, que exista estructuración y, en segundo lugar, que la estructuración avance en el sentido de una mayor funcionalidad, concepto que se presenta secundariamente como complejidad, o complejificación.

Es manifiesto que la explicación de la creciente estructuración de la materia necesita de un mecanismo de orden teleológico, es decir, educido por una finalidad, pues es impensable que sea el puro azar la causa de la complejificación de la materia, siendo el azar fruto de nuestra humana incapacidad para  conocerlo y comprenderlo todo. Y este mecanismo presupone una especie de ortogénesis, esto es, una evolución lineal entre un origen simple y un fin complejo. Adicionalmente, tal complejificación presupondría un propósito en ambos extremos: al inicio, la causa eficiente de la creación; al término, una causa final intencional. Esta es precisamente la visión del jesuita Teilhard de Chardin, quien simboliza ambos extremos con el Alfa y el Omega respectivamente y que identifica con Dios mismo.

Sin tomar en cuenta la enseñanza de Aristóteles de que la causa de todas las causas es la causa final, es decir, que todo cambio se efectúa por un propósito preexistente al cambio, el problema de la visión teilhardiana es que, aunque el conocimiento de la materia nos indica una evidente estructuración en el tiempo y una posible finalidad radicada en su origen y en su estructura fundamental, que incluso podría ser una mayor conciencia, la ciencia moderna no está en condiciones para presuponer, objetivamente hablando, ninguna intencionalidad, ni menos para conocerla. Se podría decir que la visión de teilhardiana en este aspecto no es científica, sino que teológica.

Es posible sólo percibir azar en el tránsito entre un punto original y un punto de destino o, más precisamente, entre una causa y su efecto. Incluso pertenece al azar que ese destino sea más complejo que su origen. Ello nos es perfectamente comprensible y es lo que observamos en la naturaleza. Así, en la perspectiva de la ciencia empírica el advenimiento del ser humano ha sido producto del más extraordinario azar. Sin embargo, en esta misma perspectiva, en dos instancias cabe la necesidad. Por una parte toda relación de causa-efecto está sujeta a las leyes naturales y este cambio ocurre necesariamente según dichas leyes. En otras palabras, esta necesidad está contenida en la energía primigenia del big bang, la que fue dotada de un estricto código que llamamos leyes naturales. En una segunda instancia la necesidad aparece en una escala superior cuando se refiere a sus unidades discretas. El azar que ocurre en la escala de las unidades discretas se torna en necesidad en la escala de la estructura y pasa a ser un asunto estadístico.

Por lo tanto, la filosofía de la complementariedad estructura-fuerza puede concluir que la complejificación no necesita de una aristotélica causa final si suponemos que la materia surgió con una capacidad intrínseca desde el big bang para organizarse en estructuras funcionales cada vez más complejas, que la causa de todas las causas es la energía primigenia y que en el mismo acto del big bang hubo una finalidad que se imprimió a la energía cuántica.

Esta idea es distinta de la del deísmo, que concibe un universo como una máquina que funciona por sí misma, sin la intervención de su fabricante, en la imagen del relojero, que fabrica un reloj, le da cuerda y lo deja funcionando por sí mismo. Es distinta, pues un reloj, o una máquina, no sólo no evoluciona progresivamente hacia un fin, sino que su funcionamiento está tan determinado a ser un reloj que no tiene posibilidades de modificarse en algo distinto. Desde su inicio el universo ya contuvo un rumbo prefijado, el que nos puede parecer ser azaroso, y los naturalistas sólo constatan el mecanismo de relojería sin ser capaces de admitir su ortogénesis. También la idea de la complementariedad estructura-fuerza es distinta  del concepto “máquina autopoiética”, de Humberto Maturana R. (1928-) y Francisco Varela G. (1946-2001), que significa producirse a sí mismo y que definiría específicamente un organismo biológico. Así, pues, la estructuración de la materia sigue un curso que es ortogénico y en cierto sentido determinista. Pero como vimos más arriba, no es educida por una causa final, sino que es producto de la especialísima funcionalidad de las partículas fundamentales, ladrillos básicos de todas las estructuras y fundamento de las estructuras más inimaginables. Tampoco las partículas fundamentales son semejantes a la materia prima aristotélica, que requiere tan solo ser informada para llegar a existir. Lejos de tal concepción, la materia no requiere forma y su potencialidad proviene exclusivamente de la funcionalidad de las estructuras que se llegan a organizar.

Es moda en la actualidad extrapolar el mecanismo de la evolución biológica a las otras escalas en el cambio que se observa en el universo. Sin embargo, tal extrapolación no es legítima. La evolución biológica ocurre en la estructura ‘ecosistemas’ y sus dos unidades discretas son el ambiente y las especies biológicas o biocenosis, que están compuestas por organismos biológicos. Mientras el ambiente no cesa de cambiar, ya sea suave o bruscamente, una especie biológica se ve obligada a adaptarse para no sucumbir y a apoderarse de algún nicho ecológico, y lo hace paulatinamente, según el ‘accidente’ de la mutación genética. Cada estructura ‘especie biológica’ se compone de unidades discretas que son los organismos biológicos que son capaces de interactuar sexualmente para reproducirse y transmitir a su descendencia sus propios caracteres. Así, los descendientes contienen una mezcla de caracteres de ambos progenitores. Existen caracteres favorables, desfavorables y neutros para la supervivencia individual en un medio dado, y la profusión de caracteres se debe a las esporádicas mutaciones que ocurren accidentalmente en la replicación del código genético. Aquellos caracteres que son más favorables terminan por ser incorporados al banco genético de la especie, posibilitando que sus unidades puedan sobrevivir y reproducirse mejor, y la especie obtener mayores probabilidades para prolongarse en el tiempo y el espacio.

Inteligencia

Sería tal vez demasiado antropocéntrico suponer que el universo fue creado de modo que evolucionaría necesariamente hasta fructificar en el ser humano, considerado por éste mismo su máxima expresión y única cúspide. Lo que sí podemos establecer es que la estructuración de la materia sigue la ruta de la funcionalidad, y que, hasta donde llega nuestro conocimiento del universo, en el aquí y ahora de la historia del sistema solar los seres humanos somos las estructuras existentes más funcionales. La conclusión que se puede derivar es que la estructuración de la materia perseguirá necesariamente la mayor funcionalidad posible, pero como la estructuración sigue caminos aleatorios e indeterminados, en estos milenios de historia y en esta región del universo los seres humanos pretendemos ser la máxima expresión de la estructuración de la materia. Probablemente, en otros lugares y épocas otras criaturas ocuparon u ocuparán el puesto, tan elevado o mucho mayor, que nosotros estamos ocupando transitoriamente, mientras dure nuestra especie.

Si el ser humano, tal cual es, ha llegado a existir, es porque se han dado una extraordinaria cantidad de condiciones favorables que hacen absolutamente improbable que puedan ser repetidas en otra parte y en otro tiempo del universo para producir seres humanos como nosotros. Pero por otra parte, probablemente, en algún otro lugar del universo se podría estar estructurando, si acaso no ha ocurrido aún, otra serie de organismos vivientes más extraordinarios y, supiera alguien, con qué brillantes inteligencias, pues nada hay en la materia que impida tal posibilidad.

El punto es que el ser humano podría perfectamente desaparecer de la faz de la Tierra y el universo seguir su marcha sin verse afectado para nada por ello. En cambio, si así no fuera, las majestuosas y antiquísimas galaxias, por ejemplo, no tendrían otro propósito que la de ser observadas por algún astrónomo humano ocasional, aunque lo que realmente se esté observando son las gigantescas fuerzas desplegadas para seguir estructurando el universo en escalas progresivas y cada vez más complejas. Desde luego, ello no ocurre de esa forma en una perspectiva filosófica, pues, en la dicotomía sujeto-objeto, el objeto es naturalmente anterior y preexiste al sujeto observador. Tampoco se puede suponer que Dios, a la manera de un ególatra, creó a los seres humanos para que lo alabaran cuando contemplaran la maravilla de su creación. En realidad, la inmensa mayoría de éstos están más ocupados en ellos mismos, dirigiéndose a Dios sólo para pedirle ayuda cuando las cosas les van muy mal. En conclusión, se puede establecer que la razón de ser de un universo que no necesita de testigos para testimoniar su grandeza es precisamente la estructuración que puede llegar hasta la conciencia más profunda.

Tal es el punto de vista permitido a nuestra razón en su necesidad de objetividad. No puede aceptar aquello que no obedece a una relación de causa-efecto como base objetiva para una proposición científica. No obstante, no puede dejar de impresionarnos y causarnos la más profunda admiración el hecho de que la estructuración máxima jamás alcanzada por la materia, al menos hasta donde llega el conocimiento científico, y haciendo abstracción de aquellos magníficos hombrecitos verdes y sus platillos voladores, esté ocurriendo justamente en un lugar del espacio y en un momento del tiempo absolutamente únicos y exclusivos: la biosfera del planeta Tierra, aquella zona de unos 6 a 12 kilómetros de espesor que rodea su superficie sólida, desde hace unas cuantas decenas de miles de años. Es tan improbable que semejantes condiciones tan particulares se encuentren en algún otro tiempo y lugar del vasto universo que la vida inteligente como la conocemos, materializada en homo sapiens, es virtualmente una singularidad, sin olvidar que la vida y la inteligencia son justamente resultados de la capacidad de la materia para estructurarse.

La vida humana depende de requisitos tan únicos como, por ejemplo, la existencia de agua líquida, una temperatura relativamente estable de 15° C de promedio, una presión de 1 atmósfera, el suministro de energía de unos 5 kWh/m² día del Sol, la forma absolutamente aleatoria y multicausal de cómo ha evolucionado la vida en sus 3.500 millones de años de existencia y de una infinidad de condiciones más. Así, si la materia ha llegado a estructurase en vida inteligente como la conocemos, se ha debido a condiciones virtualmente irrepetibles.

Podemos establecer en este sentido que si la materia ha llegado a estructurarse como inteligencia en el planeta Tierra, de ninguna manera se puede deducir que ésta sea la manera determinista en que necesariamente evoluciona su estructuración. Esto es imponer un modo muy antropométrico a las posibilidades de la estructuración. Además, a pesar de que la materia tiene la potencialidad para estructurarse en cosas tan complejas y funcionales como los seres humanos, ello ha sido posible a causa de la larga historia particular de la formación de nuestra Tierra y no a un determinismo intrínseco de las partículas fundamentales. Esta ilusoria idea surge naturalmente de observar el determinismo en las escalas más simples de las partículas, átomos y moléculas que se dan en todo el universo, pero cuando se aumenta la escala, la ocurrencia en el tiempo y en el espacio para la estructuración va disminuyendo al tiempo que aumentan las posibilidades de estructuraciones distintas.

Potencial estructurador

El que la estructuración de la materia obedezca o bien al azar o bien a la intencionalidad divina es un problema que no está en nuestra capacidad de explicación racional. Aquello que sí es propio de una explicación racional es la posibilidad de que la materia haya llegado a estructurarse en la forma de un homo sapiens a partir de quarks y electrones. Lo que escapa a una explicación científica es que tal estructuración sea teleológica, por la sencilla razón de que no tenemos evidencias experimentales y, por tanto, a posteriori de tal posibilidad. Si la ciencia no puede procurar una explicación para el sentido que ha seguido la estructuración de la materia, cualquier acusación de deísmo es inoficiosa. Ocurre que mientras la causa ‘eficiente’, que es la que podemos conocer experimentalmente, actúa de un modo determinado en un medio indeterminado, la causa ‘final’, que no podemos conocer, actuaría según el determinismo divino. En consecuencia, a pesar de que estamos capacitados para afirmar que la capacidad que posee la materia para estructurarse provino desde su creación, en el origen mismo del universo, de ninguna manera estamos en condiciones para negar que la particular estructuración que la materia haya tenido ha sido educida por una causa final, necesariamente de origen divino, pues la materia nada tiene en sí misma que la obligue a estructurarse en un determinado sentido, según su principio de indeterminación fundamental.

Independientemente de lo que se pueda creer acerca de la intención del Creador, la capacidad que posee la materia para estructurarse en infinitas formas proviene del hecho de que toda estructura es esencialmente funcional, esto es, es capaz de dirigir y controlar la fantástica prodigalidad de la fuerza de modos muy determinados que permiten, sino siempre, la subsistencia de estructuras, al menos su resurgencia en una cadena continua entre lo simple y lo complejo, y desde la escala subnuclear hasta la escala supergaláctica. Desde el punto de vista de la estructura, ésta posee finalidades, propósitos u objetivos que le son enteramente particulares. En este sentido, función y finalidad son equivalentes. En el curso del tiempo el tránsito evolutivo que va desde la fuerza pura hasta la estructura más compleja se ha realizado  ̶ desde el instante de la creación hasta la actualidad ̶  a través de dos procesos distintos: el uno, dentro de una misma escala y el otro, saltando de una escala a otra superior. En ambos, el producto surge a partir de cosas ya existentes, conteniéndolas.

En primer término, existe el tránsito evolutivo dentro de una misma escala. No se trata de una simple agregación de unidades homogéneas que no logran generar estructuras más complejas, ni funcionalidades cualitativamente distintas, como sería el caso de aumentar una mayor cantidad de agua en un recipiente. El proceso evolutivo dentro de una misma escala consiste en una agregación de unidades discretas funcionales que producen no sólo estructuras más complejas o más grandes, sino en funcionalidades distintas, como, por ejemplo, el sistema periódico. Dentro de este sistema se encuentra desde el hidrógeno, el átomo funcional más simple de todos, hasta los transuránidos, átomos que no sólo contienen mayor cantidad de unidades subatómicas, sino estructuras internas más complejas y mayor cantidad de capas electrónicas. Y probablemente sea el carbono el átomo más funcional de todos los de la tabla periódica, aunque sea de los más simples. En el tiempo el tránsito va desde lo más simple a lo más complejo, y lo más complejo supone ya que lo más simple existe o ha existido. En nuestro ejemplo, antes de que se estructuraran los transuránidos, se estructuró el hidrógeno. Las unidades discretas que estructuran un átomo (neutrones, protones y electrones) son bastante más funcionales para estructurar el hidrógeno que, digamos, el radio. Además, a partir del hidrógeno estructurado fue posible estructurar el helio, el litio, el berilio y así sucesivamente, en un proceso de fusión atómica.

En segundo lugar, la evolución se da de una escala a otra mayor. Este paso evolutivo se verifica mediante síntesis evolutivas de estructuras de escalas inferiores, produciendo estructuras que contienen, como unidades discretas, estructuras de la escala inferior. Este hecho genera tanto mayor complejificación como funcionalidades radicalmente nuevas. El producto generado no sólo contiene la funcionalidad de las unidades que lo estructuran, sino que también posee la nueva función adquirida por la nueva estructuración. Por ejemplo, un átomo de hidrógeno es menos complejo que una molécula de agua, puesto que ésta lo contiene como subestructura y posee una funcionalidad de otro orden de la que es dable esperar de los elementos de la tabla periódica. Las estructuras de escalas superiores que han emergido en el curso de la historia suponen la preexistencia de estructuras de escalas inferiores. En el ejemplo, es suficiente que los átomos de hidrógeno y de oxígeno se hayan estructurado previamente para que la molécula de agua tenga, a su vez, la posibilidad de estructurarse.

Del mismo modo que el mecanismo de la evolución es claro para explicar la transformación de las especies biológicas, para otras escalas estructurales es posible también descubrir sus propios mecanismos evolutivos. Aunque frecuentemente no nos sean enteramente claros, y aunque muchas veces nos sean aún completamente desconocidos, podemos suponer que cada escala tiene sus propios mecanismos para dar cuenta de sus posibilidades en la variedad y amplitud estructural. Así, tal como existen mecanismos para la evolución biológica, también existirían mecanismos particulares para la evolución dentro de escalas tales como los elementos de la tabla periódica, las moléculas de la química orgánica, los regímenes políticos de la sociedad humana o el diseño de muebles. En todos estos casos y de todos aquellos que podamos pensar, las estructuras evolucionan dentro de una misma escala, adquiriendo diversos grados de funcionalidad, y, al ser así más funcionales, es posible pasar a la siguiente escala.

La materia se estructura en el tránsito de una escala a la otra inmediatamente superior. Los mecanismos de esta integración y síntesis de elementos distintos pertenecientes a una escala inferior son diferentes de los mecanismos evolutivos propios que existen dentro de una misma escala. Un mecanismo de tipo dialéctico es insuficiente para explicar el cambio evolutivo. El paso de la rueda al automóvil no es de ninguna manera evidente, pero la estructuración de un automóvil presupuso la existencia de la rueda. Los mecanismos que posibilitan el tránsito de una escala inferior a otra superior tienen en común la capacidad funcional que poseen las unidades subestructurales que llegan a componer la estructura mayor en cuestión para combinarse y constituirla, y de la funcionalidad de la nueva estructura así conformada. El automóvil fue posible cuando surgió el motor, entre sus otras unidades discretas esenciales, como transmisión, dirección, frenos, etc.

La estructuración de la materia tiene una dirección muy determinada, que, como vimos, es hacia la complejidad y la multifuncionalidad. Aunque intervienen en la estructuración de todas las cosas y contienen en sí mismas toda la potencialidad de estructuración que la materia puede alcanzar, las estructuras más simples de todas son las partículas fundamentales. Para que estas partículas se hayan podido estructurar, a muy poco del comienzo del universo, se requirió de tan enormes cantidades de energía que habría que construir un acelerador de partículas verdaderamente gigante para poder desintegrar o destructurar una de éstas. Saltando una o dos escalas de estructuración, la construcción de nucleones a partir de quarks significó consumir cantidades bastante menores de energía. Pero mucho menos es la cantidad de energía requerida para estructurar átomos. Es la cantidad que consumen las estrellas que iluminan la noche y que son las fábricas de los átomos. Las asombrosas explosiones de bombas termonucleares equivalen sólo chispazos instantáneos y localizados del proceso continuo que una estrella lleva a cabo en su vida de miles de millones de años. En el otro extremo de la escala del consumo energético, sin alterar su estructura atómica, los seres humanos hemos aprendido que para aislar y derretir metales se requiere de hornos de elevadas temperaturas, y que para transformarlos, las máquinas deben ser potentes para nuestras capacidades. Aún menos energía se necesita para estructurar moléculas, que son mucho más complejas y funcionales que los átomos. De hecho, en nuestra fría Tierra, donde comparten su existencia innumerables tipos de estructuras de todo orden, la energía indispensable es bastante débil, y para efectuar una obra de arte, las sutilezas de la mente que la concibe surgen de consumir cantidades nimias de energía. Así, pues, la dirección hacia la complejidad y la multifuncionalidad va requiriendo cada vez de menos energía.

El tiempo del universo no transcurre entre un big bang y agujeros negros, o entre la generación de la materia y su total absorción al final de los tiempos. Este tiempo transcurre entre las estructuras fundamentales que requirieron infinita energía y estructuras de escalas progresivas de complejidad que demandan cada vez de menos energía para ser cada vez más funcionales. Y la energía demandada es provista por la energía infinita que originó el universo, que se transformó en materia en expansión y que va siendo cedida en el curso de esta expansión.

Cuando una estructura de escala superior llega a emerger y ser funcional, se materializa lo que era pura posibilidad y se hace presente para la posteridad lo que hasta ese momento no existía. Si la estructura de la escala superior es posible, es debido a la funcionalidad de las unidades subestructurales que la integran y, en último término, a la extraordinaria funcionalidad de aquellas unidades más primarias: las partículas fundamentales. Si el universo está constituido en último término por estas partículas fundamentales, aquél está a su vez determinado en sus posibilidades por la funcionalidad de tales partículas. Aunque sus posibilidades de estructuración son ilimitadas en cuanto a formas, están por otra parte determinadas en cuanto a escalas y modos de relaciones causales. Y es probable, a riesgo de parecer antropocéntrico, que la escala de mayor estructuración posible sea el ser humano inteligente.

