La
complementariedad estructura y fuerza surge naturalmente de los conceptos de
materia y energía, los cuales son las manifestaciones fundamentales del
universo. Los parámetros dimensionales de espacio y tiempo se comprenden
justamente por los dos términos de dicha complementariedad. Cuando hablamos de
estructuras y fuerzas, descubrimos funciones y escalas. Las cosas están
causalmente relacionados entre sí de dos maneras: entre las estructuras dentro
de la misma escala, y jerárquicamente cuando se refiere a una estructura que
pertenece a una escala mayor que las contiene o cuando las estructuras que
pertenecen a una escala menor le son referidas. Todas las cosas son estructuras
que contienen estructuras de una escala menor como subestructuras o unidades discretas
digitales, llegando a las mismas partículas fundamentales, que son a la vez
unidades discretas digitales de estructuras de una escala superior. La
complementariedad es tan universal y necesaria como el mismo ser y es válida
desde el mundo microscópico de las partículas subatómicas fundamentales hasta
el mundo macroscópico que se identifica con el universo mismo.
Patricio Valdés Marín
Introducción
Después de Parménides, Aristóteles decía que todo es
uno. Pero para él, lo uno es un atributo trascendental de todos los seres. Lo
que no dijo es que un todo es comprendido por muchos todos, es decir, muchos
unos, tal como un todo junto con otros todos forman parte de un todo.
El descubrimiento del físico alemán, Max Planck
(1858-1947), que la energía fundamental se transmite discretamente, junto con
la interpretación probabilística del matemático judío-alemán Max Born
(1882-1970), llevó al también físico alemán, Werner Heisenberg (1901-1976), a
formular, en 1927, la hipótesis de que la emisión de radiaciones es un fenómeno
estadístico. Una vez que el estado de una partícula se conoce, sólo es
necesario definir la probabilidad de su ubicación, ya que, a escala subatómica,
cualquier medida real implica alterar el objeto medido. El “principio de
incertidumbre” de Heisenberg afirma la imposibilidad de determinar la posición
y la velocidad de las partículas subatómicas en forma simultánea y con
exactitud.
Podemos decir, por lo tanto, que, en un esquema
fenomenológico o analógico, los sistemas y procesos se describen en términos de
hechos que deben medirse directamente en una escala mayor, mientras que en
esquema cuántico o digital los eventos
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, de un conjunto de unidades discretas,
digitales, a un proceso analógico constante. El indeterminismo sucede en todas
las escalas posibles, pero su determinación se resuelve en una escala mayor por
medio de las estadísticas.
El problema de la mecánica cuántica es que en su propia
escala, la más fundamental de todas, no puede existir alguna resolución
estadística de los fenómenos cuánticos, ya que no existe una escala inferior.
Esta conclusión nos obliga a asignar el indeterminismo para situaciones
particulares. Si la transmisión de la energía, que es como la relación entre
una causa y su efecto se lleva a cabo, no es un flujo constante, sino un flujo
de unidades discretas, o cuantos, en la escala de estas unidades discretas no
es necesaria que tal o cual unidad deban
ser transmitidos en tal o cual momento. Desde el punto de vista de una escala
más alta la transmisión de la energía es un proceso perfectamente analógico, ya
que es estadístico.
La
estructura y la fuerza como los dos lados complementarios de las cosas
Las siguientes afirmaciones podrán servir de guía para
una mejor comprensión de este ensayo:
1. La energía no puede existir por sí misma: o está ‘condensada’ en materia (E=mc²) o sirve de nexo causal entre dos o más cuerpos (gravedad, radiación electromagnética, etc.).
2. El tiempo y el espacio no tienen una existencia previa a la materia y la energía, sino que devienen o se manifiestan por la interacción de los cuerpos materiales.
3. No existe ni tiempo ni espacio infinitesimal. Existen a partir de una dimensión determinada, aunque pequeñísima, dada por el la constante de Planck (su valor es 6,62 por 10 elevado a -34 Julios por segundo).
4. Todo el universo y sus cosas son estructura y fuerza y están compuestos por estos elementos: materia, energía, tiempo y espacio. El entendimiento de la naturaleza de estos elementos esenciales es necesaria para una comprensión cierta de la realidad.
