"La ciencia es un elemento de la cultura"
Ilya Prigogine


[P/L@] Del Conocimiento Científico

Próximo a cumplirse un año de su partida,
recordamos a Ilya Prigogine.

El premio Nobel de Química de 1977, profesor doctor Ilya Prigogine
precursor de la teoría del caos, nace el 25 de Enero de 1917 y muere el 28
de mayo de 2003, a la edad de 86 años en Bruselas, ciudad donde residía.
Gran filósofo humanista, sus conclusiones nos ayudan a comprender por qué
existimos y por qué los orígenes de la vida no fueron coincidencia. Sus
libros, traducidos a muchos idiomas, abarcan desde el estudio de la
termodinámica hasta la conexión entre ciencia y humanismo.

El Premio Nobel de Química de 1977 fue concedido al Dr. Prigogine después
de haber sido marginado por casi 20 años, se le otorgó el Premio Nobel de
Química, fundamentalmente por su trabajo en lo que denominó estructuras
disipativas y por sus contribuciones al desequilibrio termodinámico,
particularmente la teoría de los procesos irreversibles, han estimulado a
muchos científicos en el mundo entero y pueden tener consecuencias
profundas para nuestra comprensión de los sistemas biológicos. Se graduó en
Química en la Universidad Libre de Bruselas. Fué Regent Professor y
Profesor Ashbel Smith de Ingeniería Física y Química de la Universidad de
Texas en Austin. En 1967 fundó el Centro de Mecánica Estadística, que más
tarde se llamó Centro Ilya Prigogine para Estudios de Mecánica Estadística
y Sistemas Complejos. Desde 1959 ha sido Director del Instituto
Internacional Solvay en Bruselas, Bélgica. En 1989, Prigogine fue nombrado
Vizconde por el Rey de Bélgica. Fue miembro de 63 organizaciones nacionales
y profesionales, entre los cuales se encuentran la Academia Nacional de
Ciencias y la Academia Americana de Arte y Ciencia. Sus actividades
internacionales más recientes han sido las de Consejero Especial de la
Comunidad Europea en Bruselas, Bélgica, Miembro Honorario de la Comisión
Mundial para la Cultura y el Desarrollo de la UNESCO, presidida por Pérez
de Cuellar; Miembro Honorario de London Diplomatic Academy y Presidente de
Honor de International Commission on Distance Education (ECOSOC, Naciones
Unidas)

Nacido en Moscú, Ilya Prigogine consiguió la nacionalidad belga cuando
emigró junto a sus padres, a los cuatro años de edad. Virtuoso del piano,
de joven dudó entre dedicarse por la carrera musical o la educación
científica; finalmente optó por la ciencia y estudió Física y Química en la
Universidad Libre de Bruselas, donde ejerció como profesor de Termodinámica.
"La formación de sistemas disipativos ordenados demuestra que es posible
crear orden del desorden" explicaba el comunicado del Nobel. La descripción
de estas estructuras condujo a muchos descubrimientos fundamentales y tuvo
aplicación en diversos campos, no sólo en la química, sino en la biología y
en los sistemas sociales.
Se opuso a Einstein por el papel que atribuyó al azar; estudió el caos, la
incertidumbre y el no equilibrio. No admitía una concepción determinista
del universo.
Institutos de Investigación y destacadas universidades lo honraron con
distinciones académicas, entre las que se cuentan más de veinte Doctorados
Honoris Causa. Entre los reconocimientos obtenidos, figuran la Legión de
Honor de Francia y el Sol naciente de Japón.
Durante una de sus últimas visitas a Buenos Aires, para participar de la
inauguración del Instituto Internacional de Investigaciones Científicas de
la Universidad del Salvador, dijo: "La ciencia es un elemento de la
cultura. Veo mi trabajo como una reconciliación, porque demuestra que el
problema del tiempo puede ser abordado por la ciencia y desemboca en la
filosofía".
Para Prigogine, el tiempo era la dimensión perdida de la física, y sus
esfuerzos de toda la vida se encaminaron a entender su papel en el
universo. Por eso sus contribuciones se dieron mayormente en la
irreversibilidad, o, como él la llamó, "la flecha del tiempo".
"Sus teorías -decía- tienden un puente sobre el abismo que existe entre los
campos biológicos y sociales de investigación". Al darle un papel
protagónico al azar, Prigogine estableció la imposibilidad de tener
certezas absolutas. También demostró que en el mundo hay una creación
simultánea de orden y desorden.
Su mensaje fue de humildad, provocativo y humanista. Como afirmó en su
disertación en Argentina, en noviembre de 1999, era también optimista.
"Ahora es más grande la preocupación por la naturaleza -dijo-; tenemos un
mundo multicultural, sin divisiones entre lo civilizado y lo no civilizado.
No podemos predecir el futuro, pero podemos prepararlo. Aunque,
naturalmente, el mío es un punto de vista: el futuro dirá si tengo razón."