4. LA ENERGÍA

DE LA FÍSICA A LA METAFÍSICA Y HASTA LA PARAFÍSICA

Aquello que designamos como “energía” sirve para referirse tanto al componente fundamental de toda la materia del universo como a lo que permite a la materia interactuar entre sí, cambiar y también evolucionar. Como veremos también lo “espiritual” es energía. La base del universo son la materia, la energía, el espacio, el tiempo y habrá que agregar la estructuración evolutiva. Siendo la energía tan fundamental, resulta muy importante entender qué realmente es. Hasta ahora la física ha dado pasos gigantescos para comprenderla. A continuación haremos una breve revisión de lo que ella ha llegado a saber, para continuar posteriormente con reflexiones más filosóficas.

La energía en la física

Mecánica

La física tiene la energía como uno de sus pilares fundamentales. A los conceptos de cambio de movimiento y fuerza, es decir, el principio de inercia de Galileo Galilei (1564-1642) y al concepto de masa de Isaac Newton (1642-1727), la dinámica moderna incorporó el concepto de energía. Este concepto tiene una data relativamente reciente. Fue desarrollado a mediados del siglo antepasado, principalmente por William Thomson (1824-1907), más tarde lord Kelvin, y W. J. Macquorn Rankine (1820-1872). Comprende mucho de lo que se tuvo anteriormente por fuerza. Por consiguiente, es preciso diferenciarlo del concepto fuerza. En física, “energía” se define como la capacidad para realizar un trabajo y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. Así, una cosa tiene energía si es capaz de ejercer una fuerza sobre una distancia, es decir, trabajo. La capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de tiempo es la potencia. De este modo, la energía no es una cosa, sino que una capacidad, propiedad o facultad de la cosa, y se distingue de la fuerza en el sentido de que la primera es un poder que tiene una cosa o un cuerpo, y la segunda es ejercida por una cosa o cuerpo en uso precisamente de ese poder. 

El origen de la energía de la física fue la cuantificación de la energía primordial en el instante del Big Bang, hace 13,7 mil millones de años atrás. Específicamente, esta energía es la medida de la fuerza que puede ejercer una cosa o cuerpo y está relacionada con su masa a través de la velocidad. La energía es la capacidad para efectuar trabajo, y éste, que es un estado del movimiento, corresponde a una fuerza desarrollada a lo largo de un espacio determinado. Así, un trabajo realizado por un cuerpo en posesión de energía lo efectúa cuando aplica una fuerza, moviendo el punto de aplicación sobre un segundo cuerpo. El trabajo es el producto de la fuerza por la proyección sobre ella del desplazamiento de su punto de aplicación y depende de la dirección y sentido de la fuerza, siendo el trabajo máximo cuando la proyección del desplazamiento sobre el punto de aplicación tiene su dirección y su sentido. El trabajo es evidentemente nulo si el desplazamiento y la proyección de la fuerza son perpendiculares. La energía es, de este modo, una cantidad conservada, producto de la fuerza y la distancia a través de la cual una fuerza actúa provocando un cambio del movimiento, mientras que la fuerza es, en palabras de Miguel Faraday (1791-1867), la causa de una acción, siendo la fuente de todas las posibles acciones de y sobre los cuerpos y corpúsculos del universo. Por su parte, el concepto de potencia se refiere al índice temporal al que es gastada la energía.

En mecánica la energía está en función de la masa y la velocidad. Por masa se entiende el peso de un cuerpo relativo a la gravedad y se conserva invariante a través de los procesos físicos y químicos. Por una parte, la energía de un cuerpo depende de la cantidad de masa. Por la otra, la energía de un cuerpo depende de su velocidad. Pero la velocidad de un cuerpo es siempre relativa a otro cuerpo; está siempre referida a otro cuerpo. Luego, la energía de un cuerpo está en función de la velocidad que tenga respecto a este otro cuerpo. De este modo, la energía de un cuerpo depende de su masa, la cual se mantiene sin modificación, y de su velocidad que es siempre relativa a otro cuerpo.

La energía se relaciona con la masa en dos formas distintas: como energía potencial y como energía cinética. Esta distinción nos ayudará a comprender mejor la idea de una energía variable en razón de la velocidad y relativa a un segundo cuerpo. La cantidad de energía potencial que un cuerpo puede acumular en sí mismo depende primariamente de la cantidad de masa que contenga. Secundariamente, la energía potencial es una medida del efecto que un cuerpo es capaz de ejercer sobre un segundo cuerpo en virtud de sus respectivas posiciones, direcciones y velocidades relativas.

Para ser utilizada, la energía potencial debe transformarse en energía cinética. Más aún, para volverse en otras formas de energía la energía potencial debe transformarse primero en energía cinética. Pero la transformación de la energía potencial en energía cinética es sólo un asunto de perspectiva. Conforme se relaciona un cuerpo con otro en función del movimiento, la cantidad de masa específica que el primero contiene adquiere una energía cinética determinada por el movimiento relativo de ambos cuerpos. Luego, la energía cinética es la medida del efecto que la masa de un cuerpo puede ejercer sobre la masa de otro por obra de la velocidad.

Termodinámica

La termodinámica, disciplina que analiza los procesos físicos que operan en cualquier sistema en términos de estado, y en oposición a la mecánica, complementa la descripción de la energía con gran brillo. Sus dos primeras leyes tienen una significación análoga: la energía de un sistema aislado es constante y su entropía tiende a un máximo. Su primera ley, enunciada primeramente por Hermann von Helmholtz (1821-1894) a partir del experimento de James Joule (1818-1889) que probaba la equivalencia del calor y del trabajo mecánico, es la de la conservación de la energía. Esta afirma que todo cambio en la materia debe ser compensado exactamente por la cantidad de energía: “la energía no puede ser creada ni destruida, sólo se transforma”. La energía total de un sistema aislado es siempre constante, a pesar de las transformaciones que haya sufrido.

Del mismo modo como toda estructura está constituida, en último término, por partículas fundamentales, los diversos tipos fundamentales de fuerza asociados a las estructuras son también limitados. Estas fuerzas transfieren un conjunto limitado de energías y también se disuelven en el mismo conjunto. Podemos distinguir entre estas energías la térmica, la química, la radiante, la eléctrica, la mecánica y la atómica. Únicamente la energía radiante puede darse en ausencia de masa o de carga eléctrica, pues existe en los fotones. Estas diversas formas de energía pueden transformarse unas en otras mediante un motor, el cual relaciona lo que tienen en común, que es la fuerza. Ésta se expresa en el cambio del movimiento de los cuerpos, desde partículas subatómicas hasta galaxias. Observemos que las estructuras no pueden interactuar si las fuerzas correspondientes no están relacionadas a energías del mismo tipo para que puedan sumarse, restarse o anularse.

El siguiente ejemplo puede ilustrar el caso: la reacción nuclear del Sol, asociada a las estructuras de los núcleos de hidrógeno, produce luz, la que es transmitida por radiación a la Tierra. Esta radiación produce la fotosíntesis, fenómeno químico asociado a una estructura molecular y que produce una estructura con un cierto contenido energético aprovechable. En su estado leñoso o de combustible fósil esta estructura puede combustionarse químicamente para generar calor. El calor, transmitido por radiación infrarroja, conducción y convección, excita los átomos de la estructura cristalográfica del receptor, logrando elevar su temperatura. Si es agua, puede transformarse en vapor, alterando su propia estructura intramolecular, y adquirir presión, esto es, conservar en sí la energía inicial. La presión del vapor puede mover un mecanismo asociado con una estructura mecánica, como un pistón o una turbina, y hacer girar un eje. Su movimiento, transmitido a un rotor, puede, en combinación con un estator, generar electricidad, energía asociada a la estructura del manto electrónico de los átomos. Mediante una resistencia eléctrica esta energía puede transformarse en calor y proseguir por un ciclo diferente y así sucesivamente ad in aeternum de acuerdo a la primera ley de la termodinámica o ley de conservación de energía.

La segunda ley de la termodinámica, enunciada por primera vez por Nicolás Carnot (1796-1832), nos señala no obstante que cada transformación efectuada es irreversible si no hay aporte adicional de energía, siendo la irreversibilidad una característica fundamental de la naturaleza. La energía tiende a fluir desde el punto de mayor concentración de energía al de menor concentración, hasta establecer la uniformidad. Esto es, el flujo tiene un solo sentido y, por tanto, demuestra la irreversibilidad del tiempo, rompiendo la simetría entre el antes y el después y estableciendo la diferencia entre la causa y el efecto. La obtención de trabajo a partir de energía consiste precisamente en aprovechar este flujo.

Más tarde, Rudolf J. E. Clausius (1822-1888) aportó la idea de que “en toda transformación que resulte irreversible en un sistema aislado, la entropía aumenta con el tiempo”. Entropía, palabra griega que significa transformación, es el término que Clausius empleó para representar el grado de uniformidad con que está distribuida la energía. Cuanto más uniforme, mayor es la entropía. Cuando la energía está distribuida de manera perfectamente uniforme, la entropía es máxima para el sistema en cuestión. Las concentraciones de energía tienden a igualarse y la entropía aumenta con el tiempo.

Usualmente la entropía se la representa figurativamente, a partir de Ludwig Boltzmann (1844-1906), como una medida de desorden. A pesar de que esta imagen ha ganado popularidad, frecuentemente ella se presta a gran confusión y muchos equívocos, pues el desorden se lo representa en forma estructural y, por lo tanto, estático, en circunstancias de que la entropía se trata de un fenómeno dinámico y se refiere únicamente a la energía. El error es explicar lo que ocurre con la energía recurriendo a la estructura. Y así, algunos (en realidad, muchos), expresando figurativamente la segunda ley al modo de Boltzmann, afirman que el desorden, imaginado como homogeneización estructural, siempre aumenta con cualquier proceso que ocurra en un sistema aislado, lo cual es un error.

A pesar de la difusión que ha tenido la identificación de la idea de homogeneización, propia del desorden estructural, con el concepto de uniformidad con que se describe la entropía a partir de Clausius y Boltzmann, sugiero no obstante que por entropía debe entenderse genéricamente transformación, tal como es su etimología. Ahora bien, desde el punto de vista de la energía, por entropía debe entenderse específicamente una medida de disponibilidad de energía o de la probabilidad del estado de un sistema físico; si un sistema se ha desviado de su estado de equilibrio estadístico, la probabilidad de que vuelva a dicho estado es mucho más grande que la de que se aleje aún más.

En palabras no cuánticas, lo decisivo de esta segunda ley es que afirma simplemente que en un sistema cerrado, en el que la energía permanece constante, disminuye la cantidad de energía disponible para realizar trabajo; se puede convertir todo trabajo en calor, pero no se puede convertir todo el calor en trabajo. Así, aunque se mantiene el haber total de energía, no toda ella puede ser convertida en trabajo, puesto que éste siempre fluye del cuerpo caliente al frío o, más genéricamente, desde el que tiene mayor energía potencial hacia el que tiene menos. En consecuencia, el trabajo aprovechable en cualquier proceso concreto ocurre entre dos estados determinados de energía potencial. Una vez agotada la energía disponible cesará el proceso. Si se quisiera efectuar nuevo trabajo útil habría que abrir temporalmente el sistema cerrado y suministrarle energía adicional.

Tiempo después, el mismo Clausius introdujo el interesantísimo concepto de “disgregación” a manera de una medida de la ordenación de las moléculas de un cuerpo, dándole una explicación mecánica. Contrario a esta nueva formulación de la segunda ley de la termodinámica, James Clerk Maxwell (1831-1879) argüía que ésta es una ley esencialmente estadística que describe el comportamiento de un gran número de moléculas y que no puede ser explicada mediante una teoría de los movimientos moleculares individuales. Pero para Clausius la disgregación es más fundamental que la entropía, y desde nuestra perspectiva, él andaba por el camino correcto, pues la segunda ley, más que entenderse como cambio y transformación, o desorden, se refiere principalmente al efecto de la aplicación de trabajo.

Así, en todo sistema en que la energía se convierte en trabajo, existe tanto desestructuración como estructuración de la materia. Pero puesto que toda estructura es funcional en toda escala a partir de la estructura más fundamental de todas, el resultado neto de la aplicación de trabajo, que termina en entropía, es recíprocamente una mayor estructuración de la materia. Más que un simple ordenamiento de moléculas, partículas o cualquier otro tipo de unidades, como pensaba Clausius, la disgregación es en realidad estructuración. Si lo que antes era y ahora aparece disgregado, la disgregación es en efecto la estructuración de otra cosa probablemente más complejo. De éste modo, todo trabajo se emplea en el proceso de estructuración, y toda transformación produce nuevas estructuras, incluso de escalas superiores.

Boltzmann sólo era capaz de ver desorden como resultado del ingreso de energía en un sistema. Sin embargo, la estructuración que resulta de la entropía no se limita unilinealmente a la sola escala del sistema considerado, como ocurre cuando una sustancia, junto a otra (u otras) se transforma en una tercera. Así, por ejemplo, si tras revolver mecánicamente una mezcla de cristales de sacarosa en, digamos, un determinado volumen de leche de vaca, podemos observar que los primeros se disuelven homogeneizados irreversiblemente. Boltzmann hubiera dicho que el desorden es completo y la entropía máxima. No obstante él habría estado en un error. Para explicar este dilema, podemos considerar que si aplicamos calor y más movimiento por un tiempo adicional, como una condición del sistema, obtendremos una nueva estructura caracterizada por un color, textura, sabor y hasta aroma que nos deleita y que llamamos “manjar blanco”. Además, esta nueva estructura la podemos transformar en subestructura de otra extraordinaria estructura que llamamos torta de panqueque con nuez.

Lo que indica el ejemplo anterior es que las fuerzas exógenas que intervienen en un sistema producirán ciertamente grados de desestructuración y de homogeneización. Si estas fuerzas exógenas son consideradas como condiciones del sistema, como por ejemplo, la fuerza de gravedad, la radiación solar, la presión atmosférica, la humedad relativa, etc., no sólo las fuerzas endógenas de las partículas fundamentales, sino que también la capacidad funcional de las estructuras para transformar energía exógena y para relacionarse mutuamente, conseguirán nuevas estructuraciones de la materia.

El punto que se debe destacar es que la energía que ingresa en un sistema no lo hace en forma indiferenciada, sino que mediante algún tipo específico de fuerza o de fuerzas. A una causa determinada sigue un efecto también determinado. Este efecto puede ser una estructuración a escala superior, como cuando se juntan dos átomos de hidrógeno con uno de oxígeno. Sin embargo, cuando una pluralidad de causas actúa en forma aleatoria y variable una estructuración resulta virtualmente impredecible, no pudiendo establecerse el efecto específico que sigue.

En consecuencia, se puede sugerir que entropía no significa sólo homogeneización, sino que su resultado es la estructuración, y que lo que la segunda ley de la termodinámica expresa realmente es que en un sistema cualquiera la energía disponible empleada para realizar trabajo no produce necesariamente uniformidad y menos desorden. Por el contrario, esta energía se utiliza para estructurar la materia según la funcionalidad de las estructuras y dependiendo de sus distintas escalas, desde las más simples hasta las más complejas. Además, las estructuras creadas obtienen un equilibrio energético y una conservación molecular, situación que tiende a mantenerse mientras el sistema no entregue ni absorba energía, esto es, que no sea ni causa ni efecto.

Si se deseara aumentar al máximo la entropía, el estado final del proceso debiera tener la temperatura más baja posible. La entropía máxima que se puede esperar es que toda la energía haya sido empleada en el proceso de estructuración. Sin embargo, la entropía tiene un límite que es expresado por una tercera ley de la termodinámica: “conforme nos acercamos al cero absoluto, las energías libres y totales llegarán a hacerse iguales”. Esta ley implica que nunca un cuerpo puede llegar a la temperatura de cero absoluto, punto en el cual los procesos transcurren sin pérdida de energía. El cero absoluto no puede ser alcanzado; es inaccesible. A la temperatura de cero absoluto simplemente deja de haber movimiento. De este modo, mientras la velocidad finita de la teoría de la relatividad fija el límite máximo a los cambios de energía posible, la energía de punto cero de la termodinámica les fija el límite mínimo. Esta limitación de un proceso natural --el alejamiento asintótico de un ideal propuesto por las nociones matemáticas de infinito y cero-- condiciona la realidad del universo. Todos los cambios reales de energía son finitos y todo cambio de energía, por pequeña que sea, implica pérdida. Jamás se puede alcanzar la estructuración absoluta.

Todo sistema, en cuanto estructura, pertenece a un sistema de escala mayor, siendo el mayor de todos, límite absoluto de todo, el mismo universo. En este sentido, ningún sistema puede ser considerado absolutamente cerrado, pues forma parte del universo de una u otra manera. Y el universo, en tanto sistema, no es cerrado, pues sus límites se van expandiendo en forma continua y permanente a la misma velocidad que la máxima que puede alcanzar la causalidad, que es la de la luz.

Teoría especial de la relatividad

Para la teoría especial de la relatividad, producto del genio de  Albert Einstein (1879-1955), el acrecentamiento de la energía cinética de un cuerpo ocurre simultáneamente con el de su masa, y alcanza a ser enorme para velocidades próximas a la de la luz, llegando a ser infinita si la masa lograra dicha velocidad, cosa que lógicamente es imposible experimentar, indicando que la velocidad de la luz es una barrera infranqueable. Einstein dedujo que la energía de un cuerpo en reposo es el producto de su masa por el cuadrado de la velocidad de la luz, relación que se escribe en la famosa fórmula E = m c². Así, la energía contenida en la masa es enorme (1 gramo de masa contiene 9 billones de julios, ó 25 millones de kilovatios hora). Esta realidad es de gran importancia y significa que la energía y la masa son interconvertibles, siendo la masa un enorme acumulador de la energía y siendo ambas dos aspectos de una misma realidad. Si en el comienzo del universo sólo hubo energía, la masa existente ha sido el producto de la conversión de parte de dicha energía.

La teoría de la relatividad especial surgió para compatibilizar la idea newtoniana de que toda velocidad, incluida la de la luz, depende del movimiento del observador, con la idea de que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores. Esta teoría, publicada por Einstein en 1905, se denomina “especial” o “restringida” porque se refiere al movimiento a velocidad constante respecto al observador, y se distingue de la teoría “general”, publicada diez años después, que se refiere al movimiento uniformemente acelerado. Analizaremos a continuación el fundamento de esta primera teoría.

Newton supuso que para las leyes físicas de la inercia y la gravitación debe existir un sistema de referencia absoluto. Este sistema lo atribuyó a un tiempo y un espacio absolutos, donde los acontecimientos son simultáneos. Esta idea probó ser una abstracción, o una simplificación de la realidad. Así, pues, mientras los parámetros de tiempo y espacio fueron considerados absolutos, se pudo pensar en la simultaneidad de los sucesos para distintos observadores. Pero, a partir del descubrimiento realizado por Albert A. Michelson (1852-1931) y Edward Morley (1838-1923) de que la velocidad del movimiento tiene un límite absoluto de 299.793 kilómetros por segundo en el espacio vacío, Einstein revolucionó la concepción euclidiana respecto a la infinitud y la eternidad del universo. En primer término, si la velocidad máxima del movimiento es la de la luz y tiene un valor absoluto, ella constituye una constante universal. Esta velocidad máxima para la propagación de una causa se refiere tanto a los fenómenos electromagnéticos, por ejemplo la luz, como a los fenómenos gravitacionales, y es el tope absoluto para el movimiento de la masa.

En segundo lugar, si la velocidad del movimiento tiene un límite máximo absoluto, entonces el tiempo y el espacio tienen que ser relativos para un observador con relación al cuerpo observado que se mueve, ya que la velocidad de la luz es enteramente independiente del movimiento tanto de la fuente luminosa como del observador. Así, dos sucesos acaecidos en lugares diferentes son o no simultáneos dependiendo de la posición del observador. El universo no tiene un sistema de referencia absoluto, diría Einstein. Agregaremos que los únicos referentes absolutos para el universo son su inicio en el Big Bang, la gran explosión que estuvo en el origen del universo, y el tiempo presente del observador. El hecho de que el tiempo y el espacio son en sí mismos relativos y que se relacionan entre sí a través de la velocidad de la luz, único parámetro absoluto, llevó a Einstein a hablar, no de tiempo y espacio, sino de espacio-tiempo.