1. La energía no puede existir por sí misma: o está ‘condensada’ en materia (E=mc²) o sirve de nexo causal entre dos o más cuerpos (gravedad, radiación electromagnética, etc.).
2. El tiempo y el espacio no tienen una existencia previa a la materia y la energía, sino que devienen o se manifiestan por la interacción de los cuerpos materiales.
3. No existe ni tiempo ni espacio infinitesimal. Existen a partir de una dimensión determinada, aunque pequeñísima, dada por el la constante de Planck (su valor es 6,62 por 10 elevado a -34 Julios por segundo).
4. Todo el universo y sus cosas son estructura y fuerza y están compuestos por estos elementos: materia, energía, tiempo y espacio. El entendimiento de la naturaleza de estos elementos esenciales es necesaria para una comprensión cierta de la realidad.
La estructura y la fuerza son las dos caras del ser y
constituyen una complementariedad. Surgen naturalmente de los conceptos de
materia y energía, que son las principales manifestaciones del universo. Esta
complementariedad constituye el principio universal, unificador y ordenador de
todas las cosas. La multiplicidad de las cosas adquiere la unidad de esta
complementariedad, porque todas las cosas son a la vez estructura y fuerza, se
originan en la materia y la energía, y son parte de otras estructuras de acuerdo
a escalas progresivas. Percibimos que las cosas del universo mutan, pudiendo
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 a las leyes naturales, las que
pueden ser conocidas 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 de espacio-tiempo, ni es el campo espacio-tiempo de la causalidad. El
universo se compone principalmente de la interacción de las estructuras y las
fuerzas que producen la organización de la materia durante el desarrollo del
espacio-tiempo. Los parámetros dimensionales del tiempo y el espacio se
entienden precisamente por los dos términos de esta complementariedad.
La base empírica y, por tanto, a posteriori para
demostrar que la estructura y la fuerza son los dos aspectos complementarios,
universales, constitutivos y transformadores del universo se encuentra en la
distinción que la física hace entre materia y energía. Para la materia en
cuanto masa y la energía Albert Einstein descubrió su convertibilidad y, por
tanto, su equivalencia, que expresó en la famosa ecuación E = mc², donde c es
la velocidad de la luz. Igualmente, para la materia, en cuanto carga eléctrica,
y la energía, se ha establecido la equivalencia, como cuando cargas de signo
contrario se funden, desapareciendo en la nada, pero generando la enorme
energía condensada en ellas.
Estructura
Para entender el concepto de “estructura”, se debe
analizar primero el concepto de "masa". Este concepto fue introducido
por Isaac Newton (1642-1727) para explicar tanto la gravedad como el principio
de inercia de Galileo Galilei (1564-1642). La abstracción y la simplificación
es necesaria 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 conforma un cuerpo tiene
volumen, no podríamos avanzar mucho si la masa sólo se la ve en su capacidad
para ocupar los lugares en espacios por su pertenencia a cuerpos.
Aunque una estructura puede ser concebida simplemente
como un punto material sin ningún tipo de 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 también propiedades de la materia. Una estructura es
una determinada 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 tiempo, en el espacio-tiempo pre-existente. Pero esta
imagen es errónea. La cuestión importante es que no importa cuan pequeño sea un
corpúsculo, es funcional y tiene capacidad para relacionarse con otros
corpúsculos en su misma escala. La relación de dos o más corpúsculos genera una
estructura, así como también un espacio-tiempo particular.
A pesar de que una estructura, en la perspectiva de la
dinámica, se reduce a masa y desde el punto de vista de la masa no encontramos
otra cosa que masa, la energía primordial se condensa en la materia que
contiene la masa y otras propiedades. Todo esto produce una extraordinaria
funcionalidad que permite la distribución espacial de la estructura en los
diversos grados de complejidad y funcionalidad a partir de las partículas
fundamentales. Entre las propiedades de la materia están la extensión, el
volumen, la carga eléctrica y una composición de diversos tipos de partículas
subatómicas. Cada una de estas partículas posee spin. Muchas de estas
partículas tienen la forma de corpúsculo y de onda, y se relacionan con otras
partículas por lo menos mediante un tipo específico de las cuatro fuerzas
fundamentales. Subsisten en el tiempo si no están experimentando un cambio. Tan
simple como la masa estructurada pueda ser, 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 la fuente o la destinataria de fuerzas, y de contener, aceptar o
entregar energía.
