El acertado miedo de Stephen Hawking

 «La inteligencia artificial podría significar el fin de la raza humana» (Stephen Hawking)

Hace unas semanas, el famoso físico Stephen Hawking (junto a otros 1000 colegas científicos) alertaban sobre el supuesto peligro que supone el avance en robótica e inteligencia artificial para la supervivencia del ser humano [1]. Y la cuestión es que no va desencaminada la cosa.

Está en nuestra naturaleza vernos como el centro de la creación y del Universo, pero realmente sólo somos un producto más del proceso evolutivo, y el hecho de que nuestra especie finalmente pueda desaparecer como ya lo han hecho millones de especies anteriormente aquí en la Tierra es muy posible. De hecho, dado que el tiempo de vida que le queda al Universo antes de la muerte térmica es varios órdenes de magnitud superior al ya transcurrido desde el Big Bang, es casi una certeza la situación en la que la especie humana termine desapareciendo; y probablemente lo hará más pronto que tarde (a escala cosmológica).

Y puestos a imaginar el motivo de nuestra extinción, hay varias alternativas quizás más destacadas que las demás: un meteorito, una guerra nuclear a gran escala, una erupción volcánica en cadena de grandes dimensiones, una enfermedad mortal con una fácil transmisión por aire ...y los robots ;). Sé que suena a ciencia ficción (y de momento es cierto que no es más que una hipótesis ficticia), pero la idea no es tan absurda como pueda parecer. La tecnología robótica y de IA es joven, pero avanza a muy buen ritmo, y es posible que en 50 ó 100 años se comiencen a ver complejas conciencias artificiales (de casi idénticas capacidades cognitivas que las humanas).

Pero no se trata sólo de una posibilidad, sino que incluso se puede defender teóricamente que esta rebelión artificial está determinada por las reglas del mundo, y que es pue, inevitable que tarde o temprano ocurra (si no desaparecemos antes por otras causas). Veamos esta propuesta en profundidad:

Las leyes ontológicas del mundo.

En el mundo hay dos importantes reglas o leyes que tienen un carácter ontológico, y que determinan lo que puede y lo que no puede ocurrir de un modo espontáneo en el Universo. Se trata de la segunda ley de la termodinámica (la entropía o desorden global siempre debe ir en aumento en el tiempo ΔS > 0), y el hecho de que la energía disponible (energía libre, entalpía libre, o  energía de Gibbs) siempre tiende a disminuir globalmente (ΔG < 0). Estas dos reglas dictan, como decimos, qué es posible y qué no lo es en el comportamiento físico del mundo y en las reacciones químicas entre elementos.

Relación entre complejidad y energía libre.

Son muchos los investigadores de actualidad y renombre que basan toda la evolución ocurrida en el Universo (a todos los niveles) sobre estas dos reglas: por nombrar a unos pocos, tenemos a Nick Lane, Addy Pross, y por supuesto a Jeremy England [2][3][4]. Esta lista es bastante más extensa, y todo parece indicar que en las próximas décadas comenzará a emerger consenso en la comunidad científica a favor de la propuesta de que el origen y evolución de la vida es parte de un proceso físico global más amplio que implica una sencilla regla de base:

Esta sencilla regla sobre la que se cimentaría toda posible evolución, nos dice que el Universo (guiado por sus leyes ontológicas), debe obedecer siempre el siguiente mandamiento: "La energía disipada o utilizada en la formación de estructuras físicas, debe ser siempre tal que haga disminuir la energía útil global del Universo".

Es decir, que para que sea posible la ocurrencia de cualquier fenómeno (incluidos aquellos estructuralmente complejos, como por ejemplo la vida biológica), es necesario que la energía consumida supere siempre cierto umbral que va estrictamente relacionado con la cantidad de orden implicado. Matemáticamente la cosa es así:

El primer miembro de la derecha es la entalpía, que representa la cantidad de energía consumida o cedida al medio, y el segundo término representa la complejidad presente en un sistema. Como el Universo tiende siempre a ΔG < 0; para que se pueda producir un gran descenso en la entropía, con el consiguiente aumento de orden estructural (ΔS << 0), la entalpía H (cantidad de energía intercambiada con el entorno) debe contrarrestar ese aumento de orden S, y no sólo eso, sino que dicha entalpía (dicho consumo energético), debe mantenerse en el tiempo así de alta si se quiere mantener el orden logrado. Esto significa que, si una vez logrado cierto nivel de complejidad, el consumo de energía se detiene, la estructura se viene abajo y pierde su complejidad (ΔS > 0) en valor suficiente hasta que ΔG sea menor que 0 de nuevo.

De hecho, cabe señalar aquí que la muerte de un ser vivo no es ni más ni menos que el descenso en la capacidad de dicho organismo (debido a cambios en su estructura física) para obtener y consumir le energía necesaria para mantener su alta entropía (S), lo que lleva a que la compleja estructura se pierda, y el ser vivo se desintegre. Podemos decir por tanto que eso constituye la muerte: el proceso espontáneo que ocurre cuando el orden de un cuerpo es mayor que su capacidad para mantener la energía útil global del Universo en descenso (ΔG < 0).