El orden y el caos

La teoría del caos, o de los Sistemas Dinámicos No Lineales, arranca de las
investigaciones del Premio Nobel. «El caos posibilita la vida y la
inteligencia», dijo.
Cuestionó la teoría del Big Bang sobre el origen del universo. Para él, el
origen no se puede concebir como una explosión inicial, sino como resultado
de la transformación de energía de gravitación en energía de materia.
Desarrolló una hipótesis física relativa a la aparición de las estructuras
en que se organiza la materia viva, a las que denominó estructuras
disipativas.
Catedrático de química en el Instituto Enrico Fermi de la Universidad de
Chicago, de física e ingeniería química en la Universidad de Texas y
director del Instituto de Mecánica Estadística y Termodinámica. Se casó en
1961 con Marina Prokopowicz y tuvo dos hijos.

Un pensador revolucionario

A los veinte años escribió su primer artículo científico sobre el tema que
iba a ocuparlo el resto de su vida: ¿El futuro está predeterminado o se va
construyendo a medida que el ser humano y la sociedad progresan?
Desde 1959, fue director de los Institutos Internacionales Solvay, de
Bruselas. En 1967 fundó el Centro para la Mecánica Estadística y los
Sistemas Complejos, que lleva su nombre.
Sus investigaciones estimularon a científicos de todo el mundo y de las más
diversas disciplinas, desde la economía y la sociología hasta la
psicología, y ayudaron a entender los sistemas biológicos.
Escribió "El fin de las certezas, tiempo, caos y las nuevas leyes de la
naturaleza", "Explorando la complejidad, orden y caos", "Del ser al
devenir: tiempo y complejidad en la física", "Entre el tiempo y la eternidad".


EL DESORDEN CREADOR
por Ilya Prigogine

Las opiniones sobre la noción de tiempo son, frecuentemente, variadas y
contradictorias. Un físico dirá que ha sido introducida por Newton y que el
problema que esa noción plantea ha sido globalmente resuelto. Los filósofos
piensan de manera muy diferente: relacionan el tiempo con otras nociones,
como el devenir y la irreversibilidad. Para ellos, el tiempo sigue siendo
una interrogación fundamental. Me parece que esta divergencia de puntos de
vista es la cesura más neta dentro de la tradición intelectual occidental.
Por un lado, el pensamiento occidental ha dado nacimiento a la ciencia y,
por consiguiente, al determinismo; por otro lado, este mismo pensamiento ha
aportado el humanismo, que nos remite, más bien, hacia las ideas de
responsabilidad y creatividad.
Filósofos como Bergson o Heidegger han planteado que el tiempo no incumbe a
la física, sino a la metafísica. Para ellos, el tiempo pertenece claramente
a un registro diferente, sobre el que la ciencia no tiene nada que decir.
Pero estos pensadores disponían de menos herramientas teóricas de las que
tenemos hoy.
Personalmente, considero que el tiempo brota de lo complejo. Un ladrillo
del paleolítico y un ladrillo del siglo XIX son idénticos, pero las
edificaciones de las que formaban parte no tienen nada en común: para ver
aparecer el tiempo hay que tomar en consideración el todo.