Una estructura es fundamentalmente la relación o el
nexo causal que se establece entre dos o más estructuras que, además de otras
funciones específicas, son funcionales a una a otra y viceversa, y
convirtiéndose en subestructuras de una estructura de una escala mayor. Además,
dicha estructura adquiere su propia funcionalidad, en virtud de la
funcionalidad de sus subestructuras y de la relación que dichas subestructuras
establecen entre ellas. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno
se relacionan a causa de algunas de sus respectivas funciones, produciendo la
estructura de una típica molécula de agua, que posee también sus propias
funciones, entre ellas peso específico, gravedad, y así sucesivamente.
Debido a su funcionalidad, la materia tiene la
capacidad para ensamblarse a sí misma, ordenarse, construirse y organizarse, es
decir, estructurarse. Cuando pensamos en el concepto de “estructura”,
entenderemos también las ideas de agrupación, constitución, orden, montaje,
construcción, ensamblaje, como también organización, disposición, arreglo,
sistema, distribución, esquema, etc., que son sinónimos de las posibilidades de
la materia , y se refieren a partes constitutivas de menor escala y se incluyen
en las unidades de mayor escala.
Una estructura no debe ser vista como algo rígido (un edificio)
o algo geométrico (una molécula) o como algo estático y permanente. Una
estructura incluye las cosas más intangibles de la naturaleza, tales como las
percepciones y las ideas. 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 accionada por la fuerza adquiere la calidad
de estructura.
Fuerza
El concepto de fuerza requiere ser explicado por el
concepto de energía. En la naturaleza la energía no puede existir por sí misma
y requiere la intermediación de la materia. La energía o bien está “condensada”
en la materia, ya sea como masa o como carga eléctrica, o participa en la
relación de causalidad entre dos o más estructuras (como gravedad, radiación
electromagnética, etc.). La energía es un poder que posee una estructura (o
cuerpo), y ninguna estructura puede existir ni actuar sin la energía. Cada
estructura puede ceder o adquirir energía. En esta acción, necesita de al menos
otra estructura, y la relación que establecen es de una causa y su efecto.
Cuando una estructura entrega energía, hablamos de causa, cuando una estructura
adquiere energía, hablamos de efecto. Mientras más energía una estructura
tiene, es más poderosa, pudiendo sus efectos ser mayores. Pero la energía que adquiere una estructura,
mientras es un efecto, puede ser tan grande que la propia estructura puede ser
destruida. También puede transformarla, e incluso puede mejorarla. Cada
transmisión de energía cambia ambos, la estructura causa y la estructura
efecto.
Como la física lo entiende, la energía es la capacidad
que tiene un cuerpo para realizar trabajo. Esta capacidad depende de la
velocidad y la masa-carga eléctrica de un cuerpo. Según su definición, la
energía es el trabajo máximo que un cuerpo es capaz de realizar 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 de referencia absoluto, sino que debe
ser referida necesariamente a por lo menos un segundo cuerpo y tiene validez
únicamente en relación con este segundo cuerpo. La velocidad de un cuerpo puede
estar referida a una multiplicidad de cuerpos, pero teniendo validez específica
para cada cuerpo en particular.
La energía se distingue de la fuerza en que la primera
es un poder que tiene un cuerpo, y la segunda es ejercida por un cuerpo en uso
de ese poder. 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 su dirección y sentido,
siendo el trabajo máximo cuando la proyección del desplazamiento sobre el punto
de aplicación tiene la dirección y el sentido de la fuerza. El trabajo es nulo
si el desplazamiento y la proyección de la fuerza son perpendiculares.
La fuerza se identifica con la “proyección” de una
causa. Más precisamente, es toda causa capaz de alterar el movimiento de un
cuerpo, siendo el producto de la masa del cuerpo por la aceleración medida
entre ambos cuerpos. Toda fuerza es aplicada por un cuerpo, que denominamos
causa, y es aplicada a otro cuerpo, que denominamos efecto, y que por ese acto
le transfiere energía. También siempre que se aplica fuerza, produciéndose una
relación de causa-efecto, se produce un cambio. Si la energía no se crea ni se
destruye, solo se transforma, según afirma el primer principio de la
termodinámica, la fuerza es la actualización del cambio. Además, la energía
tiene otra particularidad. Se refiere a su capacidad para generar, crear,
producir espacio entre las partículas fundamentales que interactúan.