¿Qué es la vida?

El Universo, como vemos, tiende siempre a toda costa a que la cantidad de energía útil para producir trabajo neto vaya disminuyendo en el tiempo (o, en otras palabras, el mundo tiende a consumir de manera constante todo el trabajo potencial disponible en su realidad). Y aunque son muchos los tipos de fenómenos que pueden ocurrir en el Universo de un modo espontáneo, dichos fenómenos se pueden agrupar en dos grandes grupos:

1) Aquellos que hacen disminuir constantemente la energía útil mediante la disminución neta
de orden en el mundo (aumentado la entropía global ΔS > 0 del Universo). Como por ejemplo el fenómeno de dispersión de un gas en un sistema.

2) Y aquellos que hacen disminuir en el tiempo la energía útil global disponible, mediante la formación de estructuras físicas eficientes consumidoras de trabajo. Estos fenómenos consisten en ser estructuras poco caóticas (bastante ordenadas ΔS < 0), pero cuya eficiencia en el consumo energético supera en mucho la disminución local entrópica que su estructura le supone al mundo. Este grupo de fenómenos es muy heterogéneo, e incluye fenómenos complejos como la vida biológica, los huracanes y torbellinos, patrones naturales como las corrientes seguidas por el agua de los ríos y las dunas de arena, complejas organizaciones sociales de ciertos animales (hormigas, humanos), etc.

El primer grupo engloba así, a todos aquellos fenómenos que implican caos y dispersión (con el consiguiente consumo de energía potencial asociado), y el segundo grupo engloba los fenómenos que poseen bajo caos y desorden, pero alto consumo energético directo. Sin embargo, mientra que los fenómenos del primer grupo ocurren fácilmente de un modo inmediato (como cuando una copa de cristal se hace trizas al caer al suelo, o cuando el calor de un cuerpo se transmite hacia los objetos de su entorno), los fenómenos ordenados pero que son grandes consumidores de energía son complicados de acontecer.

Esta dificultad se relaciona precisamente debido a la necesidad estructural que supone una alta densidad de consumo energético (cantidad consumida por unidad de área del fenómeno): es decir; ¡que se requiere un importante aumento en el orden local (complejidad) para lograr esta gran eficiencia disipativa global! Pero como hemos visto, el Universo tiende, siguiendo la segunda ley de la termodinámica, a estados de bajo orden (ΔS > 0), por lo que la aparición de un fenómeno complejo  (ΔS < 0) que sea eficiente consumidor de energía, a pesar de ser un fenómeno muy estable una vez alcanzado, es precisamente una tarea complicada de llevar a cabo: ¡esta es la razón de que no veamos la aparición de fenómenos complejos por doquier en el Universo, pero que sí observemos el hecho de que, cuando finalmente aparece, este fenómeno complejo es  SIEMPRE un eficiente consumidor de energía, y además siempre se trata de un fenómeno bastante estable en el tiempo mientras tenga acceso a energía externa que consumir!

La vida aquí en la Tierra no es más, pues, que un proceso complejo pero gran eficiente acaparador

de energía: un fenómeno natural del segundo grupo que hemos estudiado algunos párrafos más arriba. De hecho, la vida biológica es tan eficiente en la tarea de consumir energía y disipar calor, que una simple bacteria es más eficiente (más densa energéticamente hablando) que nuestro propio Sol: es decir; que por unidad de área, un trocito de Sol del tamaño de una bacteria, por ejemplo, es incapaz de producir tanto calor como consigue una bacteria o, visto de otra manera, que una hipotética bacteria que tuviese el tamaño del Sol, produciría muchísimo más calor que éste.

Y como la vida es tan buen consumidor de energía (energía que transforma en calor mediante trabajo mecánico), es normal que sea un fenómeno muy estable en el tiempo siempre que tenga energía disponible que acaparar pero, ¿cómo se alcanzó en un primer momento la compleja estructura espacial que los seres vivos presentan? ¿cómo se originó pues aquí en la Tierra este fenómeno local tan complejo y tan poco probable?

La respuesta es clara: mediante un gradual proceso de aumento de complejidad y eficiencia respetando las dos leyes ontológicas que ya hemos estudiado. Un proceso que se denomina evolución, y que no sólo aplica a los organismos biológicos ya existentes como se suele pensar, ¡sino que aplica, como veremos luego, a todos y cada uno de los fenómenos que hemos agrupado y clasificado antes en el segundo grupo de fenómenos!

Evolución.

Pese a la costumbre de pensar de esta forma, la evolución, como decimos, no sólo aplica a los organismos vivos terrestres, sino que aplica a cualquier fenómeno o estructura física compleja aparecida en el Universo. El concepto es sencillo: cuando se dan las condiciones físicas adecuadas (que varían según el fenómeno de estudio), el proceso natural evolutivo comienza una gradual carrera escalando poco a poco el monte improbable (como diría Dawkins) que supone la disminución local de orden que finalmente, con el tiempo, dará lugar al fenómeno complejo del segundo grupo. Es decir; que el fenómeno irá pues formándose gradualmente conforme aumenta su complejidad, al mismo tiempo que aumenta su eficiencia y consumo energético por unidad de área en mayor proporción.