La teoría de la relatividad especial parte, como hipótesis fundamental, de que las acciones no pueden propagar sus efectos con una velocidad mayor que la de la luz. La propagación de la fuerza no puede superar la velocidad de la luz. Esta velocidad es el límite de la propagación del efecto en el cono de luz, que comprende los puntos espacio-temporales que son alcanzados por la onda lumínica emitida por el punto activo. Puesto que el campo de fuerza, cuya velocidad máxima es la de la luz, determina las relaciones espacio-temporales entre los sucesos, no puede existir un sistema de referencia absoluto. Todos los sistemas inerciales son equivalentes, y la contracción de las longitudes y la dilatación de las duraciones observadas son recíprocas. En el espacio-tiempo newtoniano podemos suponer que entre el pasado y el futuro se intercala un momento infinitamente breve, al que llamamos el instante actual. Einstein descubrió que lo que se intercala es un intervalo temporal finito cuya amplitud depende de la distancia espacial entre el acontecimiento y el observador, y, en último término, entre la causa y el efecto, pues lo percibido por el observador es el efecto del acontecimiento.

Al aceptar que la velocidad de la luz es constante, se debe aceptar también una serie de fenómenos inesperados que salen de nuestra experiencia cotidiana. Famosos son los ejemplos de Einstein empleando trenes en marcha, varas de medida y relojes para dar a entender que para un observador los objetos tienden a acortarse en la dirección del movimiento hasta llegar a una longitud nula en el límite de la velocidad de la luz (contracción de FitzGerald). En dichos objetos, para el observador, el paso del tiempo tiende a hacerse más lento, hasta detenerse en el límite de la velocidad de la luz. Para el mismo observador la masa de aquellos objetos en movimiento tiende a aumentar con la velocidad hasta hacerse infinita con la velocidad de la luz (transformación de Lorentz).

El corolario que sigue es que la energía que se debe imprimir a un cuerpo tendría que ser infinita para que llegara a alcanzar la velocidad máxima límite; o, desde el punto de vista complementario, la masa de tal cuerpo que alcance la velocidad de la luz llegaría a ser infinita en la perspectiva del observador ubicado ya sea en el punto de partida o en el de llegada; toda la energía que se le transfiera se va convirtiendo en masa a medida que el cuerpo se va desplazando cada vez más cercano a la velocidad de la luz, desde el punto de vista de dicho observador. Por ello, a la velocidad máxima absoluta, o de la luz, no puede haber masa. De ahí que tan solo los neutrinos y los fotones, las únicas partículas que se desplazan a esa velocidad, no tienen masa ni carga eléctrica, y de éstos, sólo los fotones tienen únicamente energía.

La energía que contendría la masa de un cuerpo que viajara a la velocidad de la luz es más que el suplemento de masa que se agrega a la masa de un cuerpo cuando es sacado del reposo y que proviene de la transformación, proporcional al cuadrado de la velocidad, de su energía cinética en masa, según lo establecido por Newton. Según la teoría de la relatividad, ese suplemento es infinito. El suplemento de masa no es proporcional a la velocidad, sino que se va haciendo logarítmica y asintóticamente infinito a medida que la masa se acerca a la velocidad de la luz.

Einstein dedujo que la masa y la energía son interconvertibles a la velocidad de la luz. A esta velocidad la masa adquiere una nueva función, además de las establecidas por Newton de inercia y gravedad. Su sencilla fórmula E = mc² afirma que la masa es una forma muy concentrada de energía, pues el valor de la velocidad de la luz al cuadrado es realmente grande. Esta relación fue experimentalmente comprobada en 1932 por Cockroft y Walton, en su acelerador de partículas, al descomponer en dos núcleos de helio un núcleo de litio, bombardeado con protones de hidrógeno. La famosa fórmula significa que la masa es condensación de energía y que puede también convertirse en energía.

Energía discreta

Cinco años antes de que el citado Einstein enunciara su notable teoría, la de la relatividad especial, y a días de comenzar el siglo XX, el 14 de diciembre de 1900, Max Planck (1858-1947), a pesar de sus propias convicciones, pero a consecuencia de los porfiados hechos empíricos, se había visto obligado a emitir la otra gran teoría que en el siglo XX conmocionó la física hasta sus cimientos. Había concluido que contra toda lógica la energía de la radiación de un cuerpo negro está cuantificada y es emitida de forma discontinua, como unidades discretas, es decir, que la energía que se intercambia entre dos cuerpos es en forma celular e indivisa.

Aunque supuso que la discontinuidad reside únicamente en el intercambio de energía entre el cuerpo y la radiación, se comprobó más tarde que el cuerpo no sólo está conformado por unidades discretas que generan lugares espaciales, sino que estas unidades, por el hecho de ser discretas, emiten o reciben energía también como unidades discretas o cuantos de energía, es decir, sin continuidad alguna. Es como una llave de agua: abierta completamente sale un chorro, el que va disminuyendo en la medida que la llave se va cerrando; pero en un punto dado del cierre el agua no seguirá fluyendo como un hilillo cada vez más fino, sino que como gotas muy uniformes y cuya frecuencia irá disminuyendo con cada apriete para cerrar la llave. Tal como la teoría de la relatividad había puesto límite a la velocidad de la relación causal, la mecánica cuántica afirmaba que la relación causal no es continua. El cambio en la escala más pequeña se producía por saltos y no en forma continua. De este modo, se concluía que la energía se transmite en “paquetes” o cuantos (de la palabra latina quantum).

A partir de la mecánica cuántica, el mismo Einstein explicó, en 1918, el fenómeno fotoeléctrico, o más bien, el fenómeno fotoeléctrico explica la mecánica cuántica mejor que el de las radiaciones del cuerpo negro empleado por Planck. Fue por esta contribución, y no por su revolucionaria teoría de la relatividad, que él recibió el premio Nobel. El proceso de absorción de la luz y emisión de electrones es un proceso estadístico, en el cual el átomo captura cuantos luminosos, granos de luz, o “fotones” como él los designó, de cierta frecuencia, y expulsa electrones, y la velocidad de los electrones expulsados no depende de la intensidad de la luz, sino de su frecuencia.

Podemos inferir que no existe un continuum preexistente de espacio-tiempo, como Einstein supuso, sino que tanto el espacio como el tiempo comienzan a existir a partir de dimensiones muy pequeñas y discretas –las definidas por el número de Planck–, es decir, las que pueden establecer dos o más partículas subatómicas cuando interactúan. En otras palabras, la existencia del espacio y el tiempo está determinada por la interacción causal de la materia. Para que estas partículas materiales puedan interactuar necesitan poseer energía. Pero el intercambio de energía entre las partículas fundamentales es discreto, es decir, la energía se traspasa en paquetes o cuánticamente. Esto quiere decir que ambos, el tiempo y el espacio, no son continuos ni infinitesimalmente pequeños, sino que son granulados, constituyendo el número de Planck la menor dimensión de los granos de espacio-tiempo.

La energía en la metafísica

¿Qué es la energía?

Entender qué es la energía es una cuestión netamente filosófica. Los científicos se pueden hacer esta pregunta, pero la ciencia no está llamada a responderla, pues su método experimental no es suficiente. En vez, debemos usar la abstracción y la lógica a partir de las teorías y observaciones siguientes: En 1922, Alexander Friedmann (1888-1925) predijo la posibilidad de una explosión al inicio del universo a partir de un denso núcleo de materia. En 1927, conforme a las ideas matemáticas de Friedmann, el abate Georges Lemaître (1894-1966) propuso un modelo para una teoría cosmológica del universo, postulando un estado inicial, que él llamó “huevo cósmico”, en el que la materia estaba constreñida en un espacio tan pequeño y denso como ello fuera posible. En 1929, Edwin P. Hubble (1889-1953) concluyó que el creciente corrimiento al rojo en el espectro de la luz emitida por galaxias cada vez más lejanas es debido al efecto Doppler-Fizeau, lo que significa que, mientras más lejana se encuentre una galaxia, ésta viaja más velozmente, de modo que las galaxias se alejan unas de otras a una velocidad proporcional a sus distancias.

En consecuencia, podemos entender que el universo comenzó a partir de un punto en que la infinita energía estaba contenida en un punto adimensional y atemporal. Entonces podemos deducir de la energía lo siguiente:

·         Ella es primigenia porque es naturalmente anterior al universo.

·         Ella es el fundamento del universo.

·         Ella es el principio activo del universo y sus cosas.

·         Ella está presente en todo el universo y en cada parte de éste

·         Ella no posee ni tiempo ni espacio.

·         Ella fue cuantificada, dando origen al Big Bang.

·         Ella genera el continuo cambio y transformación que se observa en el universo.

·         Ella desarrolla el tiempo y el espacio cuando interacciona con la materia en un proceso.

·         Ella no tiene ni volumen ni peso.

·         Ella contiene los códigos por los cuales se puede condensar en específicas partículas fundamentales altamente funcionales.

·         Ella no es amorfa.

·         Ella interviene en la complejificación y evolución de la materia a partir de dichas partículas.

·         Ella no se crea ni se destruye, solo se transforma, según expone el primer principio de la termodinámica.

·         Ella está presente como energía cinética cuando un cuerpo o partícula inicia, cambia o detiene su movimiento.

·         Ella realiza trabajo cuando es mayor que el nivel de energía del medio, que es de la entropía o el equilibrio.

·         Ella es efectiva cuando efectividad su intensidad se relaciona con la funcionalidad del receptor.

·         Ella era y sigue siendo infinita en relación a su expansión y su evolución para satisfacer las exigencias del universo.

·         Ella no puede existir por sí misma y debe consecuentemente estar contenida o en dependencia de algo. 

·         Ella se estructura en psíquica y desmaterializada mediante la intención reflexionada en la mismidad de la conciencia profunda de una persona la estructura psíquicamente.

·         Ella subsiste a la muerte corpórea de una persona.

·         Esencialmente, ella es la realización del poder de Dios.

Podremos entender la energía, en el término más genérico, como un principio de actividad, cambio y estructuración. No es ni una cosa, una sustancia ni tampoco un fluido. No tiene existencia en sí misma, pero está presente en todo el universo. De hecho, el universo entero está construido de energía como su única materia prima. Si el universo todo tuvo un mismo comienzo y si todo él está compuesto por el mismo tipo de energía, el universo tiene unidad por origen y composición y las leyes de la naturaleza, cuyo descubrimiento tanto ocupa a los científicos, se cumplen para todo el universo en el curso de su historia.

Una característica de la energía es que no tiene ni tiempo ni espacio. Estos parámetros pertenecen a la materia. Por lo tanto, el Big Bang se originó en un punto atemporal y adimensional. Podemos inferir que en el mismo instante del Big Bang la energía se cuantificó y se convirtió en materia. Y en su interacción la materia comenzó a desarrollar el tiempo y el espacio, y el universo comenzó a devenir, expandiéndose desde entonces y desde este origen a la velocidad constante de la luz. Dadas su densidad y su temperatura, en un comienzo y por algún tiempo el universo estuvo constituido por un plasma abrasador y súper-denso, pero que tendía a enfriarse y a aligerarse por estar en expansión.

La energía primordial no comenzó como algo amorfo o indeterminado. Contenía en sí misma no solo los modos precisos y específicos de su conversión en materia, sino que también el código de las leyes naturales por el cual la materia interactúa, se estructura y evoluciona. Esta idea podría ser una salida para la absurda polémica entre evolucionistas y creacionistas que está en boga en EE.UU. Una parte de la energía se convirtió en masa y otra parte, en cargas eléctricas bipolares. Desde luego, esta conversión no fue tan simple y los físicos nucleares hacen enormes esfuerzos para comprender las funciones y características de las decenas de partículas subatómicas que surgen de las colisiones que ellos producen en aceleradores de partículas.

Lo que puede concluirse de lo anterior es que la energía no es una capacidad indiferenciada y amorfa que posee un cuerpo, sino que puede transformarse en masa y carga eléctrica o ser usada por la masa o la carga eléctrica de manera tan distintiva que llega a poseer un comportamiento absolutamente determinado, y de este comportamiento se pueden reconocer leyes naturales. Desde el mismo comienzo del universo la energía se ha condensado en determinadas partículas fundamentales distintivas, siendo las pertenecientes a cada tipo idénticas entre sí, por lo que funcionan del mismo modo. Adicionalmente, éstas han podido interactuar e interactúan de modo absolutamente determinado en su propia escala, y pueden estructurar cosas en escalas superiores también de modo determinado, según las leyes naturales que va develando la ciencia.

Algunos científicos creen observar un completo indeterminismo en el origen del universo, pudiendo éste haber evolucionado indistintamente y al azar en cualquier sentido. No logran considerar el hecho de que el universo ha seguido la dirección impresa desde su origen según las propiedades de la energía primordial, la que para nada ha sido azarosa. La energía primigenia ha ido dando origen a la estructuración ulterior de la materia a partir de su condensación primera en partículas fundamentales, en un acto de creación que no tiene término y según un código preestablecido.

La conversión de la energía en materia requirió ingentes cantidades de energía. La conversión en masa obedece a la famosa fórmula de Einstein, E = mc², que indica la enorme cantidad de energía requerida en su condensación en masa. Una energía (cinética) infinita —concepto aborrecible por la ciencia, que estudia lo que es delimitado— se requirió adicionalmente para proyectar la materia masiva desde su origen en el Big Bang a la velocidad de la luz hacia todas direcciones. Habiéndose transformado la energía en masa y carga eléctrica, podemos concluir entonces que la energía pasa a constituirse en una propiedad que poseen ambos tipos de concreciones materiales de la energía.

El universo que devino del Big Bang se caracteriza por ser un continuo cambio y transformación. Pero todo cambio es un proceso que se desarrolla en el tiempo y abarca un espacio definido. Específicamente, tanto como la estructuración de la materia conformó el espacio, puesto que un espacio es inconcebible si no es parte de una estructura, la funcionalidad de las estructuras que transforma la energía en fuerza hizo posible el tiempo, ya que el tiempo es generado por la relación causal.

La energía como masa y carga eléctrica

En el curso de la historia del universo, cuyo origen fue el Big Bang, una cantidad infinita de energía estuvo contenida en un punto espacial infinitamente pequeño. Se puede suponer que desde dicho instante su cuantificación tuvo una consecuente condensación en el tiempo en la medida que el espacio se fue expandiendo a la velocidad de la luz, resultando en su conversión en masa y carga eléctrica. El  efecto ha sido una creciente estructuración de la materia. Todas las cosas del universo no han emergido con diferentes grados de estructuración, sino que han surgido a partir de las partículas fundamentales, como el fotón, que han sido el inicio de la estructuración de la materia para proseguir a través de escalas sucesivas cada vez más complejas. Toda estructura es una forma de contener energía, y la masa y la carga eléctrica se han ido estructurando en formas cada vez más eficientes de contener y utilizar energía.

Los fotones son paquetes muy pequeños de energía. Aunque no masivos, ellos son las partículas fundamentales de la materia. Se comportan como ondas y como corpúsculos al mismo tiempo, como si fueran tanto energía como materia, ya que están a medio camino de ambas. Su frecuencia se relaciona con el tiempo; su longitud se relaciona con el espacio.  La interacción entre los fotones, que se realiza en un campo de energía, resulta en la formación del tiempo y el espacio, siendo la velocidad de esta interacción la de la luz.  La cuantificación de la energía en la escala del fotón, que es la escala fundamental y la menor de todas, contiene un libreto que fue y es la transformación de esta energía cuantificada en energía condensada. Esta segunda energía se organizó ulteriormente en dos formas básicas, que son la masa y la carga eléctrica, de las cuales el universo se ha ido estructurando en su totalidad. Respecto a la masa, aunque Einstein demostrara la convertibilidad entre la energía y la masa, mediante el CERNC la ciencia aún no logra relacionar el fotón, que es un bosón sin masa, con el postulado bosón de Higgs, la partícula fundamental de la masa. Hasta ahora este segundo bosón aparece en el origen de la masa, ya que se supone que, como unidad discreta, ésta vibra en un campo propio para estructurar una pequeña cantidad de masa. La masa es responsable de la inercia y la gravedad.

Respecto a la carga eléctrica, ésta se manifiesta en dos estados contrarios  ̶ positivo y negativo ̶  y está cuantificada con valor entero. La carga de un signo surge del sustrato de energía simultáneamente a la carga de signo contrario y no necesariamente en el mismo lugar, como la experimentación lo muestra, causando gran asombro en los observadores. De la energía surge el par de cargas eléctricas de signos contrarios y en ella este par se disuelve cuando se vence la resistencia de la repulsión entre las cargas. Si acaso el Modelo Estándar de la física de partículas llegara a postular el origen fotónico de esta carga, tampoco se lo conoce. La conversión en carga eléctrica requirió también mucha energía. La fuerza para vencer la resistencia entre dos cargas eléctricas del mismo signo es enorme. Se calcula que solamente 100.000 cargas (electrones) unipolares reunidas en un punto, experimento imposible debido a la su recíproca fuerza de repulsión, ejercerían la misma fuerza que la fuerza de gravedad de toda la masa existente de la Tierra.

De este modo, infinitos puntos o centros funcionales, atemporales y adimensionales de energía cuantificada originan el espacio-tiempo del universo al interactuar entre sí y relacionarse causalmente mediante también energía cuantificada, constituyendo la base de la estructuración del universo. La expansión del universo causa la disminución de su densidad y su temperatura, lo que en el comienzo permitió la estructuración de las distintas partículas subatómicas y los átomos más simples. Siempre que la materia esté considerada como masa, está referida a las fuerzas gravitacionales y genera un campo gravitacional. Pero si la materia está considerada como carga eléctrica, está referida a las fuerzas electromagnéticas y genera un campo electromagnético. En ambos campos específicos es posible la interacción de las partículas. Puesto que estas dos fuerzas generan campos de alcance infinito, éstas son decisivas en la estructuración de la materia en todas sus escalas posibles.

En el estudio de las partículas subatómicas, se observa que la materia se presenta activa de otras maneras. Si la materia está considerada como núcleo atómico, está referida a la fuerza llamada “nuclear fuerte”, que mantiene a los protones y neutrones firmemente unidos en el núcleo atómico, dándole estabilidad y evitando que los protones, por poseer el mismo tipo de carga eléctrica, se repelan entre sí y tiendan a separarse. El radio de acción de esta fuerza es de corto alcance. En las reacciones en que intervienen leptones (electrones, positrones, neutrinos y muones), aparece una nueva clase de interacción que es más débil que la fuerza electromagnética, aunque muchísimo más fuerte que las fuerzas gravitatoria y de alcance muy corto. Se la conoce como “interacción débil”. Además de las cuatro fuerzas mencionadas, podría considerarse la fuerza que estaría actuando en la escala fundamental que da cuenta de la unión de la masa con la carga eléctrica, pues es claro que una carga eléctrica no puede existir sin estar asociada a una masa. Esta fuerza debiera ser poderosísima, pues tanto los electrones como los protones son extremadamente estables. Ambos poseen masa y carga eléctrica, y son también las partículas que siempre aparecen después de la desintegración de partículas con mayor masa. Hasta ahora no se ha construido algún acelerador de partículas lo suficientemente poderoso como para desintegrarlos y separar la masa de la carga eléctrica.

Lo que puede concluirse de lo anterior es que la energía no es una capacidad indiferenciada y amorfa que posee un cuerpo, sino que es un principio que puede transformarse en masa y carga eléctrica o ser usada por la masa o la carga eléctrica de manera tan distintiva que llega a poseer un comportamiento o función absolutamente determinado, y de este comportamiento se pueden reconocer leyes naturales. Desde el mismo comienzo del universo la energía se ha condensado en determinadas partículas fundamentales distintivas, siendo las pertenecientes a cada tipo idénticas entre sí y funcionan del mismo modo. Adicionalmente, éstas han podido interactuar e interactúan de modo absolutamente determinado en su propia escala y pueden estructurar cosas en escalas superiores también de modo determinado. Esto resulta evidente en cosas de escalas primitivas, como partículas subatómicas, átomos y moléculas. La complejidad de las estructuras de escalas superiores opaca este hecho de una funcionalidad específica y determinada.

La energía en evolución

Haremos el esfuerzo de intentar aproximarnos a la realidad desde la perspectiva de la energía y no de la materia. Consideremos que esta última ha sido el objeto material de los filósofos desde la antigüedad. Ni Heráclito, para quien todo es devenir, filosofó sobre la energía. La razón es que el concepto de energía surgió con la ciencia moderna, recién a partir de la segunda mitad del siglo XIX. Ello quiere decir también que nuestro esfuerzo filosófico será hecho sobre fundamentos construidos por la ciencia y que ya revisamos.