El
espacio-tiempo
Las siguientes son las propuestas básicas sobre el
tiempo y el espacio. La dimensión de estos parámetros se relaciona con la
cantidad, ya que ambos pueden ser medidos y ambos pueden ser utilizados como
medidas. Ambos son las medidas del movimiento de la materia, y a través del
movimiento el tiempo se relaciona con el espacio. El tiempo es lo que toma a un
cuerpo moverse a una cierta velocidad en el espacio. Un reloj, que es un
instrumento analógico que nos indica el tiempo que fluye, tiene esta capacidad
debido a que sus engranajes giran a una velocidad constante, y los espacios
cubiertos por cada diente en todos sus engranajes son similares. La regularidad
de este movimiento está dada por el péndulo, que es determinado por la
constante de la gravedad. El tiempo parece fluir a un ritmo constante. Sin
embargo, su flujo es determinado por el cambio que varía de acuerdo a la
energía. El agua se evapora a una velocidad constante si la entrada de calor se
mantiene constante, y su velocidad aumenta si aumenta la entrada de calor.
La interacción de dos cuerpos genera una distancia.
Tres cuerpos crean un triángulo que se encuentran en un plano bidimensional.
Cuatro cuerpos en interacción y no coincidentes en el mismo plano generan
cuatro planos, dando forma a un espacio tridimensional. En el universo este
espacio particular es común a todas las cosas que se relacionan de alguna
manera a los cuerpos mencionados. Por ejemplo, la estructura vial de un país, o
la generación de una imagen determinada que requiere la acción de numerosas
neuronas ubicadas en distintas lugares en nuestro cerebro. La capacidad para interactuar de estos cuerpos o
estructuras que se relacionan causalmente es posible porque pertenecen a un
presente común que se corresponde con el mismo espacio-tiempo en relación con
su origen común en el big-bang. La velocidad de la luz es la velocidad máxima
posible en la interacción de dos cuerpos. Si la velocidad de la luz fuera
infinita, el tiempo sería nulo y sin efecto y la interacción entre las
estructuras sería instantánea.
Desde Einstein sabemos que el tiempo absoluto no puede
existir en el espacio. Un espacio newtoniano con un marco de referencia
absoluto no existe. La simultaneidad absoluta de los acontecimientos es
imposible o, simplemente, si el marco de referencia absoluta no existe, la
relación temporal de los eventos es distinta entre un observador y otro, ambos
ubicados en distintos lugares. Algo distinto ocurre con la dimensión espacial. El
movimiento allí aparece a distintos tiempos, dependiendo de la ubicación del
observador. Entonces el espacio es también una dimensión relativa. En lo que
Newton y Einstein coincidieron es que tanto el tiempo como el espacio son
anteriores a las cosas y sus interacciones, lo que es erróneo, como veremos más
adelante.
En el universo las cosas se mueven en relación a un
observador desde cero hasta la velocidad de la luz. El espacio y el tiempo son
medidas universales para cualquier movimiento, y ambos se enmarcan en la
velocidad de la luz como referencia absoluta. Dado que la magnitud del
movimiento de lo posible en el universo tiene un límite absoluto, es decir, la
velocidad de los fotones, Einstein llegó a la conclusión de que el espacio y el
tiempo son relativos, i. e., ambos parámetros son correlativas con respecto a
este movimiento con valor absoluto. Introdujo el concepto de “espacio-tiempo”
como dos parámetros relativos que se relacionan entre ellos y tienen la
velocidad de la luz como referencia absoluta.
En el otro extremo de la escala, la distancia mínima
entre dos partículas, la más pequeña que puede existir, es el número de Planck.
En consecuencia, el tiempo y el espacio no son infinitamente pequeños, como se
supone 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 la energía dada por la
constante de Planck, que determina la menor escala posible de la existencia de
la relación causal. El límite superior de esta relación se refiere a la
velocidad máxima que puede tener el movimiento de la relación causal, que es la
velocidad de la luz.