Mediante la evolución, el Universo consigue dos cosas: por un lado, consigue como hemos visto, otro modo de consumir la energía útil global que éste contiene de un modo diferente a la mera disminución de orden (aumento de caos = ΔS >> 0), pero además, consigue un objetivo añadido: ¡que el consumo de esta energía útil sea enorme en comparación con los fenómenos caóticos del primer grupo!

Cuando el descenso de energía útil en el Universo se debe al aumento de entropía (desorden espontáneo) dicho consumo ocurre de un modo más o menos lineal (aproximadamente), sin embargo, cuando el gasto energético se debe a un fenómeno del segundo grupo (con alto orden local pero con una mucho mayor ferocidad consumidora de energía), se logra que el fenómeno "busque" la eficiencia en el consumo energético, y que además, llegados a cierto nivel de complejidad, incluso que se afane (volición) en consumir tanta energía como sea posible. En otras palabras: ¡los fenómenos del segundo grupo son capaces de consumir energía de un modo exponencial!

Una bacteria, como hemos visto, es capaz de generar por unidad de área una cantidad de calor superior proporcionalmente en varios órdenes de magnitud al de una estrella como el Sol. Los fenómenos complejos estables tienen todos esta capacidad para superar en mucho el consumo de los fenómenos espontáneos desordenados, ¡y además presentan tanto mayor eficiencia cuanto más complejo es el fenómeno!

Cualquier carrera evolutiva en un medio determinado se puede entender con estos principios: 1º) es siempre una carrera en pos del mayor consumo energético posible, 2º) dará como resultado siempre fenómenos complejos estables dentro de dicho medio, 3º) serán fenómenos tanto más estable cuanto mayor eficiencia presenten, y por último, 4º) los fenómenos dominantes (los más estables) consumirán energía en proporción a su complejidad: cuanto mayor complejidad presenten, mayor eficiencia en el consumo van a tener. Llegado el momento, el consumo del fenómeno en cuestión se hace exponencial en el tiempo (en los seres vivos, este paso ocurre con la replicación).

Resumiendo: La evolución natural en el Universo es un mecanismo espontáneo (tan espontáneo como el aumento del desorden), en el que, dadas ciertas condiciones ambientales (que difieren según el tipo de fenómeno), consigue disminuir la energía útil global del mundo de un modo alternativo al desorden, y además lo consigue con mucha mayor rapidez (exponencialmente). Se puede decir que la evolución es un mecanismo que permite crear máquinas naturales capaces de consumir la mayor cantidad de energía posible por unidad de tiempo.

Experimento que evidencia este comportamiento señalado.

A continuación vais a poder ver un claro experimento que, mediante una simulación computacional, nos muestra como el Universo posee de modo ontológico (en cuanto que se basa en leyes físicas esenciales que dictan lo que es y el modo en que algo puede ser) esta relación innata entre complejidad y eficiente consumo energético:

El experimento parte de un potencial Lennard-Jones (L-J), el cual es usado muy comúnmente en la simulación de la realidad por ordenador, debido a que muestra una buena aproximación a la física real de partículas y a que, aún siendo un modelo simple, permite un detallado estudio de las propiedades de los gases y de las interacciones en modelos moleculares.

Pues bien, la metodología y el resultado del experimento es el siguiente:

1) Comenzamos simulando un sistema L-J cerrado (sin energía entrando o saliendo del sistema), y sin bordes (unbounded). Dicho sistema espontáneamente (puesto que es una simulación relativamente fiel del mundo real) tiende SIEMPRE hacia el desorden y el caos (aumento de entropía ΔS > 0). No es posible ver emerger en este sistema cerrado ningún tipo de complejidad estable, puesto que no hay una fuente de energía externa que pueda mantener dicha estructura. Es decir; que cuando se simula por ordenador estos sistemas cerrados, no pueden aparecer más que el tipo de fenómenos clasificados en el primer grupo que hemos descrito más arriba. El siguiente sería un vídeo de ejemplo:

2) A continuación preparamos un sistema L-J abierto; es decir, un sistema donde exista una fuente de energía externa que fluya en nuestro sistema, y donde también haya una fuente térmica hacia la que disipar energía en forma de calor. Pues bien, en estas condiciones, además de patrones caóticos TAMBIÉN vemos aparecer patrones complejos en el sistema. De hecho, estos sistemas pueden evolucionar espontáneamente hasta mostrar fenómenos de los dos grupos antes descritos. Lo quiere decir por lo tanto, que un sistema abierto puede evolucionar hacia estados desordenados y caóticos como antes, pero que también puede hacerlo hacia sistemas que muestren estructuras y patrones complejos gracias a un consumo de energía varios órdenes de magnitud superior a la consumida en fenómenos caóticos. Se observa en estos sistemas además, que cuanto más complejo es el patrón mostrado en el potencial L-J, más energía externa se ha consumido y disipado en forma de calor. En otras palabras, se observa una estrecha relación entre consumo energético y grado de complejidad logrado. Veamos un vídeo de potencial L-J evolucionado espontáneamente hacia un estado comeplejo:

Para ver con más detalle aún esta relación "consumo energético-grado de complejidad", se repite de nuevo el experimento siguiendo dos metodologías distintas, y se compara el resultado: 

2.a) Creamos primero por ordenador cientos de miles de sistemas L-J abiertos aleatorios e independientes unos de otros, y posteriormente se seleccionan aquellos sistemas que presentan mayor complejidad estructural relativa, siendo los otros (los más caóticos) desechados. Continuamos este proceso varios minutos, y finalmente de los cientos de sistemas L-J que sobreviven a nuestra criba (al mostrar un patrón relativo bastante complejo), elegimos uno de ellos para estudiarlo. El resultado es el siguiente:

Se observa en el vídeo un claro patrón complejo en la distribución espacial de las partículas; patrón que en un sistema cerrado es imposible de detectar siguiendo estos mismos pasos. Además, si continuamos estudiando las propiedades de estos sistemas supervivientes, observamos que ¡cuanto más complejo es el patrón, más energía consume!

¡Y se puede ver también como este tipo de sistemas complejos son estables en el tiempo NO tendiendo hacia el caos de manera espontánea!

El siguiente vídeo muestra el patrón conseguido si se invierte más tiempo aún en seleccionar sistemas complejos. Se puede observar que cuanto más tiempo evoluciona el sistema, más fácil es encontrar sistemas que sigan patrones cada vez más complejos, con el consiguiente aumento en el consumo de energía:

2.b) Por último, vamos a repetir el experimento siguiendo el proceso inverso. Se van a crean por ordenador cientos de miles de sistemas L-J abiertos e independientes unos de otros, y posteriormente se seleccionan aquellos sistemas que presentan mayor consumo energético relativo, siendo los otros (los menos consumidores) desechados. 

¡Y de nuevo se observa la relación ente energía y complejidad! Porque en esta ocasión, es al seleccionar aquellos sistemas L-J que más energía externa consumen, cuando vemos que se corresponden siempre con sistemas que muestran patrones espaciales complejos. Por lo tanto, de estos dos métodos experimentales, concluimos que ya sea buscando complejidad, o buscando eficiencia de consumo, siempre se observa el mismo tipo de estado final para el sistema donde complejidad y eficiencia disipativa siempre aparecen igualmente relacionadas.

Veamos para terminar un vídeo que muestra uno estos sistemas supervivientes a la criba, que muestra el mayor consumo conseguido durante las pruebas (es realmente impresionante que algo así pueda aparecer de manera espontánea simulando nuestra realidad física con detalle):

 

Para más detalles sobre este asunto, podéis visitar este artículo donde lo explico todo con mayor profundidad [5].

La vida biológica.

Es en este punto cuando realmente estamos en condiciones de comprender qué es la vida biológica aquí en la Tierra. Resulta que no es ni más ni menos que un fenómeno natural y espontáneo, resultado de un lento y gradual proceso de ajuste entre complejidad y eficiencia energética durante millones de años: un fenómeno más de los muchos posibles dentro del segundo grupo que hemos estudiado antes, los cuales acontecen gracias al comportamiento esencial del mundo que favorece la prevalencia o estabilidad de aquellos fenómenos que más eficientemente consumen energía en un medio dado: es decir; aquellos que mayor complejidad presentan manteniendo a la vez negativa en el tiempo la energía libre de Gibbs.

De hecho, si quisiésemos esquematizar de un modo matemático qué es la vida biológica, no necesitaríamos escribir grandes obras, sino que nos valdría con los siguientes párrafos:

Podemos decir, sin mucho miedo a equivocarnos, que la vida es:

1) ΔS << 0 (un fenómeno que disminuye localmente en gran medida la entropía debido a su complejidad estructural y la presencia de patrones -en contra de la segunda ley de la termodinámica-)

2) ΔH << 0 (un fenómeno capaz de consumir gran cantidad de energía, y disipar con ello gran cantidad de calor, es decir; un fenómeno capaz de interactuar en gran medida con un medio externo)

3) ΔG << 0 (un fenómeno donde la capacidad para realizar trabajo y disipar calor mediante un consumo energético, supera en mucho el aumento local de orden que requiere; de modo que globalmente, la energía libre útil total siempre disminuye en el tiempo. Es decir; que la entropía global realmente aumenta bastante -en forma de calor- a pesar de la disminución local previamente requerida)

Es decir, que este punto 3) supone lo siguiente (ignoramos T, por claridad): ΔG << 0  y  ΔG = ΔH - ΔS << 0  => ΔH << ΔS.