El universo, considerado después del Big Bang, es el objeto de estudio tanto de la ciencia como de la filosofía, disciplinas que han encontrado en el análisis de las relaciones y de las causas la posibilidad del conocimiento objetivo. Las anteriores afirmaciones, de carácter más bien filosófico, pueden ser hechas ahora y después de decisivos descubrimientos y desarrollos científicos. Estos descubrimientos y desarrollos están relacionados con la energía y la materia, la masa y la carga eléctrica, el tiempo y el espacio, la causa y el efecto, la fuerza y la estructura.

El Big Bang marca el principio del universo y también lo más antiguo que nos es posible llegar a conocer. Lo que ocurrió antes de este singularísimo evento nada podemos conocer, pues nuestro conocimiento proviene de la experiencia u observación acerca el universo. En la experiencia científica podemos observar y medir la energía —presión, temperatura, fuerza, etc.—, pero no directamente, sino que en los objetos materiales. Podemos concluir que la energía no tiene existencia en sí misma. Sin embargo, si afirmamos tal cosa, podemos inferir que ella debió previamente haber estado contenida en alguna entidad. Los conceptos bíblicos de “creación” y del universo como “soplo divino” comienzan a adquirir un significado objetivo.

A partir de la famosa ecuación de Einstein, de que la energía es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado, se puede concluir con algo que no es tan evidente: que la energía no existe por sí misma, sino que está vinculada a algo. En nuestro universo ese algo es material, como la masa o la carga eléctrica. Se podría afirmar también que previo al Big Bang, toda la infinita energía que compone el universo, ya sea como materia o vinculada a la materia, estuvo contenida como su emanación en un agente que muchos denominan su creador, por lo que Big Bang se puede definir como una cuantificación instantánea, irreversible y definitiva de energía infinita, creando nuestro material universo en dicho instante. Sigue a continuación la idea de que la energía que fue cuantificada formando el universo no termina en desorden, sino que es utilizada para estructurar la materia.

Aunque este agente, que algunos pueden llamar Dios, pudiera estar al comienzo de la existencia del universo, su acción posterior sobre éste proviene de haberlo creado con capacidad para evolucionar y estructurarse en formas cada vez más complejas a partir de lo más simple: la energía cuantificada. Esta idea difiere radicalmente del pensamiento tradicional, anevolutivo y fundamentalista, que ha sido influenciado por el Génesis, del que se deduce que la creación consistió en un conjunto de actos divinos efectuados en el principio de los tiempos y para todos los tiempos. Pero este agente no creó las cosas en el inicio, sino que entonces la infinita energía ya contenía el código para todas las leyes naturales que comandan el funcionamiento del universo y que estuvo condicionada para condensarse en determinadas partículas fundamentales tan específicamente funcionales que conforman una materia con capacidad para, en el curso del tiempo, estructurarse indefinidamente y evolucionar en infinitas formas a través de una multiplicidad de escalas. Desde luego, esta idea contradice la afirmación de San Agustín (354-430) de que Dios creó el universo ab nihilo, es decir, de la nada.

Si al universo le suponemos un comienzo, como se desprende con fuerza cada vez mayor de todos los descubrimientos cosmológicos que se han ido efectuando, para comenzar a existir, la materia necesitó de un acto de creación por parte de un agente externo a ella, como se ha dicho más arriba. Aunque sostengamos con Stephen W. Hawking (1942- ) que la materia salió de la nada a través de una separación de ella y su contraria, la antimateria, debió necesitar de todos modos de un agente externo al universo que de su emanación haya, en un momento dado y con gran traspaso de energía, producido o separado estas dos existencias mutuamente extinguibles, pero generadoras a su vez de energía. Algo similar puede decirse de Ernst Pascual Jordan (1902-1980), quien postuló que no existe diferencia energética alguna entre el universo de cosas y el universo vacío, pues a la energía ligada a la masa se podría restar la energía gravitacional, ambas supuestamente de un mismo valor equivalente.

Una explicación a esta correlación energética puede residir en la posibilidad de que la fuerza gravitacional esté vinculada a la energía primigenia del acto creativo del Big Bang que propulsó radialmente la masa a la velocidad de la luz, siendo la masa misma condensación de la energía primigenia. Según esta teoría que he propuesto el Big Bang sería una especie de tronco o base para toda la masa del universo, uniendo dicho acto al comienzo del universo con el momento presente. En un segundo punto de vista, la de cada observador en particular—o la de cada cosa existente— el Big Bang envuelve su propio universo. Así, pues, el Big Bang, que no sería otra cosa que la emanación divina o energía primordial cuantificada entonces, es el instante del comienzo de la creación y es igualmente el capullo que envuelve todo el universo. Estas ideas parecen menos fantásticas e inverosímiles que muchas de las postuladas por eminentes cosmólogos, quienes, fieles a sus principios científicos y fórmulas matemáticas, no han querido tal vez introducir factores meta universales en una realidad que forzosamente limita con lo que transciende el universo.

Pero el ulterior desarrollo y evolución del universo no necesita ni de una causa extra-natural ni de una causa final para ser explicado. Reeditando en parte la noción deísta dieciochesca de deus ex machina, los procesos materiales prescinden de la causalidad divina y adquieren autonomía inmanente en razón del determinismo de la causalidad y de la capacidad inmanente de la materia para estructurarse. La estructuración que la materia en definitiva actualiza es aquella que le es posible según las leyes que la rigen y según la capacidad de subsistencia que la funcionalidad resultante de una estructuración particular le confiere.

Cabe agregar que si el curso de la evolución del universo tiene algún sentido más allá de la estructuración histórica que ha experimentado la materia, no es resorte de la ciencia para determinarlo. Por parte de la finalidad, si acaso la evolución y la estructuración del universo tienen un propósito, una intención, una causa final, es algo que es imposible inferir por su solo conocimiento. Y el hecho comprobable de su progresiva complejificación, en términos de Pierre Teilhard de Chardin (1881-1955), es insuficiente para concluir que existe necesariamente una intencionalidad divina, aunque no lo es ciertamente para concluir sobre su imposibilidad. Simplemente, el conocimiento objetivo no puede determinarlo.

Sin embargo, el hecho de que el universo ha estado evolucionando desde su inicio y que seguirá haciéndolo eternamente nos indica que la creación es energía que emana permanentemente desde el principio y es fuerza que continúa estructurando la materia. Las anteriores nociones son las que separan abruptamente la mentalidad científica de la mítica. En la actualidad podemos pensar que desde el primer instante de su existencia la materia tuvo las características que no sólo le permitieron adquirir infinitas formas, sino también la energía para ir conformando estructuras cada vez más complejas y funcionales. Es maravilloso saber que la materia que compone el universo surgió con una capacidad intrínseca para desarrollarse y evolucionar ilimitadamente, pero según leyes y relaciones de causa-efecto muy determinadas.

La relación causal

La fuerza se ejerce por el traspaso de energía entre dos cuerpos, y este traspaso se verifica a través de la fuerza y produce el cambio, con lo que se explicita la relación entre la causa y el efecto. La fuerza es la propiedad de la materia que permite que sus partes se relacionen causalmente en sus distintas manifestaciones a través de la energía. Toda relación de causa-efecto significa cambio y el vínculo entre una causa y un efecto es la fuerza. Una causa es el ejercicio de una fuerza que tiene por término un efecto. En la relación causal la causa genera una fuerza que el efecto absorbe y, en esta acción, ambos son modificados de alguna manera. La fuerza genera la relación causal al actualizar la energía. Un efecto es producido por la fuerza, recibiendo la energía que ésta porta. El ejercicio de una fuerza requiere contener energía en alguna forma, ya sea acumulada, como portadora (energía potencial), ya sea en movimiento, como transmisora (energía cinética). La fuerza es el vehículo de la energía que transita a lo largo de un acontecimiento entre una causa y un efecto. El cambio es el producto de la transferencia de energía por medio de la fuerza que produce estructuraciones y desestructuraciones en los cuerpos durante un acontecimiento o proceso.

Puesto que en toda relación causal se produce una secuencia temporal, la fuerza es aquello que se interpone entre el “antes” y el “después” de tal acontecimiento; ella constituye el “ahora” del acontecimiento. En todo cambio hay traspaso de energía de acuerdo a la primera ley de la termodinámica; todo cambio es irreversible, según su segunda ley. Por lo tanto, podemos subrayar que la fuerza genera el devenir y desarrolla el tiempo. Los acontecimientos conforman un proceso que genera un tiempo y un espacio para efectuarse. Una relación causal es el proceso, y depende de la cantidad de energía que se transfiere y de la velocidad de la transferencia. Un cambio puede ser tan imperceptible como la evaporación del agua en un vaso en el ambiente de una pieza o tan explosivo como la oxidación de un volumen de hidrógeno. También entre la causa y su efecto se genera un tiempo y un espacio, siendo la relación más rápida la que alcanza la velocidad de la luz. El espacio generado en una relación causal adquiere significación sólo cuando la causa y su efecto se relacionan entre sí; antes son solo campos de fuerza de ambos, causa y efecto, que no se relacionan aún.

Un solo acontecimiento, una sola relación causa-efecto, no logra decirnos mucho acerca del espacio-tiempo: tan sólo que un acontecimiento separa un antes de un después en algún lugar. La dimensión espacio-temporal es el conjunto de los múltiples acontecimientos particulares que están sucesivamente relacionados en un proceso, porque se van actualizando en un tiempo determinado, que es el presente para un determinado lugar del espacio. Pero esta dimensión no puede ser únicamente lineal, ni tampoco unidimensional. El tiempo no es independiente del espacio, pues la sucesión de acontecimientos no se da únicamente en un punto espacial, sino que abarca un tejido interdependiente de distintos acontecimientos cuya correlación es asunto de la posición en el espacio no sólo del observador, que es un referente particular, sino del big bang, que es el referente absoluto del universo. El universo es el conjunto de las interrelaciones causales que tiene su origen en el Big Bang. Y a causa de este origen común y estar compuesto por la misma energía, aquél tiene unidad y sus leyes naturales se cumplen en todo tiempo y lugar.

La acción de la materia no ocurre en el espacio-tiempo, sino que produce el espacio-tiempo. La relación de causalidad se da tanto directamente, mediante el contacto entre corpúsculos y cuerpos, como indirectamente, mediante los campos de fuerzas gravitacionales y electromagnéticos. Einstein descubrió que el fotón es la partícula encargada de las relaciones de causalidad electromagnética a distancia. De modo distinto, sin intervención de una supuesta partícula gravitacional, pero a causa de la funcionalidad gravitacional de la masa se produce la causalidad de la gravitación, y ello es efecto de la expansión del universo.

El espacio es propio de la estructura, y el tiempo, de la fuerza. Entonces, nuestro universo no es el campo espacio-temporal donde juegan fuerzas y estructuras, sino que el juego mismo es el espacio-tiempo desarrollado por la interacción fuerza-estructura. Si su origen primigenio fue una energía infinita contenida en un no-espacio, su evolución en el curso del tiempo ha seguido el transcurso de una continua y cada vez más compleja estructuración, la cual ha ido desarrollado el espacio. En el universo existen un límite inferior y un límite superior para la acción de la causalidad. El límite inferior es la dimensión del cuanto de energía, dado por el número de Planck, y que determina la escala más pequeña para la existencia de la relación causal. El límite superior para la relación causal se refiere a la velocidad máxima que puede tener el cambio, que es la de la luz.

La explicación de las anteriores afirmaciones se encuentra en dos consideraciones que son importantes. Por una parte, la energía no tiene existencia en sí misma, sino que a través de la materia. La materia en sí misma es condensación de energía. Pero también la materia es el medio a través del cual la energía fluye de un lugar a otro. Por la otra, la materia no es un algo indiferenciado, sino que estructurado. Al decir estructurado me refiero a dos características. En primer lugar, una estructura está compuesta por estructuras de escalas menores y forma parte de estructuras de escalas mayores, y en segundo término, toda estructura es específicamente funcional, es decir, emplea la energía para ejercer fuerza de manera específica. Las leyes de la termodinámica se refieren a la cantidad de energía. Evidentemente, la energía puede medirse por la cantidad, pero en la energía convertida en fuerza gracias a la funcionalidad específica de cada estructura se mide más bien la calidad. Por ejemplo, la energía contenida en el azúcar que la sangre lleva al cerebro es transformada por las neuronas en complejos pensamientos, tales como relacionar conceptos tan abstractos como materia, energía, estructura y fuerza. Así, en este ejemplo se pueden distinguir la física, la química, la biología, la psicología y la filosofía.

En síntesis, puntos atemporales y adimensionales de energía, condensadas en masas y cargas eléctricas funcionales y estructuradas naturalmente según las “leyes naturales”, generan espacio-tiempo al interactuar entre sí. Inversamente, masas y cargas eléctricas estructuradas en la escala máxima de estructuración, que es la conciencia de sí misma de la persona, generan racional, afectiva y efectivamente productos psíquicos unificados que estructuran la energía indeleblemente al “reflexionarla” en conciencia profunda, como intentaremos ver a continuación.

La energía en la parafísica

Todo el universo está hecho de energía y nada de lo que allí pueda existir puede no estar hecho de energía. Incluso aquello que llamamos espíritu es energía. El universo conforma una unidad en la energía y no admite dualismos espíritu-materia, como los postulados por Platón, Aristóteles o Descartes. La diferencia entre el mundo físico y el mundo para-físico es que el primero es cuantificación y condensación de energía en materia estructurada y podemos sentir sus efectos, en cambio, el segundo no lo sentimos, pero podemos postular que su energía puede estructurarse en unidades que no son perceptibles por no tener efecto en la materia. Lo “espiritual” vendría a ser la estructuración de la energía a través de la conciencia profunda.  El dominio de la ciencia está limitado a lo que puede ser empíricamente estudiado y probado, que es virtualmente todo lo que conocemos con mayor o menor certeza. En consecuencia, aquello que estamos postulando aquí está al margen de nuestro conocimiento, lo que no significa que no pueda pertenecer a la realidad del universo, ya que ésta es más grande de lo que podemos conocer. Además, está en línea con los fenómenos parapsicológicos.

Si uno acepta que todo lo que existe en nuestro universo está compuesto de materia y energía, la pregunta ¿qué parte de mí puede subsistir a mi muerte, si acaso algo puede subsistir? genera más preguntas de las que responde. Así, ¿qué naturaleza tendría ese algo?, ¿cómo se generaría ese algo?, ¿cuál sería su sustento?, ¿se identificaría ese algo con el yo?, ¿qué es el yo?, etc. Cualquier respuesta que se puede dar entra en el terreno de la hipótesis. Además, estas preguntas tratan de asuntos imposibles de verificar experimentalmente por pertenecer a un ámbito que existiría más allá de nuestra experiencia empírica.

Un principio de respuesta se encuentra al considerar la noción de “conciencia”. Allí podemos distinguir al menos tres tipos de conciencias progresivas e incluyentes. 1. Conciencia de algo en tanto sujeto de una acción que puede afectarme. En esta categoría están los fenómenos naturales, incluyendo las acciones instintivas de los animales, y las acciones intencionales de otras personas. 2. Conciencia de sí en tanto saber primero que se es parte individual de un entorno de tiempo y espacio, y segundo que se es sujeto de acciones tanto físicas e instintivas como intencionales que afectan a otros. 3. Conciencia profunda en tanto saberse y sentirse sujeto con un yo mismo que es singular y subsistente.

Desde el Big Bang toda la evolución del universo ha consistido en que la energía primordial se ha transformado en estructuras materiales cada vez más complejas y de escalas cada vez mayores siguiendo el código impreso en la misma energía, que son las leyes naturales. Con la aparición del ser humano, como ser inteligente y libre, por vez primera en esta historia la estructuración llega a ser de la misma energía. Una persona puede ser definida por las funciones de su cerebro material compuesto por neuronas, neurotransmisores e impulsos eléctricos. Éste es capaz de generar un pensamiento reflexivo que es tanto abstracto como racional, pudiendo producir 1. conceptos y conclusiones lógicas, 2. a partir de la combinación con la afectividad y la efectividad, producir sentimientos e intenciones y 3. Actuar intencionalmente para afectar a otros y a uno mismo. En una primera instancia esta multifuncionalidad de sus subestructuras psíquicas es unificada por la conciencia de sí, preocupada como el resto de los seres vivos por sobrevivir y reproducirse. En una segunda instancia, cuando la persona reflexiona sobre el por qué de sí misma, llegando a la conclusión de su propia y radical singularidad, la multifuncionalidad psicológica es unificada por y en su conciencia profunda, o yo mismo.

La mismidad

La estructura funcional que nos preocupa ahora es el ser humano. Entre sus subestructuras, se encuentra un cerebro. Incluido el de los animales con sistema nervioso central, ésta es la única estructura en el universo conocido que entre sus funciones posee funciones psicológicas. Lo que caracteriza exclusivamente el cerebro humano son las funciones psicológicas de un intelecto con pensamiento abstracto-racional, una afectividad de sentimientos y una efectividad intencional y libre. Precisamente, en estas características el cerebro humano se diferencia de la estructura psíquica común a los animales superiores, la que se caracteriza por desenvolverse en una escala inferior respecto a lo humano, ya que posee las funciones psicológicas del instinto, las imágenes y las emociones. El cerebro humano genera un pensamiento reflexivo que es abstracto y racional, pudiendo producir primariamente ideas y conclusiones lógicas, y secundariamente, a partir de la combinación con la afectividad y la efectividad, producir sentimientos e intenciones. Estas funciones específicamente humanas definen al ser humano como persona. Las estructuras cerebrales que las generan no aparecieron desde un platónico “Mundo de las Ideas”, sino que surgieron en el muy material curso de la evolución biológica.

En una primera instancia esta multifuncionalidad de las subestructuras psíquicas humanas es unificada por la conciencia de sí, preocupada como el resto de los seres vivos por sobrevivir y reproducirse. La ventaja de esta conciencia fue un salto cuántico importante en el proceso de la evolución biológica. A diferencia de la conciencia de lo otro, común a humanos y animales, la conciencia de sí reflexiona sobre sí misma en su relación con otros individuos, sean cosas inanimadas, animadas o semejantes, y proyecta y determina cursos de acción intencional relacionados principalmente con la supervivencia y reproducción propia. La generación del yo individuo, como estructura psíquica, se asienta en la materialidad biológica de un cerebro constituido de células muy diferenciadas, que son las neuronas, y es producto de la mente humana y sus funciones psicológicas en toda su actividad racional y abstracta, en su afección de sentimientos y en su consiguiente proyección intencional. Como en los animales, la naturaleza de esta estructura psíquica es propiamente material, en el sentido de consistir en átomos y moléculas, es el producto de las fuerzas fundamentales mediadas por la compleja estructura neuronal del cerebro y constituyen una estructura de energías específicas, principalmente de carácter electroquímico. La particularidad del sistema nervioso central es que el producto de su funcionamiento es psíquico, como el concepto, el sentimiento y la intención.

En una segunda instancia, cuando la persona reflexiona íntimamente sobre el por qué de sí misma, en una complejidad de pensamientos, sentimientos y proyectos, llega a su propia y radical singularidad. Entonces la multifuncionalidad psicológica es unificada por y en la conciencia profunda, o yo mismo. Lo crucial de esta actividad es que este yo mismo refleja el yo individual dentro de una cosmovisión particular que el yo va conformando, generando y creando en su propia historia de experiencias, vivencias, representaciones, conocimientos, sentimientos y acciones intencionales. Esta cosmovisión refleja el proyecto de vida que la persona construye. Allí se perfilan lazos de amor, justicia, solidaridad, bondad y misericordia y sus opuestos. En esta acción cognoscitiva, afectiva e intencional el yo adquiere autonomía e independencia, transcendiendo la materia del universo. Esta reflexión amplía la conciencia de sí individual para descentrar la acción de sí mismo y considerar y valorizar la complejidad del universo, incluyendo una intuición de lo transcendente.