Lo que subyace en todo movimiento es el cambio, que es
el origen del movimiento. El movimiento es la cara visible y medible 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 a su efecto. Por un lado, el tiempo mide cuanto
toma una causa afectar a algo y por cuánto tiempo se produce un cambio mientras
ocurre. En este sentido, la duración puede durar un breve instante, o puede
durar mucho más, de acuerdo a 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 y ganancia de energía, la estructuración
de algo, y la generación de fuerza. El tiempo no se puede identificar con
fluir, como supuso Heráclito. El fluir es propio del movimiento. Pero el
movimiento es una particularidad del cambio. El cambio está detrás del tiempo,
ya que se refiere a todo proceso termodinámico, donde hay movimiento, pero
también transformación. Una cosa cambia de una forma tan característica que se
puede inferir una ley universal, que hace que una relación causal sea
determinista. Sin embargo, cualquier cambio único posee una indeterminación
fundamental.
El razonamiento anterior demuestra que la existencia
del tiempo y el espacio dependen de la interacción de los cuerpos o
estructuras, que es la base del cambio. El siguiente paso es mostrar que ni el
tiempo ni el espacio preexisten 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
todas las interacciones de los cuerpos materiales. Si la materia y la energía
se manifiestan en la estructura y la fuerza, ni el tiempo ni el espacio pueden
existir independientemente, pero su existencia depende de la existencia de la
complementariedad estructura-fuerza. El tiempo y el espacio no sólo dependen de
la estructura y la fuerza, sino que son temporalmente y naturalmente a
posteriori. El tiempo es la tasa a la que la energía es transferida entre las
estructuras en la relación de causalidad. El espacio es el lugar configurado
por las estructuras que interactúan entre sí, ahora como las subestructuras de
la relación causal.
En
un principio
En el primer instante del universo, al principio del
tiempo y cuando el espacio ni siquiera estaba comprimido en lo infinitamente
pequeño no estaba comprimido, estuvo sólo la energía primigenia, infinitamente
potente. A partir de este primer instante, en lo que ha llegado a ser conocido
como el “big bang”, cuando esta energía primigenia comenzó a ser “condensada”
en materia, en la forma de las estructuras fundamentales –la masa y la carga
eléctrica– y comenzó a ejercer fuerza a partir de la escala cuántica, se hizo
posible el devenir de la materia, el desarrollo del tiempo y la expansión del
espacio. Este desarrollo y esta expansión no fueron entonces ni son ahora independientes
de la conversión de la 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 contuvo y contiene los
códigos de todas las leyes de la naturaleza, ha dado lugar a la estructuración
ulterior de la materia desde su primera condensación en partículas
fundamentales y hasta la inteligencia humana, en un acto de creación que no
tiene una conclusión conocida. Tal como la estructura de la materia conforma el
espacio (un espacio es inconcebible si no es parte de una estructura), la
funcionalidad de las estructuras que transforma la energía en fuerza hace el
tiempo posible (el tiempo es generado por la relación de causalidad). Así, al
igual que la estructura genera el espacio, la fuerza genera el 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” de acuerdo a las coordenadas espaciales, entonces la fuerza
tendrá que definir el tiempo. En esta ecuación la fuerza se desvincula del
espacio, ya que el espacio es anulado por estar en ambos lados de esta
ecuación. A la inversa, esto significa no sólo que el tiempo depende de la
fuerza, sino que la fuerza desarrolla el tiempo. Vimos que la energía es anterior
a la fuerza. La energía que proviene de una causa es siempre tiempo futuro, es
potencialmente existente. Cuando la energía entra en el parámetro del espacio,
ésta, mediada por la complementariedad estructura-fuerza, se convierte en
fuerza y desarrolla el tiempo.
Esta idea es comprensible si pensamos que la fuerza,
que transporta energía especificada o diferenciada, es el vínculo
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 ambos, la causa y su
efecto, deben ser identificados por estructuras funcionales. En la relación de
causalidad la causa genera una fuerza que el efecto consume y, en esta acción,
ambos son modificados de alguna manera. La fuerza genera la relación causal
cuando la transferencia de energía se actualiza.