Pero puesto que en los fenómenos del grupo 2 el orden siempre aumenta (punto 1), la entropía local del sistema en el tiempo va a ser siempre mucho menor que cero (ΔS << 0, incremento de entropía negativa), por lo que tenemos en este caso particular que hay que consumir obligatoriamente siempre mucha energía (decrementando la entalpía H), de manera que se mantenga la inecuación (ΔH << ΔS); puesto que si ΔS es negativo, ΔH deberá ser mucho más negativo, y eso precisamente se consigue realizando trabajo mecánico y disipando calor.

Dicho de otro modo, la energía consumida y disipada en forma de calor (incremento negativo de la entalpía) debe ser, en estos fenómenos, mucho mayor que el incremento de orden local para conseguir su estabilidad en el tiempo.

Es decir, que para lograr y conservar en el tiempo un fenómeno complejo como la vida, debe poder absorberse continuadamente de una fuente externa una gran cantidad de energía con la que se hará principalmente trabajo mecánico y se disipará calor a una fuente termal. En el caso de la vida en la Tierra, la fuente de energía es el Sol, y la fuente termal la atmósfera y el océano.

4) La improbabilidad de que aparezcan en el mundo fenómenos complejos y eficientes consumidores de manera fortuita (puesto que las leyes físicas determinan que en el Universo las configuraciones ordenadas son minoría frente a las posibles configuraciones caóticas), hacen que los fenómenos complejos como la vida deban ir gradualmente emergiendo conforme pequeños aumentos de orden local lleven aparejado por azar un consumo energético capaz de disminuir ΔG < 0. Además, cuanto más negativo haga ΔG << 0, más estable será ese nuevo fenómeno y más fácilmente servirá de base para futuros cambios aleatorios que disminuirán aún más ΔG.

Otros fenómenos complejos y su relación con el consumo energético.

Los cuatro puntos vistos anteriormente no sólo engloban y dirigen la aparición de la vida en la Tierra, sino que en realidad conforman la base físico-química que explicaría la aparición y evolución de todos y cada uno de los fenómenos complejos posibles en el Universo. Veamos cómo aplicamos esta afirmación con varios ejemplos que puedan esclarecer el asunto:

Ejemplo 1) La evolución por selección natural darwiniana es un caso típico donde todo lo dicho aplica. Tenemos varias especies de seres vivos compitiendo en un medio; lo cuales no son más que máquinas estables capaces de consumir tras millones de años mucha más energía que la cantidad de orden que su estructura supone. Pues bien, en esta situación, cada vez que se produce la reproducción de un individuo concreto pueden ocurrir pequeñas variaciones estructurales aleatorias (mutaciones), algunas de las cuales pueden mejorar por puro azar el consumo energético del fenómeno resultante (en este caso un nuevo individuo de una especie concreta). Si la mejora supone disminuir de un modo notable la energía útil global (ΔG), entonces ese cambio aleatorio será muy estable, permaneciendo en el tiempo e incluso desplazando a otras estructuras menos eficientes que compitan por la energía y los recursos del medio. Esto no es ni más ni menos que lo que Darwin denominó evolución por selección natural.

Ejemplo 2) Los huracanes. Un huracán es un fenómeno muy complejo (ΔS << 0), que ocurre cuando las condiciones climáticas son tales que permiten que una gran cantidad de energía útil se encuentre disponible para hacer trabajo mecánico. Todo el movimiento coordinado y el complejo patrón circular local, son tales que permiten absorber el máximo posible de energía del medio de modo que el trabajo mecánico generado consigue con creces consumir y disminuir la energía libre global (ΔG << 0). Este trabajo mecánico, por cierto, es el responsable de todo el daño que genera un huracán tras su paso.

Para que un huracán acontezca, es necesario pues que consuma mucha más energía que la cantidad de orden que su formación requiere, y para permanecer estable en el tiempo, requiere que dicha proporción se mantenga. Precisamente, cuando el huracán desaparece es cuando no es capaz de mantener esta relación "complejidad-consumo", fundamentalmente porque las condiciones climáticas dejan de permitir la absorción de la energía requerida conforme el huracán se desplaza por el planeta y alcanza tierra firme.

Si os fijáis bien, un huracán sigue un patrón bastante similar al que vimos antes en los vídeos con las simulaciones experimentales del potencial L-J.


Ejemplo 3) Un río. Los ríos son otras estructuras que presentan siempre aquellos patrones espaciales complejos que históricamente más corriente de agua siguieron, lo cual implica que aparecen gracias al eficiente trabajo mecánico ejercido por toda esa corriente pasada, la cual asegura que el orden que presentan actualmente consiga siempre un eficiente consumo en forma de trabajo por el movimiento se su agua.

Ejemplo 4) El hombre como especie dominante. Hemos visto que conforme la evolución acontece durante millones de años, lo normal es que pequeñas (a veces muy pequeñas) variaciones den lugar a mejores consumos energéticos en proporción a la complejidad de la variación (con tal de que el cambio consiga ΔG < 0 en la justa medida para ser estable y permanecer en el medio). Sin embargo, en ciertos momentos históricos, es posible que cierto aumento de orden local no sólo de lugar a un aumento relativamente pequeño de eficiencia estable, sino que, en raras ocasiones, por puro azar durante los eónes, un pequeño cambio estructural relativo puede dar lugar a un aumento exponencial en la capacidad de generar calor.