La generación de una mismidad singular transcendente como reflejo las actividades psicológicas humanas es el máximo logro de la evolución de la materia. Este yo mismo es precisamente lo esencial de la persona. Ocurre cuando la materia-energía, a través de la actividad inteligente, afectiva e intencional de su conciencia profunda, estructura la energía en una identidad psíquica que comprende la totalidad de la singularidad de su persona. Se produce una conversión de la energía cuántica en energía psíquica. Se trata de la generación de una estructura única inmaterial. En la reflexión introspectiva de la conciencia profunda el yo mismo se establece en una escala superior no material de energías que caracterizan únicamente las funciones psicológicas. Es decir, la persona va generando durante el curso de la vida una estructura inmaterial de energías psíquicas, la que se va constituyendo en forma independiente de las leyes de la termodinámica y, por lo tanto,  es subsistente, única e irrepetible. La energía que la conciencia profunda estructura es lo que corrientemente se llama alma espiritual. Esta alma no es una cosa, ya que no contiene materia. Tampoco es objeto del conocimiento sensitivo. Simplemente existe y se identifica plena y totalmente con el yo mismo. La estructuración de la energía que una persona efectúa en el curso de su vida se realiza en el tiempo y el espacio y en la racionalidad, los sentimientos y la intencionalidad. Todas estas características serían partes integrantes de esta estructuración y le conferirían un modo  de ser y actuar para una eternidad.

En resumen, en la escala de la estructura humana de la cognición, la afectividad y la efectividad nosotros encontramos respectivamente el pensamiento racional y abstracto, los sentimientos y la acción intencional. En esta escala los productos psíquicos del sistema nervioso central se unifican en la conciencia de sí, que de todos los seres en el universo sólo los humanos tenemos la capacidad para estructurar. Cuando las representaciones abstractas y lógicas, los sentimientos desprovistos de pulsiones biológicas y la voluntad libre reflejan su singular mismidad, que es el reflexionar sobre su existencia, surge o se estructura la conciencia profunda en la persona. Esta estructuración es en efecto una estructuración de la energía psíquica. Y aunque estos contenidos de conciencia unificados ahora en la conciencia profunda estén asentados en el sustrato material de la estructura neuronal, sus neurotransmisores y sus impulsos eléctricos pasan a independizarse de la materia y a tener existencia subsistente en la unidad de esta conciencia, pues ésta ya no constituye una estructura de la materia, sino de la energía. Es así que los seres humanos somos los únicos seres del universo que auto-estructuramos energía psíquica.

5. ENERGÍA CUANTIFICADA 

En la escala más fundamental la energía cuántica se transmite en forma discontinua e indeterminista mediante cuantos. En la escala superior este indeterminismo se transforma en determinismo al ser comprendido como un fenómeno estadístico. Esta relación de indeterminación propia de una escala a determinación en una escala superior, mediada por al estadística, puede extenderse a todos los sistemas y procesos de todas las escalas del universo. La estructuración de la materia tiene su principio en las partículas fundamentales, las más pequeñas unidades de la materia. Por su parte, estas partículas son la cuantificación de la energía primigenia y son centros y orígenes de las fuerzas fundamentales y del espacio-tiempo. En esta escala no funciona la geometría. Tampoco existe un continuo espacio-temporal, puesto que el espacio-tiempo no es preexistente a las cosas, sino que es consecuencia de la interacción de las partículas. Aquellas partículas son tan funcionales que no se encuentran solas, sino que como unidades discretas de las estructuras subatómicas. A partir de ellas la totalidad del universo se ha ido estructurando.

Para comenzar esta monografía, ha resultado más conveniente transcribir parte del inicio de mi monografía “Una cosmovisión”:

“El universo estaría estrechamente ligado a Dios. Por su naturaleza el universo no pudo ser causa de su propia existencia y menos de su diseño evolutivo. Debió existir distinto de aquél un infinito poder, designio, propósito y voluntad en alguien a quien llamamos Dios, quien lo originó con energía infinita y le implantó un guión para evolucionar y estructurarse según una intención por Él definida, que no podemos naturalmente conocer. Anterior al universo y distinta de Dios, pero dependiente de Él como su emanación, debió existir una energía primigenia, porque es naturalmente anterior al universo… Si adherimos a la teoría cosmológica moderna que afirma, tras Edwin Hubble, que el universo tuvo su inicio en el Big Bang, deberíamos concluir, no que éste emergiera espontánea y arbitrariamente, incausado, sino que fue creado por el agente divino… El “Big Bang” se puede definir como el instante, en el mismo origen del universo, hace unos 13 mil setecientos millones de años atrás, de la transformación de la energía primigenia en energía cuántica. La causa de esta transformación sería Dios mismo. Entonces el universo comenzó a expandirse a la velocidad de la luz desde un punto infinitesimal que contenía la infinita energía primigenia del universo y la energía se granuló en dicho instante. Max Planck mostró, en 1900, cuando relacionó la energía del fotón con la frecuencia y la constante que lleva su nombre y que es muy pequeña, que el universo no es continuo, aunque así pudiera aparecer, sino está cuantificado o granulado.  Los fotones son paquetes muy pequeños de energía. Aunque no masivos, ellos son las partículas fundamentales de la materia. Se comportan como ondas y como corpúsculos al mismo tiempo, como si fueran tanto energía como materia, ya que están a medio camino de ambas. Su vibración se relaciona con el tiempo; su longitud se relaciona con el espacio.  Así, la interacción entre los fotones, que se realiza en un campo de energía, resulta en la formación del tiempo y el espacio, siendo la velocidad de esta interacción la de la luz… La cuantificación de la energía primigenia resultaría ser un acto de creación divina que es necesario para explicar la aparición del tiempo y el espacio y la expansión del universo; esta expansión resulta ser constante y propagarse a la velocidad de la luz… El tiempo y el espacio del universo están relacionados con el proceso. En primer término, la idea de proceso proviene de la ciencia al observar que en la naturaleza, más que simplemente cambios inconexos, existen conjuntos relacionados causalmente como sistemas que se transforman de modo determinista según las leyes naturales que los rigen. Segundo, el tiempo procede de la duración que tiene un proceso y el espacio procede de su extensión. Tercero, la infinidad de interacciones originadas en el Big Bang constituyen el espacio-tiempo del universo… La cuantificación de la energía en la escala del fotón, que es la escala fundamental y la menor de todas, contenía un libreto que fue y es la transformación de esta energía cuantificada en energía condensada y la organización ulterior de esta segunda energía en dos formas básicas, que son la masa y la carga eléctrica, de las cuales el universo se ha ido estructurando en su totalidad. Primero, aunque Albert Einstein demostrara en 1905 la convertibilidad entre la energía y la masa en su famosa y experimentada ecuación E = m·c², mediante el CERNC la ciencia aún no logra relacionar el fotón, que es un bosón sin masa, con el bosón de Higgs, la partícula fundamental de la masa. Hasta ahora este segundo bosón aparece en el origen de la masa, ya que se postula que, como unidad discreta, ésta vibra en un campo propio para estructurar una pequeña cantidad de masa. La masa es responsable de la inercia y la gravedad. En segundo lugar, se encuentra la carga eléctrica en dos estados contrarios  ̶ positivo y negativo ̶  y ella está cuantificada con valor entero. La carga de un signo surge del sustrato de energía simultáneamente que la carga de signo contrario y no necesariamente en el mismo lugar, como la experimentación lo muestra, causando asombro. Tampoco se conoce, si es que el Modelo Estándar de la física de partículas postulara, el origen fotónico de esta carga. La conversión en carga eléctrica requirió también mucha energía. La fuerza para vencer la resistencia entre dos cargas eléctricas del mismo signo es enorme. Se calcula que solamente 100.000 cargas (electrones) unipolares reunidas en un punto, experimento imposible debido a la su recíproca fuerza de repulsión, ejercerían la misma fuerza que la fuerza de gravedad de toda la masa existente de la Tierra. Infinitos puntos o centros funcionales, atemporales y adimensionales de energía cuantificada originan el espacio-tiempo del universo al interactuar entre sí y relacionarse causalmente mediante también energía cuantificada, constituyendo la base de la estructuración del universo. La expansión del universo disminuye su densidad y su temperatura, lo que en el comienzo permitió la estructuración de las distintas partículas subatómicas y los átomos más simples. Algunos científicos calculan que demoró 300 millones de años para que el universo se pudiera clarificar y los nuevos cuerpos celestes lograran formarse y distinguirse.”

Desentrañando lo ínfimo

Energía discreta

Cinco años antes de que Albert Einstein (1879-1955) enunciara su notable teoría, la de la relatividad especial, y a días de comenzar el siglo XX, el 14 de diciembre de 1900, Max Planck (1858-1947), a pesar de sus propias convicciones, pero a consecuencia de los porfiados hechos empíricos, se había visto obligado a emitir la otra gran teoría que, en el siglo XX, conmocionó la física moderna hasta sus cimientos. Contra toda lógica él había concluido que la energía de la radiación de un cuerpo negro está cuantificada y es emitida de forma discontinua, como unidades discretas, es decir, que la energía que se intercambia entre dos cuerpos es en forma celular e indivisa.

Aunque Planck supuso que la discontinuidad reside únicamente en el intercambio de energía entre el cuerpo y la radiación, se comprobó más tarde que el cuerpo no sólo está conformado por unidades discretas que generan lugares espaciales, sino que estas unidades, por el hecho de ser discretas, emiten o reciben energía también como unidades discretas o cuantos de energía, es decir, sin continuidad alguna. Es como una llave de agua: abierta completamente sale un chorro, que va disminuyendo en la medida que la llave se va cerrando; pero en un punto dado del cierre el agua no seguirá fluyendo como un hilillo cada vez más fino, sino que como gotas muy uniformes y cuya frecuencia irá disminuyendo con cada apriete para cerrar la llave. Tal como la teoría de la relatividad había puesto límite a la velocidad de la relación causal, la mecánica cuántica afirmaba que la relación causal no es continua. El cambio en la escala más pequeña se producía por saltos y no en forma continua. De este modo, se concluía que la energía se transmite en “paquetes” o cuantos (de la palabra latina quantum).

A partir de la mecánica cuántica, el mismo Einstein explicó, en 1918, el fenómeno fotoeléctrico, o más bien, el fenómeno fotoeléctrico explica la mecánica cuántica mejor que el de las radiaciones del cuerpo negro empleado por Planck. Fue por esta contribución, y no por su revolucionaria teoría de la relatividad, que él recibió el premio Nobel. El proceso de absorción de la luz y emisión de electrones es un proceso estadístico, en el cual el átomo captura cuantos luminosos, granos de luz, o “fotones” como él los designó, de cierta frecuencia, y expulsa electrones, y la velocidad de los electrones expulsados no depende de la intensidad de la luz, sino de su frecuencia.

El modelo atómico

La mecánica cuántica se aplicó al estudio de la estructura del átomo y en el lapso de 17 años –desde 1913 hasta 1930–, se llegó a formular un modelo de átomo que explicaba todos los fenómenos naturales conocidos relacionados con la física atómica, desde la tabla periódica de Mendeléiev hasta las relaciones de las líneas espectrales de la serie de Balmer. Este esfuerzo de un grupo de notables físicos es un extraordinario ejemplo de deducir la estructura por sus fuerzas y funciones. Así, a partir de las fuerzas fundamentales que se iban observando y midiendo y de los modos como se ejercían, fue posible ir construyendo modelos de la estructura del átomo hasta obtener un modelo final que explica perfectamente bien el comportamiento de dichas fuerzas.

A partir de los datos atómicos empíricos del peso, la densidad y volumen del núcleo, y también de la carga eléctrica del núcleo y los electrones, en 1913, Ernest Rutherford (1871-1937) había deducido un modelo planetario, donde el núcleo, mucho más pesado, es orbitado por electrones que giran en su torno, al modo de planetas, y en cantidad igual al número atómico. Sin embargo, ese mismo año, el hecho de que la estabilidad de los electrones no pudiera ser explicado por este modelo derivado de la mecánica clásica inspiró a Niels Bohr (1885-1962) a formular un modelo cuantificado del átomo a partir de la hipótesis de la mecánica cuántica de Planck. Así, a diferencia del planeta, un electrón es una carga eléctrica. Cualquier órbita es concebible alrededor del Sol; en cambio, a los electrones les son permitidas sólo aquellas órbitas que satisfacen, como condición, que el momento de la cantidad de su movimiento con respecto al núcleo sea igual a un número entero del cuanto. Luego, cada órbita electrónica está caracterizada por un número cuántico, y cuando los electrones son perturbados, sólo pueden saltar desde su órbita hacia otra órbita determinada cuánticamente.

Pero el modelo de Bohr no estaba completo. En 1915, Arnold Sommerfeld (1868-1951) probó que las órbitas descritas por los electrones son elípticas. Después, en 1920, George Eugene Uhlenbeck (1900-1988) y Samuel Abraham Goudsmit (1902-1978) encontraron que el electrón tiene un momento rotatorio que es tanto cinético como magnético y que denominaron “spin”. Más tarde, en 1925, Wolfgang Pauli (1900-1958) postuló el principio de exclusión: la presencia de un electrón en su estado cuántico excluye la presencia de todo otro electrón en el mismo estado.

Onda o corpúsculo

A todo esto, la mecánica cuántica de Planck contradecía la mecánica ondulatoria de la luz de Maxwell. Para aquélla, la luz está constituida por corpúsculos, puesto que puede ser localizada por medio de una observación, y explica fenómenos como los efectos fotoeléctrico (emisión de electrones de un metal cuando incide sobre éste radiación electromagnética), comptiano (aumento de la longitud de onda de los rayos dispersados por átomos livianos) y ramaniano (el choque de fotones de luz visible contra moléculas o átomos de un medio difusor está acompañado de una variación de frecuencia), en tanto que la mecánica ondulatoria había demostrado que la luz se desplaza en forma de ondas, puesto que posee un conjunto de velocidades y posiciones posibles, y explica los fenómenos de interferencia, difracción y polarización.

Sin embargo, esta contradicción, onda versus corpúsculo, es solamente aparente. Para Louis de Broglie (1875-1960), en 1924, no se trató de “corpúsculos u ondas”, sino de “corpúsculos y ondas”. La onda representa el aspecto continuo de los fenómenos naturales; el corpúsculo, en cambio, representa su aspecto discreto. En el átomo de Bohr las órbitas permitidas son las únicas órbitas para las que las descripciones del electrón como onda y partícula son consistentes. Una órbita “no permitida” puede ser una en que la onda encaje, pero el corpúsculo se mueve demasiado rápido para permanecer en órbita. A la inversa, puede ser que el corpúsculo sea estable, pero la onda no encaje un número parejo de veces. La trayectoria de una onda es pareja si su perímetro es igual a un múltiplo entero de la longitud de onda, permitiendo a la onda asociada al electrón encontrarse después de cada recorrido en la misma fase. Sólo cuando los dos puntos de vista son consistentes, es decir, cuando la órbita del corpúsculo es estable y la onda es pareja, se consigue una órbita permitida. Así, las órbitas de Bohr son aquellas para las que no constituyen ninguna diferencia si el electrón es un corpúsculo o una onda. Es precisamente este carácter estacionario que permite la coexistencia de los dos fenómenos aparentemente irreductibles: el estático del corpúsculo y el vibratorio de la onda.

Puesto que no existe en el universo ningún corpúsculo en reposo, en todas partes donde hay materia hay también ondas. Afirmar que la energía de un corpúsculo es proporcional a su frecuencia (para Einstein) es lo mismo que afirmar que tal energía es inversamente proporcional a su longitud de onda (para de Broglie). Diríamos que la energía es una magnitud cuantificable únicamente como producto de ella por el espacio-tiempo, pues lo que es cuantificado es el intercambio de energía en el espacio-tiempo. Luego, la energía se comporta en el tiempo y el espacio respectivamente como corpúsculo de una particular frecuencia o como onda de una particular longitud. En consecuencia (y esto es importante), diríamos que el tiempo y el espacio no son magnitudes continuas como se tiende en general a suponer.

Erwin Schrödinger (1887-1961), en 1926, imaginó el cuanto de luz, o fotón, ya no como una partícula, ni como una partícula en el seno de una onda, como De Broglie supuso, sino únicamente como una onda. Al fin y al cabo, Planck había ya identificado la energía con la onda con la expresión E = h v, donde h es la constante universal de Planck y v es la frecuencia de la onda. El problema que Schrödinger dejó sin resolver se refiere a que una onda sin partícula es irreal.

Probabilidad y estadística

Ese mismo año de 1926, Max Born (1882-1970) apuntó a una salida para este problema. Supuso que la onda carece de realidad y que, por lo tanto, no es portadora de energía. La onda es simplemente un medio de describir el movimiento corpuscular. La amplitud de onda, que mide la intensidad de la luz, se relaciona con una cantidad de fotones, de modo que mide la cantidad de fotones presentes en un punto dado. La probabilidad determinada por la onda de la presencia de una cantidad de fotones es la que se propaga en forma de onda en el espacio-tiempo. La función de las ondas asociadas a los corpúsculos no es la de transportar cualquier cosa que sea, incluida la energía, pero sí la de medir la probabilidad más o menos grande de la presencia en el tiempo y el espacio de los corpúsculos. Su única realidad es figurar en las ecuaciones de Schrödinger y las matrices de Heisenberg. La interpretación probabilística de Born a la mecánica ondulatoria modificó las nociones de onda y partícula y le dio un nuevo sentido. La onda carece de realidad física y sólo es el símbolo de lo que sabemos sobre el corpúsculo. En tanto éste ha dejado de tener una posición bien definida y sólo posee una probabilidad de presencia. Las nociones de velocidad y trayectoria, características del clásico corpúsculo, se esfuman.

El hecho de que la energía, en su forma fundamental, no se transmite en forma continua y la interpretación probabilística de Born condujeron a continuación a Werner Heisenberg (1901-1978) a formular, en 1927, la hipótesis de que la emisión de radiaciones es un fenómeno estadístico. Una vez conocido el estado de una partícula, sólo cabe definir la probabilidad para su ubicación, pues en la escala microscópica del átomo cualquier medición que se haga implica perturbar el objeto medido. La imposibilidad de determinar simultáneamente y con precisión la posición y la velocidad de una partícula subatómica es conocida como “el principio de indeterminación de Heisenberg”.

Siguiendo a Heisenberg, se puede sugerir que en un esquema fenomenológico los sistemas y procesos son descritos en términos de hechos en una escala mayor y son medibles directamente; en un esquema cuántico los acontecimientos son particulares y requieren, para su formulación, la noción de cuantos. Para pasar del segundo esquema al primero se debe utilizar la estadística; pero mediante ésta se pasa de una escala a otra mayor, desde un conjunto de unidades discretas separadas o cuantos hasta un proceso continuo. El indeterminismo ocurre en todas las escalas, pero su determinación se resuelve en una escala superior mediante la estadística. El problema de la mecánica cuántica es que en su propia escala, la más fundamental de todas, no existe una resolución estadística de fenómenos cuánticos de escala inferior. Esta conclusión obliga a abandonar el indeterminismo en las situaciones particulares, pues, si la transmisión de energía, que es la forma cómo se produce la relación entre causa y efecto, no es a través de un flujo continuo, sino de cuantos, y en la escala de los cuantos no hay necesidad de que a tal o cual cuanto deba en tal o cual momento ser transmitido. También en las coordenadas tetra dimensionales (las tres dimensiones espaciales más el tiempo como cuarta dimensión) la longitud de onda de una partícula de energía es inversamente proporcional a su frecuencia si la velocidad no varía. Pero pasando a una escala mayor, una cantidad de partículas individuales y discontinuas se aúnan en flujos que a ese nivel superior aparecen como continuos al ser la probabilidad de que cada partícula actúe de una cierta manera incluida en una estadística del comportamiento de numerosas partículas.

Partiendo de la relación entre la energía y el impulso de una partícula, Paul Dirac (1902-1984), en 1930, formuló una ecuación de la onda asociada al electrón que satisface la teoría de la relatividad que exige una simetría de las coordenadas espacio-temporales. Trabajando en los spines no relativistas de Pauli, encontró una ecuación relativista que describe al electrón, explicando su spin como un fenómeno relativista.