El no-equilibrio, fuente de estructura

Los trabajos que he realizado hace una treintena de años han demostrado que
el no-equilibrio es generador de tiempo, de irreversibilidad y
construcción. Hasta entonces, durante el siglo XIX y gran parte del XX, los
científicos se habían interesado, sobre todo, en los estados de equilibrio.
Después han comenzado a estudiar los estados cercanos al equilibrio. Así,
han evídenciado el hecho de que, desde el momento en que se produce un
pequeño alejamiento del equilibrio termodinámico, se observa la
coexistencia de fenómenos de orden y fenómenos de desorden. No se puede,
por tanto, identificar irreversibilidad y desorden.
El alejamiento del equilibrio nos reserva sorpresas. Nos damos cuenta de
que no se puede prolongar lo que hemos aprendido en estado de equilibrio.
Descubrimos nuevas situaciones, a veces más organizadas que cuando hay
equilibrio: se trata de lo que yo llamo puntos de bifurcación (1),
soluciones a ecuaciones no lineales. Una ecuación no lineal admite
frecuentemente varias soluciones: el equilibrio o la proximidad al
equilibrio constituye una solución de esa ecuación, pero no es la única
solución.
Así, el no-equilibrio es creador de estructuras, llamadas dísipatívas
porque sólo existen lejos del equilibrio y reclaman para sobrevivir una
cierta disipación de energía y, por tanto, el mantenimiento de una
interacción con el mundo exterior. Al igual que una ciudad que solamente
existe en cuanto que funciona y mantiene intercambios con el exterior,la
estructura disipativa desaparece cuando deja de ser "alimentada".
Ha sido muy sorprendente descubrir que, lejos del equilibrio, la materia
tiene propiedades nuevas. También asombra la variedad de los
comportamientos posibles. Las reacciones químicas oscilantes son una buena
muestra de ello. Por ejemplo, el no-equilibrio conduce, entre otras cosas,
a fenómenos ondulatorios, en los que lo maravilloso es que están gobernados
por leyes extremadamente coherentes. Estas reacciones no son patrimonio
exclusivo de la Química: la hidrodinámica o la óptica tienen sus propias
particularidades.


En el equilibrio, la materia es ciega; lejos del equilibrio la materia ve

Finalmente, las situaciones cercanas al equilibrio están caracterizadas por
un mínimo de alguna cosa (energía, entropía, etc.), al que una reacción de
pequeña amplitud las hace retornar si se alejan un poco de él. Lejos del
equilibrio, no hay valores extremos. Las fluctuaciones ya no son
amortiguadas. En consecuencia, las reaccíones observadas lejos del
equilibrio se distinguen con más nitidez, y por tanto, son mucho más
interesantes. En el equilibrio, la materia es ciega, mientras que lejos del
equilibrio la materia capta correlaciones: la materia ve. Todo esto conduce
a la paradójica conclusión de que el no-equilibrio es fuente de estructura.
El no-equilibrio es un interface entre ciencia pura y ciencia aplicada,
aunque las aplicaciones de estas observaciones a la tecnología estén
solamente en sus inicios. Actualmente, empieza a comprenderse que la vida
es, probablemente, el resultado de una evolución que se dirige hacia
sistemas cada vez más complejos. Es cierto que no se conoce exactamente el
mecanismo que ha producido la primeras moléculas capaces de reproducirse.
La naturaleza utiliza el no-equilibrio para sus estructuras más complejas.
La vida tiene una tecnología admirable, que muy frecuentemente no llegamos
a comprender.