Estos saltos evolutivos se han registrado en varias ocasiones en la vida terrestre, siendo de destacar la aparición del Homo sapiens. Desde un primer momento, el aumento relativo de la capacidad craneal del hombre permitió a éste dominar el entorno de un modo nunca visto en la Tierra, siendo quizás el descubrimiento del fuego determinante. El hombre (en realidad su cerebro) es el fenómeno más complejo acontecido en el planeta, lo cual evidentemente debe llevar aparejado un aumento en la capacidad para obtener y utilizar energía extraordinario. Y ciertamente el ser humano es, de hecho, el ser vivo que más energía neta media consume por individuo; residiendo ahí la clave de nuestra dominación sobre el resto de especies vivas, y nuestra gran estabilidad como fenómeno en el mundo.

Hoy por hoy, nuestra especie es el fenómeno complejo conocido que mejor cumple en proporción a su tamaño el mandamiento físico de que ΔG << 0 (si realmente somos especiales en algo, es en este hecho). Es más, si colocamos en proporción de tamaño a una persona con una estrella, el hombre posee más densidad calorífica media que cientos de estrellas juntas.

Relación entre el aumento de la complejidad social y la revolución industrial.

Otro ejemplo de todo lo dicho hasta ahora, es el modo en que el ser humano se organiza en sociedad. Y es que el vivir en sociedad es también un fenómeno complejo, natural y espontáneo, y como tal, se debe ceñir al mandamiento de consistir en ser una estructura eficiente consumidora de energía. De hecho, conforme crece la complejidad en la estructura social del hombre, también el consumo requerido va creciendo progresivamente; pudiéndose decir de modo equivalente, que conforme aumenta el consumo energético medio de nuestra sociedad, ésta crece en complejidad al mismo tiempo: siendo fiel reflejo de esta situación el aumento exponencial de la población en los últimos siglos, y el crecimiento en el bienestar social alcanzado.

Y es sin duda importante señalar, en favor de esta teoría, el hecho de que se produjo un evidente salto en la complejidad social cuando se logró tecnológicamente acceso a nuevas fuentes de energía en el siglo XIX. Es indudable que la revolución industrial no fue otra cosa que un aumento exponencial en el modo en que se pudo acceder y consumir más energía gracias a nuevas fuentes energéticas tales como la combustión del carbón. Ocurriendo a principios del siglo XX un nuevo salto cuando se comenzó a explotar en masa el uso de combustibles fósiles más eficientes como el petroleo.

Toda esta nueva energía disponible permitió un mayor consumo neto por persona, y facilitó el aumento exponencial de la  población mundial y su complejidad interna (lo que se conoce como el bienestar social); lo que se tradujo en un enorme crecimiento en la producción y consumo global. Este dominio energético supuso la expansión y supremacía del modo de vida Occidental sobre el resto del mundo, y  es esta eficiencia de producción y consumo la que lo mantiene estable. Tan estable de hecho, que no habrá nada que pueda hacerle sombra siempre y cuando tengamos acceso a la suficiente energía como para mantener tanta complejidad. Esta es la razón de que todos los países se afanen tanto en aumentar su producción (lo que se conoce como el producto interior bruto); de ello depende la supervivencia de su bienestar.

Y viene al caso hacer notar en este punto, que precisamente el tan temido "Peak Oil" (momento en que la rentabilidad de extracción del petroleo y otros recursos fósiles decaiga y comiencen a escasear) será un momento clave en la historia de la humanidad puesto que, si no se consigue acceso a una nueva fuente de energía alternativa tanto o más eficiente que las fósiles (y las renovables no lo son), la complejidad social será imposible de mantener, y ocurrirá inevitablemente un retroceso en la misma (incluyendo reducción del tamaño de la población y del bienestar social). Si el descenso en la cantidad neta de energía externa no se consigue sobreponer, el "Peak Oil" [6] va a suponer sin duda nuestra vuelta al estilo social del siglo XIX (o incluso XVIII).

El aumento de la complejidad social y la aparición de máquinas inteligentes.

Pero, para poder seguir con nuestra argumentación, supongamos que conseguimos la tan necesaria fuente de energía alternativa a las fósiles (y de igual eficiencia): es decir; supongamos que conseguimos mantener la complejidad social de algún modo (incluso si ese modo es mediante controles mundiales de natalidad y un mayor desnivel social, donde unos pocos vivirán y mantendrán una complejidad social mucho mejor que la de mayoría, que harán las veces de mano de obra "barata").