Con ello termina un capítulo histórico para desentrañar la estructura del átomo. Este proceso de desvelamiento significó apartarse de las descripciones propias de la escala macroscópica de la mecánica clásica de corpúsculos, velocidades y posiciones, reconocer también la imposibilidad de observar directamente aquel mundo microscópico y además simbolizar matemáticamente toda aquella realidad inescrutable. El paso siguiente dado por la física fue desentrañar la estructura del núcleo atómico y determinó que sus unidades discretas son las partículas fundamentales, estructuras básicas que ya no están compuestas por unidades discretas de energía, sino que son condensaciones cauntificadas de energía.

Lo fundamental

Tensiones científicas

Einstein había establecido en su teoría de la relatividad, como un hecho principal de ella, la convertibilidad entre masa y energía. Los experimentos posteriores demostraron que cuando la energía se cuantifica en masa y carga eléctrica, toma la forma de partículas subatómicas. Los físicos atómicos y nucleares, trabajando con detectores de rayos cósmicos y con poderosos aceleradores de partículas para romper núcleos atómicos, han llegado a encontrar un nutrido y creciente espectro de más de doscientas partículas subatómicas distintas, constituyendo un complejo sistema de combinaciones y de estados con diferentes grados de estabilidad. La descripción de esta estructura extraordinariamente compleja es una tarea en la que están empeñados una multitud de científicos, quienes, aunque cuentan con enormes recursos económicos suministrados por las potencias económicas y militares que buscan el poder y el prestigio, son los dignos sucesores de una brillante tradición. Lo que merece ser destacado es que la estructura del complejo espectro de partículas subatómicas apunta a la estructura fundamental del universo, a partir de la cual todas las estructuras de escalas superiores derivan, incluyendo algunas escalas más pequeñas que el átomo, considerado erróneamente en la antigüedad (por Leucipo y Demócrito) como la partícula fundamental e indivisible de la materia.

El desarrollo del conocimiento más básico de la materia no ha estado desprovisto de graves tensiones entre los científicos. La mecánica cuántica es muy distinta de la teoría de la relatividad. Las ideas de Heisenberg, publicadas en 1927, de que la emisión de radiaciones es un fenómeno estadístico, produjeron desasosiego en el mundo científico, y actualmente ellas siguen oponiéndose a un entendimiento unificado del universo en cuanto a emplear una sola concepción de campo. Bohr prefirió reemplazar la noción de incertidumbre de Heisenberg por la de ambigüedad, cosa que Einstein no pudo aceptar, pues para él los conceptos deben tener una relación no ambigua con la realidad si se quiere ser objetivo. Ha llegado a ser un lugar común su afirmación de que “Dios no juega a los dados con el universo” para indicar que no podría haber indeterminismo en la causalidad del universo. También es muy conocida la réplica Bohr: “¡Alberto! ¡Deja de decirle a Dios lo que tiene que hacer!”

Para entrar en esta discusión se deben aceptar dos aspectos del principio de incertidumbre. Por una parte, una partícula subatómica no debe ser considerada simplemente como un minúsculo corpúsculo ni tampoco es elemental. Por otra parte, como ya señaló Heisenberg, en la diminuta escala de las partículas subatómicas, en forma alguna disponemos de los medios para observar directamente una partícula sin afectarla, y sólo las conocemos por sus efectos. Si a escala cuántica, donde se produce el fenómeno del electrón, decimos que existe incertidumbre o ambigüedad, o como quiera llamárselo, es por la imposibilidad de aplicar la óptica de la escala humana. Pero admitiendo que nuestra óptica es limitada para penetrar en estas minúsculas escalas, el conocimiento del electrón y de las otras unidades discretas en la misma escala permitiría ser objetivo y tener certeza, aunque no directo.

Simetría y estabilidad

Los experimentos han comprobado que las partículas subatómicas, respecto a la carga eléctrica, se dan en pares simétricos y contrarios. En 1928, Dirac había predicho que el electrón debía tener una antipartícula correspondiente, el positrón. Poco después se demostró experimentalmente la existencia de los positrones. En el curso de investigaciones posteriores se descubrieron los pares eléctricos de numerosas partículas, con lo que la estructura de las partículas apareció simétrica, al menos en lo referente a las cargas eléctricas. Al margen de consideraciones estéticas, la importancia de la simetría es doble: primero, cuando se une una partícula con su antipartícula éstas se aniquilan mutuamente, disolviéndose en la nada, pero liberando una enorme cantidad de energía, y segundo, cuando una cantidad de energía semejante llega a condensarse, se crea un nuevo par de partículas. Así, los electrones y los positrones pueden crearse y aniquilarse mediante absorción o liberación de energía, respectivamente. Pertenece a la ciencia ficción la creencia de que la antimateria puede incluir la masa en calidad de antimasa.

En cuanto a la estabilidad de las partículas, ésta varía desde lo indeterminado para algunas hasta lo extraordinariamente efímero para otras, de modo que unos pocos tipos de partículas extraordinariamente estables existen corrientemente en nuestro más frío universo del presente. Las partículas estables en el tiempo son el fotón, los neutrinos, el electrón y el protón. El neutrón, que sufre una desintegración beta a los 1013 segundos en promedio de su conformación, permanece sin embargo estable mientras permanezca a buen recaudo formando parte de algún núcleo atómico. Gracias a la estabilidad de estas partículas, las cosas del universo tienen existencia como cosas y de ahí podemos hablar del ser.

Partículas subatómicas

Lo que las partículas tienen generalmente en común son dos condiciones: 1. Tener una serie de propiedades: masa, carga eléctrica, simetría, junto con los cuatro índices o cifras cuánticas reconocidas por la mecánica cuántica: extensión, forma, orientación y spin (movimiento angular que posee la partícula cuando está en reposo). 2. Respecto a la carga eléctrica, crearse, junto con su par, a partir de energía, y aniquilarse, junto con su par, disolviéndose en energía.

A la fecha, son más de doscientas las partículas subatómicas que han sido descubiertas por el análisis de los rayos cósmicos y a través de los aceleradores de partículas que tienen por objeto destruirlas y, en una cámara de burbujas, observar y medir los restos de las colisiones, muchos de los cuales son extraordinariamente efímeros. En esta actividad que consume tanto gran cantidad de energía como enormes recursos económicos los físicos han descubierto muones, piones, hiperones, mesones, mesones K, bosones, bariones, taquiones, conformando un complejo y caótico sistema de partículas.

Ya en 1964, Murray Gell-Mann (1929-), buscado dar un panorama más unificado y ordenado en este enorme caos, sugirió que las partículas se reducen a quarks y leptones. Ahora se cree que se reducen a seis quarks (arriba, abajo, extraño, encantado, superior e inferior, nombres que evocan una era psicodélica), seis leptones (electrón, mesón mu, mesón tau y tres neutrinos) y tres de las cuatro fuerzas físicas: las fuerzas nucleares fuerte y débil y el electromagnetismo. Asimismo se cree que los quarks son los bloques de construcción fundamentales de la materia. Éstos se mantienen unidos por unas partículas denominadas gluones. Los quarks y los gluones unidos formas hadrones, habiendo dos tipos: protones y neutrones. Ambos conforman el núcleo de los átomos. También son hadrones los bariones de masa 2 (partículas cuyos productos de desintegración incluyen un protón), como los mesones (pión y kaón). Esta agrupación de partículas es llamada el Modelo Estándar y distingue a tres grandes familias: electrónica, muónica y tauónica. Cada una comprende cuatro miembros: dos quarks y dos leptones. Uno de estos leptones es un neutrino. Los neutrinos, en particular, no tienen ni masa ni carga eléctrica, por lo que no ha sido posible detectarlos directamente, pero su existencia se puede verificar por sus interacciones con las otras partículas. Los miembros de las dos últimas familias se forman muy raramente en la naturaleza. Se los fabrica artificialmente en el laboratorio y, salvo los neutrinos, su existencia es muy breve.

La idea de los quarks proviene de considerar a las cargas eléctricas, no como unidades enteras, sino que como fraccionarias, de modo que combinando dos quarks para los mesones o tres para los bariones se obtienen las conocidas partículas con carga eléctrica entera. En el presente, la teoría quark está en sus inicios y falta mucho para llegar a una teoría que satisfaga plenamente la realidad de las partículas fundamentales. Se requeriría un acelerador gigantesco, bastante mayor que el Gran Colisionador de Hadrones, el último construido y ubicado cerca de Ginebra, para poder llegar a conocer experimentalmente las partículas fundamentales. No obstante, no han faltado teorías bastante curiosas y curiosas para llenar el vacío de conocimiento, como la teoría de las supercuerdas que incluye una multiplicidad de dimensiones distintas. Esta teoría ha sido complementada con la teoría M que comprende unas superficies llamadas membranas o simplemente ‘branas’.

Sea como sea, la realidad de las partículas más fundamentales de todas, es posible que en el conjunto de las partículas subatómicas se puedan distinguir más de dos escalas de magnitud que las estructuren, siendo algunas partículas de escalas más pequeñas partes de partículas de escalas mayores, y siendo las partículas de la escala más pequeña a todas las partículas fundamentales. Éstas no estarían compuestas por partículas de escala más pequeña todavía, sino únicamente por energía y pertenecerían a ciertos estados estacionarios de la estructura fundamental del universo. El principio subyacente es que esta estructura fundamental sería la que sostiene el andamiaje estructural de absolutamente todo en el universo. El problema es determinar cuáles son precisamente las partículas fundamentales de las que se conocen y cuáles quedan por descubrir. Es posible que tanto el fotón como los neutrinos sean partículas fundamentales, pero no se podría decir lo mismo del electrón y de su contra parte, el positrón, considerando que contienen tanto masa como carga eléctrica. Ambas funciones podrían responder a partículas fundamentales distintas.

En la búsqueda de la simpleza

La heterogeneidad de las partículas subatómicas constituye un caos que ni el Modelo Estándar de Gell-Murray logra ordenar, careciendo de la elegancia y la sencillez, que serían supuestamente las características esenciales de una teoría unificadora. Además se sospecha que es una teoría al menos incompleta, pues no se ha llegado al límite de lo ínfimo, faltando la construcción de un súper-colisionador de partículas que logre detectar las partículas más fundamentales, pertenecientes a una escala aún inferior. Es como la frustración de un niño que rompió su juguete para saber cómo funcionaba, pero se encontró que el mecanismo no era mecánico, sino que electrónico. Al parecer, la unión de la masa con la carga eléctrica se efectuó poco después del big bang absorbiendo ingentes cantidades de energía en la escala fundamental.

Imbuidos en el deseo de desentrañar lo fundamental de la materia en la suposición de que ello trata de lo ínfimo y, por tanto, de llegar a determinar las partículas subatómicas mínimas y fundamentales, no debemos perder de vista que el universo entero se reduce a cuatro componentes básicos: masa, carga eléctrica, energía y velocidad. Estos componentes se relacionan entre sí. La famosa ecuación einsteniana E = mc² combina tres de ellos. En forma paralela la carga eléctrica, que es otra forma de concentración de energía, combina también los componentes, exceptuando la masa, según se desprende de la ley de Coulomb y de las ecuaciones de Maxwell.

De manera hipotética y sólo con el objeto de poder visualizar un camino posible de estructuración de la materia fundamental, podríamos suponer que si la existencia de las partículas ínfimas se da en la escala más fundamental de todas, el binomio electrón-positrón pertenecería a una estructura de una escala superior a la fundamental, la que sólo aparecería tras la emergencia de un par de cargas eléctricas de distinto signo. Esto es, estas cargas eléctricas, que podrían estar incluso fraccionadas, según la teoría de Gell-Mann, en combinación con sus respectivas masas, provendrían probablemente de las partículas más fundamentales de todas, pasando a una escala superior. Para completar esta estructura de 2º orden, se debería incluir tanto un par de partículas de intercambio que pudieran ejercer una fuerza para unir las cargas eléctricas fundamentales de distinto signo con sus correspondientes masas fundamentales como las mismas masas. Tanto el par de cargas eléctricas como las correspondientes partículas masivas fundamentales y las partículas de intercambio provendrían de la ccuantificación fundamental de la energía.

Puesto que esta primera estructura electrón-positrón resultaría inestable, debería pasar a una escala aún superior. Allí el positrón, aún vinculado estructuralmente al electrón, se estructuraría como protón al ser integrado a la masa. Las estructuras emergentes serían nucleones, es decir, protones y neutrones. En efecto, se ha teorizado que cuando el universo poseía una temperatura sobre unos diez mil millones de grados, la agitación térmica era tal que la fuerza nuclear no era efectiva para conformar núcleos atómicos. La materia entonces era un desorden homogéneo de nucleones, electrones y neutrinos, gobernados por la fuerza débil. Los neutrinos se intercambiaban entre los nucleones, transformándolos continuamente de protones a neutrones y viceversa. La densidad de la materia a esa temperatura hacía que ésta fuera opaca a los neutrinos.

Al seguir expandiéndose el universo y disminuir la temperatura por bajo los diez mil millones de grados, los neutrinos dejaron de interactuar con los nucleones, y comenzó a efectuarse la nucleosíntesis. Empezaron a aparecer átomos de hidrógeno con un núcleo atómico conformado por un protón. El electrón en esta escala adquirió una función diferenciada, como es la de conformar una órbita electrónica en torno al núcleo. Esta estructura atómica, perteneciente a una escala aún superior, llegó a alcanzar la gran estabilidad conocida del hidrógeno.

Posteriormente, ya en el ámbito estelar, los átomos más complejos se estructuraron a partir de este primer átomo, sumando más binomios protón-electrón y adicionando neutrones en este proceso. Para estructurar un neutrón un protón pudo incorporar un electrón en su propia estructura, por la que se llegó a conformar la estructura del neutrón, funcionalmente distinta. En este caso, la atracción que ejercen las cargas eléctricas contrarias facilitaría la generación de esta estructura. No obstante, una partícula particular, que no tuviera ni masa ni carga, como es el caso del neutrino, debió ser necesaria para que actuara como partícula de intercambio y mantuviera a esta estructura cohesionada.

Paralelismos

Masa y carga eléctrica

La energía no tiene existencia por sí misma, sino que es un principio que es común a toda la materia. Tiene existencia porque es mediatizada por la masa y la carga eléctrica. Ella es una propiedad de la masa y de la carga eléctrica en dos sentidos. 1º La energía no sólo es intercambiable con la masa, según la teoría especial de la relatividad, sino que también de ella surge el par de cargas eléctricas de signos contrarios y en ella este par se disuelve cuando se vence la resistencia de la repulsión entre las cargas. 2º Para ejercer fuerza un cuerpo requiere de energía. El fotón, que es energía, no puede ser identificado con la energía pura, pues es una partícula que es mediatizada de modo cuántico según una determinada longitud de onda y una determinada frecuencia; ambas determinan que pertenezca a los fenómenos electromagnéticos y tenga además la particularidad de transportarse a la velocidad de la luz. La energía mediatizada por la masa y la carga eléctrica resulta en funciones específicas que se presentan en fuerzas. La masa posee dos tipos específicos de funciones: la inercia y la fuerza de gravedad; y la carga eléctrica posee la fuerza electromagnética que posee dos signos antagónicos.

Entonces un cuerpo no es sólo masa. La materia se presenta también como carga eléctrica. Estas manifestaciones de la materia producen fuerzas correlativas. Siempre que la materia esté considerada como masa, está referida a las fuerzas gravitacionales y genera un campo gravitacional. Pero si la materia está considerada como carga eléctrica, está referida a las fuerzas electromagnéticas y genera un campo electromagnético. Puesto que estas dos fuerzas generan campos de alcance infinito, éstas son decisivas en la estructuración de la materia en todas sus escalas posibles. Partiendo de la base que el tiempo y el espacio son productos de la interacción de las partículas fundamentales de masa y carga eléctrica, dichas partículas deben ser puntos atemporales y adimensionales, siendo cuantificaciones de energía, que se comporta naturalmente según las leyes propias de la energía.

En el estudio de las partículas subatómicas, se observa que la materia se presenta activa de otras maneras. Así, si la materia está considerada como núcleo atómico, está referida a la fuerza llamada “nuclear fuerte”, que mantiene a los protones y neutrones firmemente unidos en el núcleo atómico, le da estabilidad y evita que los protones, por poseer el mismo tipo de carga eléctrica, se repelan entre sí y tiendan a separarse. El radio de acción de esta fuerza es de corto alcance. En las reacciones en que intervienen leptones (electrones, positrones, neutrinos y muones), aparece una nueva clase de interacción que es más débil que la fuerza electromagnética, aunque muchísimo más fuerte que las fuerzas gravitatoria y de alcance muy corto. Se la conoce como fuerza de “interacción débil”.

También pudiera ser considerada, además de las cuatro fuerzas mencionadas, una fuerza que estaría actuando en la escala fundamental, que daría cuenta de la unión de la masa con la carga eléctrica, pues es claro que una carga eléctrica no puede existir sin estar asociada a masa. Esta fuerza debiera ser poderosísima, pues tanto los electrones como los protones son extremadamente estables. Ambos poseen masa y carga eléctrica, y son también las partículas que siempre aparecen después de la desintegración de partículas con mayor masa. Hasta ahora no se ha construido ningún acelerador de partículas lo suficientemente poderoso como para desintegrarlos y separar la masa de la carga eléctrica.

La estructura del átomo, por la cual éste es tan funcional para combinarse con otros átomos y formar moléculas, contiene, como sus propias unidades discretas, ambas formas de la materia fundamental, esto es, masa y carga eléctrica. Por la funcionalidad de los átomos las moléculas son estructuras altamente funcionales. Ello permite la estructuración de la materia en escalas cada vez superiores.

Vimos ya que adicionalmente a la masa, la materia que se cuantifica a partir de la energía es también carga eléctrica. Ésta no está vinculada en modo alguno con la masa, sino que con la energía. No obstante, el paralelismo que existe entre la masa y la carga eléctrica con respecto a la energía es tan grande que permite la conversión entre la energía mecánica y la energía eléctrica. Ello es posible porque una buena parte de las partículas que componen un mismo cuerpo poseen masa y carga eléctrica a la vez. Sin embargo, no todas ellas tienen la capacidad para adquirir carga eléctrica. Así, el neutrón es una partícula que sólo tiene masa, pero nada de carga eléctrica (el neutrón se desintegra en un protón, un electrón y un neutrino, por lo que la carga positiva del positrón del protón emergente anula la carga negativa del electrón que aquél contiene); el electrón tiene carga eléctrica y una mínima masa, y el fotón y los neutrinos son partículas que no tienen ni masa ni carga eléctrica. La diferencia entre masa y carga eléctrica es representada mejor con relación al peso y al número atómico de los átomos; así, el peso atómico se refiere a la masa de un átomo, en tanto que su número atómico representa su carga eléctrica; y el peso atómico duplica generalmente el número atómico.

Mientras la fuerza de gravedad, que es el objeto de la física clásica, explica la funcionalidad de la masa, las otras tres fuerzas fundamentales conocidas –la electromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte o corta– son el objeto de la física cuántica, de la física nuclear, de la electricidad y la electrónica, y explican la funcionalidad de la carga eléctrica. La explicación de la gravedad está descrita en la monografía “Sobre la forma y el tamaño del universo”.

La carga eléctrica puede tener valor positivo o negativo. La carga eléctrica de un cuerpo en sí es estable, pero aparece cargado positiva o negativamente cuando se relaciona con otro cuerpo. En realidad, la ley de la fuerza electromagnética se diferencia de la de gravedad porque se refiere a cargas eléctricas en vez de masas y por la propiedad de los signos de las respectivas cargas eléctricas. Ella establece que es la fuerza que atrae o repele directamente dos cuerpos cargados eléctricamente, según tengan respectivamente cargas eléctricas de signo opuesto o igual, con una intensidad inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. La designación de estas cargas como positivas o negativas es puramente convencional. La magnitud y la distribución de la carga eléctrica de un cuerpo dado están determinadas por sus formas geométricas, por su vecindad a otros cuerpos cargados eléctricamente y por la tensión eléctrica.