Dado que en cualquier relación de causalidad se lleva a
cabo una secuencia temporal, la fuerza es la instancia que se interpone entre
el “antes” y el “después” del evento; constituye el “ahora” del evento que
modifica la estructura de forma irreversible. En todo cambio hay una
transferencia de energía de acuerdo con la primera ley de la termodinámica,
cualquier cambio es irreversible, según su segunda ley. Por lo tanto, podemos
destacar que la fuerza genera el devenir y
desarrolla el tiempo.
Dimensión
del espacio-tiempo
Un hecho aislado, una única relación de causa y efecto,
no nos dice mucho sobre el espacio-tiempo. Simplemente nos dice que un evento
separa el antes del después en algún lugar. La dimensión espacio-tiempo es el
conjunto de los múltiples eventos particulares que se van relacionando
sucesivamente, ya que se van actualizando en un momento determinado, que es el
presente de un determinado lugar en el espacio. Pero esta dimensión no puede
ser lineal. El tiempo no es independiente del espacio. La sucesión de los
acontecimientos no se da sólo en un punto espacial. Incluye un tejido
interdependiente de los diferentes e infinitos eventos cuya correlación es una
cuestión de la posición en el espacio no sólo del observador, que es una
referencia en particular, sino del big bang, que es la referencia absoluta para
todo el universo. El universo es el conjunto de las relaciones causales que se
originaron en el big bang. Y debido a este origen común, el universo tiene
unidad y sus leyes naturales se cumplen por todo tiempo y lugar.
La simultaneidad depende exclusivamente del observador
particular. Al ser relativo al observador, la simultaneidad no es absoluta. En
efecto, a partir de la teoría especial de la relatividad de Einstein, sabemos
que el tiempo absoluto no puede existir en el conjunto del espacio. No existe
un espacio newtoniano con un marco de referencia absoluto. Puesto que la
velocidad máxima de transmisión de sucesos, aquélla por la cual los eventos se
relacionan unos con otros, es la de la luz, la simultaneidad absoluta de
eventos es imposible, o, simplemente, no existiendo marcos de referencia
absolutos, la relación temporal de los sucesos es distinta entre un observador
y otro, ubicados ambos en distintas partes del espacio. Otro tanto ocurre con
la dimensión espacial. El movimiento en ella aparece en tiempos distintos según
donde esté ubicado el observador. De ahí que también el espacio sea una
dimensión relativa.
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 espacio-tiempo donde las fuerzas y estructuras juegan, sino que el
juego mismo es el espacio-tiempo desarrollado por la interacción
estructura-fuerza. Si el origen primigenio fue la infinita energía contenida en
un no-espacio, su evolución en el transcurso del tiempo ha seguido el camino de
una estructuración constante y cada vez más compleja, que ha ido continuamente
desarrollando el espacio y consumiendo energía.
Vivimos en una época cuando está de moda la visión
cosmológica construida en torno a la teoría general de la relatividad de
Einstein. El mundo científico siente un gran aprecio por esta teoría y, en
cierto sentido, adapta los resultados de las observaciones y experimentaciones
para no contradecirla. Lo que es completamente real es que existe una absoluta
contradicción entre lo expuesto más arriba y esta teoría, lo que puede
justificar citando a continuación una parte del capítulo 1 de mi citado libro
La materia y la energía (ref. http://unihum1.blogspot.com):
“A fines de 1915 y diez años después de enunciar su
teoría especial de la relatividad, Einstein publicó su teoría general. Esta se
hacía necesaria para él en vista de que su teoría especial daba cuenta
únicamente de sistemas inerciales de movimiento rectilíneo y uniforme, mientras
que en el universo real de las fuerzas gravitacionales existen no sólo sistemas
de movimientos acelerados, sino que también existirían sistemas de movimiento
curvilíneos.
“Lo primero que hizo fue formular el principio de
equivalencia de los efectos del movimiento acelerado y los del campo
gravitacional, las dos funciones distintas de la masa de Newton, es decir,
inercia y gravitación. Una persona que estuviera sobre la superficie de la Tierra tendría el mismo
peso relativo que si estuviera en un ascensor que mantuviera un movimiento
uniformemente acelerado de 1 G.