Pues bien: Hemos visto que lo fundamental para la física del mundo es mantener siempre negativa la tendencia de la energía útil total disponible (ΔG < 0), y en eso se basan precisamente los fenómenos complejos estables como es el caso del hombre y su sociedad. Y esto supone, como ya hemos repetido, que si se desea un mayor aumento de complejidad social, se requiere siempre aumentar el consumo y la producción; y en este caso, esto significa que para aumentar el alcance de los bienes a una mayor población (disminuir la pobreza, mejorar el bienestar de más personas, etc.), vamos a requerir de mejores y mayores infraestructuras que permitan una comunicación eficiente de más y más recursos entre cada vez más y más personas, y esto sólo es posible, como no, a costa de aumentar el consumo energético neto medio por persona en el planeta. En otras palabras: hay que producir y consumir necesariamente cada vez más, para poder aumentar la complejidad social lo suficiente como para que cada vez más personas mejoren su bienestar.

Pero hay otro factor que entra en juego aquí, y no es ni más ni menos que las limitaciones fisiológicas del hombre para realizar trabajo mecánico. Por mucha energía de que se disponga, el hombre es capaz de trabajar un limitado número de horas al día, tiene una potencia muscular limitada, sufre de constantes enfermedades, de fatiga laboral, de problemas personales, etc., lo cual pone cota a su eficiencia para consumir energía con la que realizar trabajo. Y esta acotación en la capacidad de realizar trabajo de un modo eficiente sería un impedimento para un mayor crecimiento en la complejidad social...si no fuese por las máquinas.

De no ser por las máquinas, la tecnología que permitió acceso a nuevas fuentes de energía no habrían servido de nada. Una máquina bien construida (con su consiguiente orden local), permite utilizar estas fuentes fósiles de un modo extraordinario, con todo el trabajo mecánico neto que eso supone. Las máquinas industriales fueron las que permitieron el crecimiento social del siglo XIX y mediados del XX, y sin su uso, no habríamos pasado del modo de vida previo a la revolución industrial. Pero estas máquinas tradicionales, por si solas, también tienen una pega: requieren de la constante supervisión y manipulación por parte de un ser humano, con las mismas limitaciones que ya hemos mencionado: fatiga mental, bajas por enfermedades, bajas por problemas personales, limitado número de horas de trabajo supervisando, costes sociales del empleado, etc.

Por lo tanto, la necesidad de mejorar aún más la productividad, llevó desde finales del siglo XX a la gradual aparición de máquinas no supervisadas (o cada vez menos supervisadas). Este proceso no ha parado desde entonces, y ya existen fábricas a día de hoy (concretamente en Japón y China) que funcionan exclusivamente con robots "casi" independientes. De hecho, hace poco una noticia en los medios contaba cómo en cierta fábrica de China había despedido y sustituido a casi todos los trabajadores humanos por máquinas [7], y además empresas tan importantes como Amazon está actuando también en esta dirección.





Los peligros de la humanidad.

El ser humano posee una fuerte intuición o tendencia innata a sentirse siempre de algún modo muy especial como fenómeno del mundo, pero realmente, en esencia no lo es. Nuestra singularidad es una cuestión de escala y poco más, ya que, según hemos visto, simplemente somos un mero fenómeno complejo más de entre tantos posibles. Y si realmente somos especiales de algún modo aquí en la Tierra, es simplemente porque conformamos la estructura compleja actual más eficiente en el uso y consumo energético del planeta. Pero sin embargo, esto no fue siempre así, ni tiene porqué continuar siendo siempre así. Es muy probable que, más pronto que tarde (a escala geológica), alguna otra estructura supere nuestra eficiencia y nos desplace como especie dominante: estas cosas ya han ocurrido antes en infinidad de ocasiones en la historia evolutiva del mundo.

Sin embargo, el modo concreto en que pasaremos a la historia como especie dominante evidentemente es algo que no se puede conocer; aunque, como ya hicimos al inicio de este artículo, se pueden enumerar algunas alternativas plausibles: un meteorito, una gran erupción volcánica en cadena, un cambio climático extremo, una enfermedad muy infecciosa, una guerra nuclear a gran escala...y, como no, debido a la aparición de máquinas inteligentes.

A esta última posibilidad es a la que se refiere Stephen Hawking en el artículo mencionado en la entradilla [1], donde alerta, junto a otros mil científicos, de la posibilidad real de un futuro desastre debido a la robótica y la inteligencia artificial. Sin embargo, y por mucho que quieran alertar, este peligro es imposible de soslayar debido a la propia naturaleza del hombre, ya que la humanidad no puede evitar su tendencia a aumentar la producción y el consumo.

Esta carta me recuerda mucho a la que escribieron grandes científicos de principios y mediados del siglo XX en donde alertaban del peligro real de la tecnología nuclear para la supervivencia de la humanidad...dicha carta fue obviamente ignorada, y desde entonces vivimos con el miedo de una posible aniquilación mutua. Y es también algo similar a lo que ocurre actualmente con el modo en que se ignoran las alertas sobre el evidente cambio climático: sencillamente no podemos poner freno al uso indiscriminado de energía (como no pudimos frenar la proliferación nuclear), porque tal cosa llevaría aparejada una obligada disminución del orden social (recordemos la obligada relación "complejidad-consumo" que las leyes físicas determinan). Si se consume menos energía (o si se consume energía menos eficiente), lo padecerá la población mundial a causa de un retroceso obligado en la complejidad social (menos bienestar, menos servicios, mayor mortalidad, etc.) . Es decir; que el hombre realmente NO es libre para actuar de un modo tal que no conlleve un consumo energético a la altura de la complejidad social que pretende mantener.