El movimiento de las cargas eléctricas es la corriente eléctrica y consiste en un flujo de electrones. Éstos son partículas subatómicas que tienen una pequeña masa (1/1838,65 del neutrón) y que están cargadas negativamente con una apreciable carga eléctrica. La intensidad de la corriente es la cantidad de cargas por unidad de tiempo que contiene la corriente. La tensión es igual al diferencial de carga entre dos cuerpos. Toda carga eléctrica en movimiento no rectilíneo y uniforme emite constantemente energía en forma de radiación con una frecuencia que puede tener cualquier valor. También el movimiento de los electrones genera la aparición de un campo electromagnético, análogo al campo gravitacional que genera la masa. Tal como este segundo campo, el mantenimiento de este primer campo no demanda energía adicional. A través del campo electromagnético, la energía puede ser inducida y afectar a otro cuerpo, siendo los requerimientos energéticos del cuerpo inducido igual al consumido. La fuerza eléctrica es análoga a la fuerza mecánica. Pero en lugar de la aceleración mecánica, aparece la variación de la intensidad de la corriente por unidad de tiempo, y en vez de la masa, figura el coeficiente de autoinducción que está ligado con la aparición y la variación del campo electromagnético. Mientras la masa convierte la energía infinita de la expansión del universo en fuerza gravitacional, la carga eléctrica convierte usualmente la energía que se puede obtener de la fuerza de gravedad en fuerza electromagnética.

La fuerza electromagnética es ejercida únicamente en función de la carga eléctrica de la materia. Se ejerce directamente por el intercambio de partículas con carga eléctrica, o por inducción a través del campo electromagnético. Como lo es para el caso de almacenar energía en la masa de un cuerpo, es posible la acumulación directa de la energía eléctrica, siempre que el cuerpo se mantenga completamente aislado de otros cuerpos. Pero a diferencia de la masa, que adquiere energía en función de la velocidad, la carga eléctrica en sí no es capaz de acumular energía. Puesto que algunas partículas fundamentales tienen masa y carga eléctrica a la vez, la acumulación práctica de energía aprovecha la masa de las partículas cargadas eléctricamente, como es el caso de la energía electroquímica. Además, la fuerza electromagnética puede aprovechar la fuerza gravitacional de una partícula con masa y carga eléctrica a la vez para producir el efecto magnético. Este es utilizado en motores eléctricos y en tecnologías que emplean el campo electromagnético generado, como en el caso de vehículos que levitan en forma magnética, contrarrestando la fuerza de gravedad al igualar la acción de esta fuerza con la fuerza electromagnética.

Si la masa es producto de la condensación de energía, la carga eléctrica es producto de la energía que, al momento de generarla, produce simultáneamente una carga eléctrica de signo contrario. La denominación de antimateria se debe referir únicamente a la forma que adquiere la materia con las cargas eléctricas, y de ninguna manera a la forma que ésta adquiere con la masa. La masa no tiene antimasa. La materia de carga eléctrica de un signo tiene su correspondiente antimateria de signo contrario. Ambas formas de materia se anulan cuando colisionan, cuando ocupan el mismo espacio al mismo tiempo, liberando gran cantidad de energía, que es la misma que se requirió en primer lugar para separarlas. De este modo, si la masa puede convertirse en energía, desapareciendo, la carga eléctrica se convierte en energía cuando es obligada a unirse a una carga eléctrica de signo contrario, mientras desaparecen ambas cargas eléctricas.

En el caso de la masa la aplicación de la fuerza (gravitacional y/o inercial) no sólo altera el movimiento de un cuerpo, sino que produce una alteración en el cuerpo mismo. La fuerza transfiere la energía desde el cuerpo causa al cuerpo efecto, transformando a ambos, ya sea alterando la dirección y sentido del movimiento o cambiando internamente a los cuerpos. La relación causal producida por la aplicación de la fuerza es más amplia que la alteración del movimiento. Del mismo modo como la estructura se presenta como una entidad que incluye tanto a la masa como a la energía, la fuerza aparece como una entidad que actualiza la energía que posee la masa para producir algún tipo de relación causal.

En el caso de la carga eléctrica, que ocurre en la escala más fundamental de todas, la de las partículas subatómicas fundamentales, la fuerza (electromagnética) produce el cambio a través de un intercambio de partículas con niveles cuánticos de energía. Una partícula subatómica es emitida por la causa, y el efecto que se opera es la estructuración de otra partícula. Si la partícula estructurada es más compleja, se produce absorción de partículas con energía (fotones, electrones o positrones) o también conversión de energía en masa; a la inversa, si se opera la desintegración de una partícula, se emiten partículas energéticas más simples o se convierte masa en energía.

Lo que puede concluirse de lo anterior es que la energía no es una capacidad indiferenciada y amorfa que posee un cuerpo, sino que es un germen que puede transformarse en masa y carga eléctrica o ser usada por la masa o la carga eléctrica de manera tan distintiva que llega a poseer un comportamiento absolutamente determinado, y de este comportamiento se pueden reconocer leyes naturales. Desde el mismo comienzo del universo la energía se ha condensado en determinadas partículas fundamentales distintivas, siendo las pertenecientes a cada tipo idénticas entre sí y funcionando del mismo modo. Adicionalmente, éstas han podido interactuar e interactúan de modo absolutamente determinado en su propia escala y pueden estructurar cosas en escalas superiores también de modo determinado. Esto resulta evidente en cosas de escalas primitivas, como partículas subatómicas, átomos y moléculas. La complejidad de las estructuras de escalas superiores opaca este hecho de una funcionalidad específica y determinada, pero posible de conocer, hecho que resulta fácil de reconocer en, por ejemplo, automóviles del mismo modelo e incluso en organismos vivos con la misma dotación genética, como individuos gemelos.

Fuerzas forzadas

Fuerzas fundamentales

Las partículas de la estructura subatómica explican (o son explicadas por) los tipos de fuerzas básicas descubiertas (o postuladas) hasta ahora por la ciencia y que vemos operar en nuestro universo. Hasta ahora, en el desentrañamiento de la materia, se han encontrado cuatro tipos distintos de fuerza, que corresponden a la interacción de las partículas subatómicas: la gravitacional, que se manifiesta en la masa, la electromagnética (Faraday dedujo que las ondas luminosas no son sino ondas electromagnéticas), la nuclear débil, que es causante de la desintegración radiactiva, y la nuclear fuerte o corta que, como la anterior, también actúa dentro del núcleo atómico, pero para mantener a los protones y neutrones unidos. La fuerza gravitatoria y la fuerza electromagnética se dejan sentir a gran distancia. La fuerza nuclear y la fuerza débil son, a la inversa, fuerzas de corto alcance y sólo entran en acción cuando las partículas se integran. Las cuatro fuerzas poseen intensidades muy distintas. Si la intensidad de la fuerza de gravedad se especifica como uno, la de la fuerza nuclear fuerte vale 10³⁸, la intensidad de la fuerza electromagnética es 10³⁶, y la de la fuerza débil equivale a 10²⁵.

Las fuerzas son los agentes estructuradores del universo. A muy gran escala, es la gravedad la que actúa. A escala más pequeña, la fuerza electromagnética suelda los átomos y las moléculas. En dimensiones aún más restringidas, la fuerza nuclear cambia el color de los quarks y, por consiguiente, los fija a los nucleones y agrupa a éstos en núcleos. La fuerza débil cambia los electrones en neutrinos y viceversa. Modifica igualmente el “sabor” de los quarks: los quarks u en quarks d, etc. Es probable que existan otros tipos de fuerzas más en lo más ínfimo de la materia. Ciertamente no nos son conocidas porque no tenemos ninguna evidencia empírica de ellas, lo que no sería extraordinario considerando que los aceleradores existentes de partículas no son tan poderosos como para conocer aún la estructura fundamental. Sospecho que faltaría por conocer la fuerza que una la carga eléctrica con la partícula fundamental de la masa. Además, se supone que las interacciones entre partículas en las escalas más pequeñas tienen lugar por el intercambio de ciertas partículas y éstas se afectan entre sí cuando se encuentran dentro del campo de influencia mutuo. Éste sería el caso de los quarks, que se combinarían entre sí gracias al gluón, partícula postulada que no tendría masa ni carga eléctrica, pero que sería capaz de mantenerlos firmemente unidos para conformar estructuras subnucleares mayores, como los hadrones.

Otra partícula similar al gluón que ha sido postulada, que no ha sido encontrada en la cámara de burbujas, pero que explicaría la fuerza gravitacional, satisfaciendo otra función fundamental, es el gravitón, que tendría únicamente masa, supuestamente en forma cuántica, y que la fuerza gravitacional ocurriría por el intercambio de estas partículas entre los cuerpos. Sospecho asimismo que esta partícula no tendría existencia, habida cuenta que la gravedad sería una de las dos funciones que posee la masa, siendo la otra la inercia, y que la gravedad se explicaría gracias a la expansión del universo a causa de que la masa que fue disparada radialmente a la velocidad de la luz a partir del big bang (ver mi  monografía “Sobre la forma y el tamaño del universo”).  

Sin embargo, es muy probable que el bosón de Higgs tenga existencia real, aunque no haya podido ser detectado aún en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN por requerir aún más energía hasta conseguir que aparezca esta ínfima pero fundamental partícula masiva. Y así se podría encontrar una fuerza para explicar la unión entre una carga eléctrica y la pequeña cantidad de masa del bosón de Higgs. Casi todas las partículas subatómicas tienen masa. La masa es la propiedad de la materia para ejercer fuerza gravitacional e inercia. Asimismo, muchas de las partículas tienen carga eléctrica. La carga eléctrica es la propiedad de la materia para ejercer fuerza electromagnética, ya sea para unir o para repeler.

Aquí es pertinente sugerir que tanto la fuerza nuclear fuerte y la nuclear débil como también las otras fuerzas que podrían estar actuando en las escalas más fundamentales no requieren continuamente energía para actuar, de la misma manera que un cerrojo no requiere energía adicional para mantener una puerta cerrada más allá del acto de actuarlo para cerrarla. Asimismo, la fuerza que uniría una carga eléctrica con una cantidad de masa para conformar un electrón o un positrón, o también el mismo gluón mencionado más arriba, no requeriría consumir energía permanentemente. En cambio, la fuerza gravitacional y la fuerza electromagnética requieren constantemente de energía para poder actuar, aunque el puro mantenimiento del respectivo campo no la necesite. En este caso, estas dos últimas fuerzas son esencialmente distintas de las restantes.

Es pertinente sugerir también que únicamente las fuerzas gravitacional y electromagnética, a causa de sus características para generar campos espaciales de alcance infinito, son relevantes en la estructuración de la materia en escalas superiores. Por el contrario, debido al corto alcance, las fuerzas débil y corta tienen influencia sólo dentro del núcleo atómico y no son, por lo tanto, significativas en la progresiva estructuración de las cosas una vez conformado el núcleo atómico.

Por último, es pertinente sugerir que una partícula fundamental es una estructura cuya existencia surge directamente de la condensación de la energía, mediatizándola y siendo su objeto ejercer alguna de las distintas funciones fundamentales. “Función” debe entenderse como la capacidad para ser parte de una relación causal, ya sea como causa o como efecto. Así, pues, una partícula fundamental se caracteriza porque tiene una funcionalidad fundamental que permite a su poseedor (una partícula subatómica, o un componente de ésta) una capacidad para interactuar con otras partículas similares. El conjunto de las funciones fundamentales constituye la base para toda la estructuración existente en el universo, y su conocimiento no se agota aplicando únicamente las mecánicas de Newton y Einstein.

El centro de gravedad de un cuerpo es el punto de equilibrio del conjunto de puntos espaciales, origen de fuerzas gravitacionales individuales, que contiene dicho cuerpo, y su masa resulta de la sumatoria de las partículas masivas individuales. Asimismo, la carga eléctrica de un cuerpo es la sumatoria de cargas positivas y negativas de los puntos espaciales originarios de cargas eléctricas individuales que contiene dicho cuerpo. Esta sumatoria genera un cuerpo eléctricamente neutro. Los viajes espaciales podrían estar demostrando que el equilibrio de cargas eléctricas contrarias es similar entre los distintos cuerpos del espacio, pues no se ha medido descargas eléctricas entre un cuerpo viajero que llegue a posarse en otro.

Podemos comprender la diversidad de funciones, derivadas de las fuerzas fundamentales, de una partícula subatómica que contenga las distintas partículas fundamentales como sus unidades discretas con el siguiente ejemplo: para ser efectivo, un cañón de ciclotrón debe disparar un protón, que es una partícula que posee en primer lugar la fuerza nuclear fuerte, la cual le permitirá interactuar con la partícula del blanco, que también debe poseerla; además, deberá poseer la fuerza gravitacional que le permitirá adquirir mayor masa con el aumento de la velocidad que le imprima el acelerador de partículas, e igualmente la partícula del blanco deberá poseer tal función; por último, deberá poseer la fuerza electromagnética que permitirá al acelerador de partículas precisamente acelerarla mediante fuerzas electromagnéticas. La colisión que llega a producirse entre ambas partículas las desintegra y las huellas de sus componentes son detectadas en la cámara de burbujas, aunque con toda probabilidad lo que se llega a detectar con los actuales aceleradores no son sus componentes fundamentales, sino partes que ya han sido estructuradas en escalas mayores.

Campos unidos

Tanto la fuerza electromagnética como la gravitacional se extienden desde una fuente de origen, donde se encuentra la partícula en cuestión, y generan un “campo”. En teoría éste permea el universo entero. La velocidad de recorrido por dicho campo es la de la luz, de modo que quienes transiten por éste están sujetos a los principios de la teoría especial de la relatividad. Tanto el campo de fuerza electromagnético como el gravitatorio decrecen con el cuadrado de la distancia y se extienden al infinito. El campo gravitatorio es extraordinariamente más débil que el electromagnético. Se calcula que sólo 100.000 electrones reunidos en un punto ejercerían la misma fuerza que toda la masa existente en la Tierra. Además, el campo electromagnético resulta en una atracción entre dos polos de distinto signo y en una repulsión entre dos polos del mismo signo. Por el contrario, el campo gravitatorio produce únicamente fuerza de atracción. Así, cualquier cuerpo que posea masa atrae y es atraído por cualquier otro cuerpo que posea masa.

Desde que emergieron las teorías cuántica y de la relatividad, cada una postulando un campo de fuerza distinto, surgió también el esfuerzo por la unificación de los campos. Así, después de enunciar la teoría de la relatividad, Einstein dedicó su vida posterior a la tarea de unificar teóricamente los distintos campos que generan las fuerzas fundamentales del universo. Quería conseguir una gran teoría que contuviera un sistema de leyes que interpretaran las teorías de la mecánica cuántica y de la relatividad como una sola, y, de paso, llegar a la comprensión de la unidad del universo. Para él este propósito era necesario, en parte porque no podía concebir que la indeterminación, producto de la mecánica cuántica, estuviera precisamente en la causalidad. Pero, como se sabe, Einstein nunca consiguió llegar a una teoría unificada. Se puede suponer que no pudo hacerlo porque no aceptó que la causalidad dentro de una misma escala no fuera determinista. Simplemente no aceptó el indeterminismo propio de la mecánica cuántica.

En la actualidad, muchos suponen que el problema de la unificación de las fuerzas fundamentales es de absoluta relevancia en el campo de estudio de la ciencia. En este intento Weinberg, Glashow y Salam, ganadores del premio Nobel de Física, en 1979, sugirieron que la fuerza nuclear débil podría ser parte de la fuerza electromagnética, llegando a establecer el Modelo Estándar que describe la fuerza unificada que ha recibido el nombre de electrodébil. Algunos científicos empeñados en esta senda intentan buscar la unidad de las fuerzas y sus campos en el fotón, aquella única partícula que posee sólo energía y nada de masa. Así, exceptuando la gravitacional, las otras tres fuerzas conocidas habrían sido unificadas teóricamente en torno a la mecánica cuántica y, en último término, al fotón, dando origen a la Gran Teoría Unificada que persigue describir la unificación de las fuerzas electromagnética, fuerte y electrodébil.

Otros científicos han postulado una sofisticada y compleja teoría de cuerdas y membranas que tiene nada menos que once dimensiones espacio-temporales como camino hacia la teoría unificadora de las cuatro supuestas fuerzas fundamentales. Estas diversas formas geométricas que tienen un mismo origen explicarían supuestamente las distintas estructuras que generan las fuerzas fundamentales, en persecución de la Teoría del Todo que intenta producir una teoría en la que las cuatro fuerzas se hallan unificadas. También para algunos científicos es posible que estas cuatro fuerzas definidas hasta ahora no sean exactamente las únicas, sino que, además, en la fuerza electromagnética se podrían distinguir una fuerza que dé cuenta de la carga eléctrica y otra que dé cuenta de la onda.

Al parecer, a pesar de enormes esfuerzos realizados por los principales científicos del mundo, ninguna teoría ha surgido con el peso de la mecánica cuántica o de la relatividad que pueda dar cuenta del origen común de las cuatro fuerzas del universo. Sin embargo, la empresa que Einstein se había propuesto es absolutamente necesaria para llegar a comprender los fundamentos del universo. El problema que quería resolver se puede expresar de la siguiente manera: ¿cómo ocurre la condensación de la energía primigenia para que surjan precisamente cuatro fuerzas fundamentales distintas (y probablemente otras fuerzas adicionales) que gobiernen la totalidad del universo? Primero debe aparecer una teoría coherente que explique el mecanismo de la gravitación universal, y segundo debe explicarse cómo se une la carga eléctrica a la masa.

Partículas mediadoras

A modo de entrar en el tema de una gran teoría unificadora de fuerzas se puede decir que si concebimos que las partículas fundamentales no son únicamente materia condensada a partir de energía, sino que éstas son principalmente mediadoras de la energía, constituyéndose en causas y efectos, habremos dado un importante paso conceptual. Desde este punto de vista, las partículas fundamentales, componentes de las partículas nucleares y subatómicas, pueden ser entendidas como especificadores de la energía primigenia para ejercer las fuerzas fundamentales por las cuales ellas interactúan en relaciones de causa-efecto. De este modo, la fuerza gravitacional estaría dependiendo de la masa de las partículas fundamentales; la fuerza electromagnética haría lo propio de la carga eléctrica que posean éstas, y las fuerzas nucleares débil y fuerte dependerían de propiedades específicas de ciertas partículas, o relaciones de partículas del núcleo atómico. Lo anterior nos conduce a la idea de que la mediación de la energía permitiría a las partículas fundamentales ser funcionales a través del ejercicio de las fuerzas fundamentales, lo cual les permitiría estructurarse en sistemas cada vez más complejos y en escalas cada vez mayores. La unidad de un universo determinista que Einstein buscaba en la unidad de los distintos campos de fuerza sería un camino incorrecto, pues anula la explicación que por justamente la diferenciación de estos cuatro distintos campos el universo posee la complejidad y la exuberancia propias de estructuraciones a escalas cada vez más complejas y funcionales.

No deja de llamar la atención que tres de las principales teorías de la física se desarrollaron en torno al fotón. Éstas, que se basaron ya sea en la velocidad o en la energía del fotón, son: la teoría del electromagnetismo de Maxwell, que describe la fuerza electromagnética, de la cual el fotón es la unidad de la radiación (aunque no de las fuerzas que actúan entre partículas cargadas eléctricamente, o entre imanes); la teoría de la relatividad de Einstein, que surgió a partir del hecho de que la velocidad del fotón es constante y máxima, y la teoría cuántica, que nació del hecho de que la energía del fotón es discreta.

Sin embargo, si bien la física contemporánea ha surgido principalmente del estu­dio de la luz, la diversidad de fuerzas que son explicadas por otras tantas teorías no debiera obligarnos a unificarlas en torno al fotón, la unidad fundamental de la luz. Otras partículas distintas al fotón podrían ser también fundamentales para explicar las fuerzas, en especial la gravitacional, que se explica por la masa. Tampoco se puede concluir en forma reduccionista que, siendo el fotón una unidad fundamental de energía, sea igualmente el constituyente de toda energía y esté consecuentemente presente en toda manifestación de energía. Por otra parte, otras fuerzas podrían ser posiblemente descubiertas y sus orígenes podrían ser trazados también a otras partículas fundamentales. En cambio, la unidad del universo proviene del hecho de que las cosas que contiene son estructuras funcionales que están compuestas por un conjunto muy particular y funcional de partículas fundamentales, las cuales tuvieron un origen común en la energía cuantificada surgida con el big bang.