A ella le sería imposible distinguir el movimiento producido por fuerzas
inerciales (aceleración, reculado, fuerza centrífuga, etc.) del producido por
la fuerza de gravedad. Este principio es la clave de la teoría de la
relatividad general, y también su debilidad.
“En su propia concepción cosmológica Einstein sustituyó
el campo de gravitación por sistemas de referencia de carácter acelerado,
descartando el concepto clásico de la fuerza gravitatoria que atrae. La
gravitación deja de ser una fuerza, y no atrae nada. La idea de que los cuerpos
se atraen entre sí sería una ilusión causada por erróneos conceptos mecánicos
de la naturaleza. El universo no sería una máquina que produce fuerzas
gravitatorias. En cambio, la gravitación sería una propiedad geométrica que el
continuo espacio-temporal adquiriría en las cercanías de las masas. La masa,
por simple presencia, intervendría en la estructura geométrica del espacio y en
el ritmo del transcurrir del tiempo, acortando las distancias y prolongando las
duraciones. La gravitación sería una perturbación métrica que la presencia de
la masa provocaría en el espacio-tiempo.
“El comportamiento de los cuerpos en un campo
gravitacional no estaría en función de atracciones, sino en función de las
trayectorias que siguen. La gravitación sería simplemente parte de la inercia.
El movimiento de los cuerpos (cometas, planetas, estrellas, etc.) dependería de
su inercia y los cursos respectivos que siguen estarían determinados por las
propiedades métricas del continuo espacio-temporal. La gravitación daría la
medida de la deformación que experimentan la distancia y la duración en torno a
grandes masas. Esta deformación tendría su valor propio en cada punto del
continuo espacio-temporal.”
El problema fundamental de la relatividad general está
en haber hecho equivalentes las dos funciones de la masa que Newton descubrió:
la inercia y la gravedad. En su teoría especial Einstein había tenido un
acierto extraordinario cuando correlacionó la energía con la masa en función de
la velocidad de la luz. Sin embargo, en el caso de su teoría general él no
tenía justificación alguna para identificar la inercia y la gravedad. Éstas son
dos funciones completamente distintas de la masa sin relación alguna entre sí,
excepto por la existencia de la masa. Adicionalmente, los escasos fenómenos que
han sido observados y que podrían sustentar esta teoría pueden ser en realidad
efectos de otras causas. Adelantaré aquí que en el fondo, el problema básico de
la teoría general de la relatividad se encuentra en que la existencia del
espacio-tiempo se concibe como anterior a la masa-energía, y no como una
condición de la causalidad de la materia.
Si bien la teoría especial de la relatividad es
efectivamente una teoría científica por cuanto relaciona la energía con la masa
a la velocidad de la luz, que son hechos totalmente verificables, no se puede
decir lo mismo de la teoría general. En el caso de esta segunda teoría, por ser
una descripción de la realidad basada en supuestas teorías, no es propiamente
una teoría, sino que una concepción filosófica del universo. Toda concepción
filosófica tiene la función de proveer un marco de comprensión más abstracto
que la realidad propiamente causal. Sin embargo, esta teoría en particular no
tiene un sustento teórico, pues la correlación de la inercia con la gravedad no
es verificable, sino que es una analogía para casos específicos.
Vimos anteriormente que en la búsqueda de lo absoluto y
universal de la esencia el error de la filosofía tradicional es doble: omitir
el tiempo en la esperanza de encontrar lo inmutable y omitir el espacio en el
anhelo de encontrar la unidad. Esta filosofía no quiso entender que la esencia
de las cosas comprende también lo mutable y lo múltiple, que es justamente el
objeto material del análisis científico. Las cosas son esencialmente mutables
en el tiempo y múltiples en el espacio, aunque, desde el punto de vista de la
cosa en cuanto abstraída por la relación ontológica, estas condiciones
dimensionales, que son propias de una cosa singular, son las primeras en ser
separadas en el proceso de abstracción, cuando la esencia se va apartando de lo
singular para constituirse en ente y tender a lo universal. Sin embargo, la ley
de la relación causal, que incluye lo mutable y lo múltiple, no sólo hace
referencia a lo universal de la ley natural, sino que se puede asimilar a lo
ontológico.