Pensar en términos de probabilidades, no de trayectorias

El no-equilibrio no puede ser formalizado a través de ecuaciones
deterministas. En efecto, las bifurcaciones son numerosas y, cuando se
repiten las experiencias, el camino seguido no es siempre el mismo. Por
tanto, el fenómeno es determinista entre las bifurcaciones, pero es
totalmente aleatorio en las bifurcaciones. Entra en directa contradicción
con las leyes de Newton o de Einstein, que niegan el indeterminismo.
Evidentemente, esta contradicción me ha preocupado mucho. ¿Cómo superarla?
La actual teoría dinámica nos ofrece herramientas particularmente
interesantes al respecto. Contrariamente a lo que pensaba Newton, ahora se
sabe que los sistemas dinámicos no son todos idénticos. Se distinguen dos
tipos de sistemas, los sistemas estables y los sistemas inestables. Entre
los sistemas inestables, hay un tipo particularmente interesante, asociado
con el caos determinista. En el caos determinista, las leyes microscópicas
son deterministas pero las trayectorias toman un aspecto aleatorio, que
procede de la "sensibilidad a las condiciones iniciales": la más pequeña
variación de las condiciones iniciales implica divergencias exponenciales.
En un segundo tipo de sistemas, la inestabilidad llega a destruir las
trayectorias (sistemas no integrables de Poincaré). Una partícula ya no
tiene una trayectoria única, sino que son posibles diferentes trayectorias,
cada una de ellas sujeta a una probabilidad.
Agruparemos estos sistemas bajo el nombre de caos. ¿Cómo tratar este mundo
inestable? En vez de pensar en términos de trayectorias, conviene pensar en
términos de probabilidades. Entonces, se hace posible realizar predicciones
para grupos de sistemas. La teoría de caos es algo semejante a la mecánica
cuántica. Es necesario estudiar en el ámbito estadístico las funciones
propias del operador de evolución (hacer su análisis espectral
correspondiente). En otros términos, la teoría del caos debe formularse a
nivel estadístico, pero esto significa que la ley de la naturaleza toma un
nuevo significado. En lugar de hablar de certidumbre, nos habla de
posibilidad, de probabilidad.
La flecha del tiempo es, simultáneamente, el elemento común del universo y
el factor de distinción entre lo estable y lo inestable, entre lo
organizado y el caos. Para ir más lejos en esta reflexión, es necesario
extender los métodos de análisis de la física cuántica, especialmente
saliendo del espacio euclediano (el espacio de Hilbert, en sentido
funcional) en cuyo seno está definida. Afortunadamente, matemáticos
franceses, ante todo Laurent Schwartz, han descrito una nueva matemática,
que permite aprehender los fenómenos de caos y describirles en el ámbito
estadístico.
Pero el caos no explica todo. La historia y la economía son inestables:
presentan la apariencia del caos, pero no obedecen a leyes deterministas
subyacentes. El simple proceso de la toma de decisión, esencial en la vida
de una empresa, recurre a tantos factores desconocidos que sería ilusorio
pensar que el curso de la historia puede modelizarse por medio de una
teoría determinista.
El segundo tipo de sistemas inestables evocados más arriba es conocido bajo
la denominación de sistemas de Poincaré. Los fenómenos de resonancia juegan
en ellos un papel fundamental, pues el acoplamiento de dos fenómenos
dinámicos da lugar a nuevos fenómenos dinámicos. Estos fenómenos pueden ser
incorporados en la descripción estadística y pueden conducir a diferencias
con las leyes de la mecánica clásica newtoniana o la mecánica cuántica.
Estas diferencias se ponen de manifiesto en los sistemas en los que se
producen colisiones persistentes, como los sistemas termodinámicos. La
nueva teoría demuestra que se puede tender un puente entre dinámica y
termodinámica, entre lo reversible y lo irreversible.


La inestabilidad no debe conducirnos al inmovilismo

Nos encontramos en un período "bisagra" de la ciencia. Hasta el presente,
el pensamiento ponía el acento sobre la estabilidad y el equilibrio. Ya no
es así. El propio Newton sospechó la inestabilidad del mundo, pero descartó
la idea porque la encontró insoportable. Hoy, somos capaces de apartarnos
de los prejuicios del pasado. Debemos integrar la idea de inestabilidad en
nuestra representación del universo. La inestabilidad no debe conducir al
inmovilismo. Al contrario, debemos estudiar las razones de esta
inestabilidad, con el propósito de describir el mundo en su complejidad y
comenzar a reflexionar sobre la manera de actuar en este mundo. Karl Popper
decía que existe la física de los relojes y la física de las nubes. Después
de haber estudiado la física de los relojes, ahora debemos estudiar la
física de las nubes.
La física clásica estaba fundada sobre un dualismo: por un lado, el
universo tratado como un autómata; por otro lado, el ser humano. Podemos
reconciliar la descripción del universo con la creatividad humana. El
tiempo ya no separa al ser humano del universo.

NOTAS
(1) Los puntos de bifurcación son puntos singulares que corresponden a
cambios de fase en el no-equilibrio.

La publicación de este texto ha sido posible gracias al Institut du
managemet d'EDF et de GDF, por el que hemos obtenido el original en
francés, y al propio llya Prigogine, que nos ha autorizado para traducir y
publicar esta tribuna libre.


Producción: DC--(LQQ-LQH)
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