Teoría de las partículas fundamentales

Sugiero que si se quiere proponer una teoría general de la partícula fundamental habría que concebirla, aunque nos sea imposible de imaginar, como un punto que crea su propio espacio-tiempo (campo) de interacción, siendo centro y origen de al menos una (o quizás más) de las fuerzas fundamentales. Al ejercer las fuerzas que le permiten interactuar con otras partículas fundamentales, en la escala estructural fundamental, cada partícula adquiriría características cuánticas que dependen del tipo de fuerzas que ejerce. Si la fuerza que ejerce fuera del tipo gravitacional, su comportamiento resultaría ser de masa y su alcance infinito. Si es del tipo electromagnético, su comportamiento resultaría ser de carga eléctrica y también su alcance resultaría ser infinito, y si dos partículas de carga contraria coinciden en un punto espacial a causa de una colisión que anule las respectivas fuerzas nucleares fuertes, desaparecerían ambas, pero produciendo probablemente uno o más puntos espaciales con dimensión mínima, fuentes de las fuerzas que existían antes de la colisión, pero ahora sin carga eléctrica. Si la fuerza originada por la partícula es del tipo fuerte, su corto alcance determinaría tanto su alcance como su volumen, siendo este último el tamaño mínimo que puede tener una partícula subatómica que la contenga.

Incidentalmente, como ya muchos han anotado, lo que desde esta perspectiva debiera llamarnos la atención es que toda esta materialidad y solidez que sentimos en las cosas al tocarlas y golpearlas, sea una piedra o un pedazo de hierro, en su fundamento hay muy poco de lo que nos parece sólido. Principalmente se trata de una o más fuerzas fundamentales que tienen origen en puntos espaciales de dimensión cuántica que se mueven entre sí. Sin duda, un gran avance de la investigación científica sería la forma cómo se producen las partículas dimensionales para determinar centros espacio-temporales, el modo cómo se constituyen éstas en centros de una de las fuerzas fundamentales a partir de la energía primigenia desencadenada por el Big Bang y la manera cómo integran las partículas fundamentales en las partículas subatómicas a partir de las escalas más pequeñas.

De lo anterior, se puede sugerir lo siguiente: las partículas fundamentales son sorprendentemente las cuatro fuerzas fundamentales (se podría agregar al menos una quinta fuerza que respondería a la unión de masa y carga eléctrica). Este enunciado, que parece una locura, tiene no obstante una sensata explicación. Podemos partir con la idea de que una partícula fundamental contendría o sería una cantidad de energía muy determinada, es decir, un cuanto de energía. En segundo lugar, una partícula fundamental sería la concentración de esta energía en un punto sin dimensión alguna, pues la energía no ocuparía espacio; sería por tanto inútil intentar descubrir una partícula fundamental en la cámara de burbujas. En tercer término, una partícula fundamental tendría la función de transformar la energía en una de las fuerzas fundamentales, lo que realizaría de manera cuántica. En cuarto lugar, una partícula fundamental representaría una cantidad de energía muy determinada y poseería un modo muy específico de funcionar que la caracterizaría como una de las cuatro fuerzas fundamentales; en consecuencia, las fuerzas fundamentales serían los modos particulares que tiene la energía cuantificada para manifestarse en la escala fundamental. La concentración de energía para ejercer fuerza y funcionar como masa –gravitación e inercia– obedecería a las reglas de la relatividad especial de Einstein. La concentración de un cuanto de masa en un punto adimensional puede tener un valor energético enorme respecto a otro si se desplazara del otro a la velocidad de la luz, según la famosa fórmula E = m c².

Es necesaria la concurrencia de dos o más partículas fundamentales para una interacción, y posiblemente es necesaria la existencia de sólo una partícula fundamental para que eduzca una distinta –una hija de otra naturaleza– y pueda de este modo relacionarse. Por ejemplo, la concurrencia de una partícula fundamental masa y de una partícula fundamental carga eléctrica negativa educen la partícula fundamental nuclear fuerte o corta y producen un electrón, que viene a ser una partícula en una escala superior. La interacción de dos o más partículas fundamentales genera una estructura fundamental, que sería la estructura de la escala más fundamental e inferior de todas las posibles.

Una partícula fundamental es en sí misma adimensional. La dimensión y, por tanto, el espacio se generan o existen por la interacción –la relación causal– entre dos o más partículas fundamentales distintas. El espacio generado sería la distancia que media entre dos partículas que interactúan. Una distancia menor a ésta no puede tener existencia. El tiempo tendría también un intervalo mínimo que es marcado por una oscilación cuántica, un spin, un ciclo o una longitud de onda. Esto desvirtuaría de paso el continuum espacio-temporal de Einstein.

Resultaría necesario reformular la idea tradicional de campo. El campo no sería un espacio-tiempo preexistente donde los cuerpos y los corpúsculos interactúan. Por campo debería entenderse la predicción o el establecimiento de las reglas de comportamiento espacio-temporales de la relación causa-efecto entre dos cargas eléctricas o entre dos partículas masivas. Cuando dos cargas eléctricas o dos partículas masivas interactúan generan un espacio-tiempo según un patrón determinado. La totalidad de espacio-tiempos generado por la interacción de todas las partículas eléctricas y masivas es el espacio-tiempo que experimentamos. La unidad del espacio-tiempo observado provendría del origen común de la materia y de la energía en el Big-Bang.

Espacio-tiempo cuántico

Teoría de lo fundamental

Nosotros tendemos a concebir el espacio-tiempo como un continuo anterior a las cosas. Suponemos que si quitáramos las cosas del entorno, subsistiría un espacio-tiempo vacío y sin movimiento de objetos. Tendemos a pensar que el espacio-tiempo está subyacente al devenir y es eterno. Sin embargo, esta noción del espacio-tiempo no es real. El espacio-tiempo no es preexistente a las cosas, ya que tuvo su comienzo con el Big Bang, cuando la energía fue cuantificada, y depende de la interacción de la materia. No tiene por tanto existencia propia e independiente. No hay espacio vacío ni tiempo absoluto. Menos aún, de la concentración de espacio no se obtiene tiempo, como tampoco el tiempo se puede convertir en masa. La base para la existencia del espacio-tiempo es la actividad de la energía a través de la causalidad específica de la materia. La materia no es inerte, sino que es altamente funcional, y el espacio-tiempo no es el medio para la actividad de la materia, sino que es el producto de esta actividad.

El espacio es la distancia que media entre una causa y su efecto, y el tiempo es la duración que en la relación causal la causa tiene para actualizarse en el efecto. Desde luego, la velocidad de la luz es el modo más rápido que tiene la materia de trasmitir energía en cualquier relación causal. De manera que la realidad no consiste en un espacio-tiempo ocupado por determinadas concentraciones de materia, quedando su mayor parte completamente vacío. Primeramente, todo lo fundamental de lo existente en el universo se presenta en dos estados, como materia (masa y carga eléctrica) y como energía, siendo ambos estados interconvertibles. Segundo, la energía cuantificada no existe por sí misma, sino como materia en sí y como una propiedad de la misma, en otras palabras, necesita un sujeto material para su existencia. Por último, la velocidad es lo que media entre materia y energía. En consecuencia, lo fundamental es, como ya se expresó más arriba, la energía, la masa, la carga eléctrica y la velocidad.

Para comprender esta teoría debemos primero aceptar que la existencia del espacio-tiempo no es anterior a la existencia de la cuantificación de la energía en masa y carga eléctrica y su posterior estructuración. Es precisamente esta estructuración la que hace posible el espacio-tiempo. En el principio del universo sólo existió una energía primigenia e infinita contenida en un no espacio-tiempo. Con el Big Bang, sólo cuando la energía primigenia se cuantificó y comenzó a estructurarse, fue posible tanto la expansión del universo como espacio-tiempo. La razón es que sólo cuando la materia comenzó a interactuar transfiriendo energía, ella creó el espacio-tiempo. El espacio-tiempo es una propiedad de la materia que le permite ser funcional y no tiene existencia independiente de las partículas fundamentales. La misma funcionalidad de las unidades de materia genera su propio espacio-tiempo que permite a dichas unidades interactuar entre sí. El conjunto de espacio-tiempo particulares de las casi infinitas unidades de materia origina el espacio-tiempo que percibimos como un todo.

Origen del campo

El problema de considerar el espacio-tiempo como preexistente a la materia y la energía proviene de la concepción que se tiene habitualmente del campo. De este modo, el campo no es realmente el espacio influenciado por la materia, sino que es el espacio donde la partícula puede relacionarse causalmente con otra partícula, o, mejor aún, es el espacio creado por dos partículas a través de su interrelación. Dos partículas no se relacionan mutuamente de cualquier modo, sino que lo hacen según parámetros espacio-temporales muy determinados que surgen de la funcionalidad específica de ellas. En esta relación de causalidad ambas partículas crean su propio espacio-tiempo. Sólo las fuerzas que originan un campo crean un espacio-tiempo. Esto es, el campo originado es precisamente el espacio-tiempo generado. El campo es una función de cada partícula masiva y de cada carga eléctrica, y no del espacio-tiempo donde las oscilaciones en este continuo se podrían interpretar como partículas o cargas. El campo no preexiste a la partícula (de masa o carga eléctrica), sino que es su creación cuando interactúa con otra partícula, corpúsculo o cuerpo. Más precisamente, el campo es el espacio-tiempo creado por dos partículas dentro del cual tienen la posibilidad de interactuar. En consecuencia, cuando se habla de campo, no es propio referirlo a una partícula, sino que a la acción mutua de dos partículas. Como fue anotado más arriba, el campo predice el comportamiento de la causalidad entre dos partículas. No obstante, por simplicidad, se puede definir el campo desde el punto de vista de una partícula y suponer que es el espacio al que logra influenciar para transferir o recepcionar energía.

En el caso de la masa, dos cuerpos o corpúsculos afectados por el campo mutuo que generan pueden moverse al encuentro uno de otro, o alejarse entre sí, según sea su propia naturaleza, y además lo harán con una aceleración que depende de la masa y la distancia entre ambos. En el caso de la carga eléctrica, ellos interactúan mediante la emisión y captación de radiación electromagnética y también mediante la inducción eléctrica. Estas aceleraciones y radiaciones son producidas por fuerzas, por lo cual se habla de campos de fuerza. Los campos de fuerza tienen siempre su origen en puntos espaciales que crean las partículas debido a sus interacciones, no existen en ausencia de éstas y se validan por la presencia de al menos otro cuerpo o corpúsculo. Existen tantos campos de fuerzas como existen puntos de origen.

Ciertamente, una interacción entre dos partículas fundamentales genera un espacio-tiempo limitado a la misma. Pero el universo contiene un infinito de interacciones, producto del sinnúmero de cuerpos y corpúsculos en sus diversas escalas de estructuración. La estructura de éstos produce el espacio-tiempo que experimentamos y que concebimos como preexistente a la interacción. Las unidades discretas del espacio-tiempo estructurado como un todo son los espacio-tiempos generados por el sinnúmero de partículas fundamentales. La unidad del espacio-tiempo proviene de que los componentes de la materia condensada son altamente funcionales para interactuar y se comportan según pautas (las leyes naturales) muy rígidas y definidas, pues tienen el mismo origen primigenio. Por ejemplo, todo fotón viaja a una velocidad constante, posee una muy determinada dosis de energía que está relacionada con su longitud de onda y su frecuencia y, dependiendo de éstas, puede interactuar con el manto electrónico de cualquier átomo; por su parte, toda unidad de masa ejerce una muy determinada fuerza de gravedad y requiere de una fuerza muy determinada para cambiar de una trayectoria a otra. También la unidad del espacio-tiempo proviene del hecho, que veremos en el próximo capítulo, de que los campos de fuerzas distintas (gravitacionales y electromagnéticas) son equivalentes.

Límites mínimos

Hemos visto que el espacio-tiempo es producto de la funcionalidad de la materia para transferir energía. Pero esta capacidad de la materia para relacionarse causalmente tiene un límite inferior. Se puede establecer que todo el extraño comportamiento de los fenómenos de la mecánica cuántica, que rompen con todas las leyes continuas y deterministas de la mecánica clásica y de la relatividad, se debe a que la energía se actualiza y se materializa a partir de una escala que, aunque muy pequeña, es muy determinada en su dimensión de alrededor de 1 cm x 10^-22, y que es precisamente la dimensión cuántica de la constante de Planck. Si Einstein no aceptó el indeterminismo de la mecánica cuántica, tampoco él y los seguidores de su teoría general han aceptado que la continuidad del universo sólo comienza a partir de una escala determinada de dimensión cuántica.

La física contemporánea se encuentra enredada al considerar al espacio-tiempo como separado de la realidad de las estructuras y las fuerzas fundamentales. Por el contrario, sugiero que la geometría comienza a surgir en la escala de las partículas fundamentales y no a partir de una dimensión de magnitud cero. Así, pues, no existe en la realidad el punto definido como una magnitud sin dimensión, y las líneas reales tienen una sección mínima igual a la dimensión cuántica. Lo demás es abstracción mental. El continuo espacio-tiempo no tiene existencia en dimensiones menores que el tamaño de las partículas fundamentales, las que tienen la dimensión cuántica. Así, pues, no hay espacio-tiempo infinitesimal ni preexistente. El espacio-tiempo no es, en consecuencia, continuo, sino que es cuántico. De este modo, la presente teoría, que la llamaré del espacio-tiempo cuántico, llega a explicar la dualidad onda-partícula, el problema del gato de Schrödinger, el teorema de Bell acerca de la respuesta instantánea a cambios de polaridad entre dos partículas fundamentales cargadas eléctricamente con signos opuestos, aunque ambas estén separadas espacialmente, el fenómeno de la dualidad de lugares para una misma partícula enfriada y tantos otros fenómenos observados en esta pequeña escala cuántica.

Resulta que el estado de superposición, en el que una partícula puede existir o no, es precisamente el límite crítico entre la energía y su condensación en partícula fundamental. Se ha observado experimentalmente que en dicho límite los electrones pueden ocupar simultáneamente varios niveles de energía y de órbitas correspondientes. También que un fotón, después de pasar por un divisor de rayo, aparece atravesando dos caminos al mismo tiempo. De manera que bajo el límite impuesto por la constante universal de Planck se da la superposición y se puede esperar que ocurran cosas que rompen con los postulados más sólidos de la física clásica. Lo que estos experimentos señalan es que por debajo del mencionado límite, cuando la energía está en transformación para estructurar una partícula fundamental, se violan las leyes de la naturaleza que operan por sobre dicho límite.

Sistema de referencias

En este punto de la exposición entramos en el problema de la existencia o no de un sistema de referencia absoluto para las relaciones espacio-temporales entre los sucesos. Ya la teoría especial de la relatividad demostró la imposibilidad de dicho tipo de sistema cuando estableció que todos los sistemas inerciales son equivalentes. En las interacciones de los cuerpos y corpúsculos la contracción de los cuerpos y la dilatación de las longitudes son recíprocas. Pero si esta equivalencia es válida en la escala de las interacciones particulares, la negación de un sistema de referencia absoluto para la escala del universo como un todo no puede sustentarse.

En el caso de la teoría general de la relatividad, donde la gravitación es sustituida por sistemas de referencia particulares de carácter acelerado y donde la masa modifica la estructura geométrica del espacio y el ritmo del transcurrir del tiempo, la misma demanda la unidad de los campos de fuerza para que las interacciones puedan ser ejercidas en el mismo referente espacio-temporal. Pero esta necesidad no está sino subrayando el carácter absoluto para dicho referente. De este modo, la teoría general está concibiendo en forma tácita el espacio-tiempo como una existencia preexistente a la presencia de cuerpos masivos. Esto quiere decir que el concepto de que la presencia de centros masivos altera la estructura y el ritmo del espacio-tiempo supone su propia preexistencia. En consecuencia, el espacio-tiempo se identifica con un tácito sistema de referencia absoluto. Lo anterior se explica porque en la época cuando Einstein formuló su teoría general, el universo parecía ser bastante estático. Además, si nos remitimos a su teoría especial, donde todos los sistemas inerciales son equivalentes, basta la existencia previa de campos de fuerza autónomos para determinar las relaciones espacio-temporales de las interacciones.

En la teoría del espacio-tiempo cuántico el espacio-tiempo es naturalmente posterior a la existencia de la materia. Sin embargo, para que todos los cuerpos puedan existir en un allí y ahora propio, centro de causas y efectos, y relacionados entre sí, se requiere de un sistema de referencia absoluto de escala universal que garantice la inviolabilidad de ocupación espacio-temporal de los distintos cuerpos y también su funcionalidad. Lo absoluto de este sistema de referencia está constituido por dos elementos: 1. el Big Bang como origen del universo; 2, el tiempo presente de cada cuerpo o corpúsculo particular. Estos dos elementos son analizados en mi monografía “Sobre la forma y el tamaño del universo”. Un sistema como el enunciado permite que todo cuerpo ocupe un lugar distintivo del espacio y actualice en el presente las causas y los efectos. De este modo, el espacio separa una causa de un efecto y el tiempo corresponde a la duración que tiene la causa para actualizarse en un efecto.

Estructura-fuerza

En la estructuración de las cosas, aparece la estructura y la fuerza como las dos caras de la misma cosa y que surgen respectivamente a partir de la organización de la materia y la actualización de la energía. La estructura desarrolla el espacio y la fuerza el tiempo. El universo no es el espacio-tiempo donde juega la fuerza y la estructura, sino que el juego mismo es el espacio-tiempo desarrollado por la fuerza y la estructura. Por su gran funcionalidad las partículas fundamentales están ávidas para interactuar, para ser causas y efectos. Cuando dos de ellas interactúan dentro del campo que generan, producen un espacio o una distancia para relacionarse. La fuerza desarrollada para el intercambio energético toma un tiempo para viajar (al menos a la velocidad de la luz) desde la causa al efecto. La relación producida por estas dos partículas constituye una estructura y éstas pasan a ser sus unidades discretas. Una estructura está compuesta al menos por dos unidades discretas y adquiere una nueva funcionalidad, la que le permite interactuar al menos con otra estructura de su misma escala y constituir una nueva estructura de una escala superior, de la cual las estructuras de la escala inferior, ahora sus subestructuras, pasan a ser sus unidades discretas, y así progresivamente a través de sucesivas escalas de magnitud.

La interacción fuerza-estructura produce la relación causal. La relación entre la estructura causa y la estructura efecto tiene como nexo la fuerza. El resultado de la relación causal es la estructuración de la materia. Esta relación se da entre dos límites. El superior es la velocidad de la luz y el inferior es el número de Planck, que es la dimensión del cuanto de energía. La mecánica cuántica nos dice que el espacio-tiempo tiene una dimensión mínima y la energía se transmite en unidades discretas mínimas. Luego, la conclusión que se impone es que por debajo de la dimensión de la escala cuántica no existe el espacio-tiempo. Por debajo de dicha escala suceden los fenómenos cuánticos de la incertidumbre, de la indeterminación, de la no continuidad, que son propios de la transformación de la energía en estructuras y fuerzas fundamentales. Esta conclusión debiera compatibilizar las teorías de la mecánica cuántica y de la relatividad.

De lo visto, el universo resulta ser una realidad mucho más intrincada de lo que suponía la física clásica. Allí actúan fuerzas que no solamente provienen de puntos espaciales con dimensión y que generan espacios, que llamamos partículas fundamentales, y que en combinación con otras conforman cuerpos que afectan directamente otros cuerpos en espacios materiales creados por las influencias de infinidades de masas y cargas eléctricas, al tener las estructuras extensión en sus propios campos espaciales, sino que las fuerzas surgen también por la conversión de las masas y cargas eléctricas mismas en energía y viceversa. Resulta ser así que la materia condensada y la energía son dos aspectos distintos y complementarios de la materia y específicamente de todos los seres del universo.

A partir de las características de las partículas fundamentales y las fuerzas fundamentales que las acompañan, que explican su funcionalidad fundamental, sería teóricamente posible deducir las estructuras de escalas mayores, como quarks, hadrones, núcleos atómicos, átomos, moléculas y así sucesivamente. Pero, en la medida que la escala aumenta, las estructuras se hacen más complejas y las funciones se vuelven más heterogéneas, hasta llegar a la multiplicidad de posibilidades abiertas a estructuras tan complejas como multifuncionales, como somos

los seres humanos.