Conclusión
Podemos afirmar que el concepto de la complementariedad
estructura-fuerza surge a posteriori de la perspectiva científica de observar
la realidad. La complementariedad consigue abrir, partiendo desde una
perspectiva netamente científica, un panorama filosófico; a pesar del criterio
de Kant, consigue pasar desde los hechos particulares y a posteriori, que
analiza la ciencia, hacia consideraciones de alcance transcendental. Esto es,
más que una teoría sobre la composición de la materia del universo, la noción
de la complementariedad corresponde a una categoría que es física y metafísica
a la vez, y que pretende responder no sólo al “cómo es” y al “qué es” de todo
el universo, sino que, en último término, al “por qué” de éste. Esta vez, a
diferencia de la filosofía tradicional, la respuesta procura apoyarse en toda
su amplitud en las conclusiones de la ciencia.
Vemos que a través de la complementariedad
fuerza-estructura el orden que existe en el universo y en cada cosa de éste se
hace comprehensivo a nuestra razón, y no al revés, como ha supuesto la
tradición más idealista de la filosofía tradicional. No se puede pasar por alto
la extraordinaria circunstancia que la perspectiva que establece esta
complementariedad constituye una metodología práctica para ordenar intelectualmente
las cosas que vamos conociendo. Si analizamos una estructura, podemos conocer
su funcionamiento; si analizamos recíprocamente un funcionamiento, podemos
describir una estructura.
La exploración de la posibilidad de construir una
síntesis filosófica a partir de estas propiedades tan transcendentales que
necesariamente se identifican con el universo mismo y que, además, no
constituya un sistema cerrado basado en premisas puramente apriorísticas es el
ambicioso propósito de este ensayo. Esta exploración nos conducirá primero a
estudiar, desde una perspectiva más filosófica que científica, las relaciones
entre estructura y fuerza. Estas relaciones pertenecen a los hechos
constitutivos del universo que la ciencia descubre e investiga, y sobre los cuales
una verdadera filosofía debe fundarse. En otros volúmenes (La llama de la mente, El
pensamiento humano) proseguiremos esta exploración a través de la teoría
del conocimiento de la realidad, vale decir, la mecánica de qué y cómo
conocemos, y su expresión y comunicación en el lenguaje, puesto que estas
funciones son la clave para poder dilucidar qué realidad nos es cognoscible y
comunicable. Terminaremos por el análisis de la incidencia de la estructura y
de la fuerza en el ser humano (La
voluntad de ser), hasta llegar a la frontera de lo accesible a nuestro
conocimiento objetivo, que es la frontera de nuestro universo espacio-temporal
(La flecha de la vida), y también su
incidencia en la sociedad, apuntando a las tensiones que se generan.
El camino que seguiremos para este análisis tiene un
sentido definido, que parte desde lo simple y tiende hacia lo complejo; y ello
debido a dos factores. Uno es el que surge de ordenar las cosas según su estado
natural de estructuración. Las cosas se nos presentan como más o menos simples
o complejas. Entre una gota de agua y una mariposa, por ejemplo, la primera
aparece como más simple que la segunda. En esta comparación se puede apreciar,
entre otras cosas, que uno de los componentes de la mariposa es el agua. De
manera análoga, procederemos en el curso de este ensayo, y en los restantes,
desde las estructuras más simples hacia las más complejas. El segundo factor se
deriva de nuestra comprensión de la evolución del universo en el curso del
tiempo. El universo, que surgió con la estructuración más simple y homogénea
posible, las partículas fundamentales, ha ido evolucionando y ha ido
conteniendo estructuras cada vez más complejas, pasando desde escalas
estructurales, que agotan sus posibilidades de complejización, hasta escalas
estructurales superiores que contienen un número de estructuras de escalas
inferiores, en una sucesión estructuralmente evolutiva, incluyente, jerárquica
y piramidal, de la cual nos suponemos, los seres humanos, ocupar la cúspide.
Notas:
Este ensayo, ubicado en http://unihum3b.blogspot,com/, corresponde al Capítulo 2, “La
complementariedad estructura y fuerza”, del Libro III, La clave del universo (ref. http://unihum3.blogspot.com/).