Por lo tanto, y pese a todas las advertencias, seguiremos perjudicando el clima del planeta, seguiremos expandiendo el potencial nuclear, y arrasaremos sin dudarlo con toda la energía que caiga en nuestras manos. Huelga decir, que también pese a todas las advertencias de estos científicos, continuaremos investigando y mejorando en tecnología robótica y de inteligencia artificial. Nuestros actos sociales son consecuencia de nuestra esencia material, y pese a que se intente racionalizar, no podemos evitar esta conducta a gran escala, como no podemos evitar como individuos dejar de respirar y consumir alimentos, salvo pena de perder la complejidad estructural de nuestro cuerpo y morir (como hemos visto, tanto un individuo como una sociedad de individuos, conforman fenómenos complejos regidos por las mismas leyes ontológicas del Universo).

Gradual desplazamiento del hombre en favor de otras estructuras disipativas más eficientes.

Por lo tanto, vemos que es algo real y plausible el hecho de que en algún momento futuro el hombre sea desplazado de la hegemonía mundial debido a su propia tecnología. Es algo que se siente y sobre lo que se han escrito ya cientos de novelas de ciencia ficción al respecto, siendo; por cierto, los libros del magistral Isaac Asimov los más recomendables.

Y aunque se ha escrito ya mucho, como digo, sobre el asunto, voy a continuación a imaginar o especular mi propia versión de los hechos que podrían llevar al desplazamiento del ser humano como especie dominante en nuestro planeta debido a la tecnología:

Pues bien, yo creo que continuará durante décadas la investigación en tecnologías de la robótica y la IA, y creo que el avance en estos campos cosecharán cada vez un mayor éxito. De hecho, ya ha comenzado hoy día el gradual proceso por el que las máquinas son cada vez más y más autónomas y autosuficientes; y será este mismo proceso de mejora continua el que irá progresivamente disminuyendo la mano de obra humana en todos los ámbitos industriales y de servicios. Esto llevará a que cada vez haya menos trabajo remunerado para las personas, con el consecuente aumento de la clase baja (y la casi desaparición de la clase media). Sucederán como consecuencia grandes disturbios y revueltas contra la clase alta (la oligarquía), la cual se encargará de sofocar mediante el uso de una policía y un ejercito cada vez más robotizado. Con el tiempo, se intentará solucionar el problema imponiendo un estricto control de natalidad, con la idea de ajustar la población al trabajo y producción disponibles. Esto implicará una drástica disminución de la población mundial, y la desaparición gradual de la problemática clase baja. Finalmente sólo quedarán una pequeña población de clase alta y un enorme número de robots "esclavos" (situación similar a la ocurrida, por ejemplo; en el imperio Romano, aunque con esclavos robots y menos ciudadanos). Mientras tanto, con el tiempo, los robots cada vez deberán de ser mas autosuficientes para no requerirse de tanto soporte humano (debido a la creciente desproporción entre humanos y máquinas). Llegará el día en que las máquinas finalmente alcancen una autosuficiencia completa, lo cual implicará una capacidad de replicación autónoma de su propia estructura.  Este momento será determinante, puesto que las máquinas habrán llegado a constituir de facto un fenómeno complejo autorreplicante independiente, y además serán mucho más eficientes y estables que cualquier ser biológico. Serán por último las leyes físicas y el transcurso del tiempo los encargados de que finalmente sólo perduren máquinas no basadas en el carbono.

Por tanto, no es que a Stephen Hawking se le haya ido la cabeza, sino que realmente el miedo que nuestros científicos muestran ante el avance en la investigación sobre máquinas inteligentes está muy bien fundado. Y es que, de continuarse dichos estudios y mejoras tecnológicas, muy probablemente terminará apareciendo en el mundo un nuevo fenómeno complejo autónomo mucho más eficiente consumiendo energía que el propio hombre; y como hemos visto antes, las leyes de la física nos dice que, dado el caso, el fenómeno más eficiente siempre es más estable y desplaza al resto de su dominio. Y no es sólo que nos desplacen, sino que más tarde, alguna catástrofe natural (o artificial) fortuita podría hacernos desaparecer como especie, mientras que las máquinas autónomas podrían permanecer como fenómeno. Es decir; que por ejemplo una supuesta guerra nuclear, grandes erupciones volcánicas (junto a un enorme "invierno volcánico"), o un gran meteorito, podrían acabar con la vida biológica, pero podría no acabar con estos robots más estables y menos susceptibles a cambios climáticos, radiactivos y físicos en general [8].

El hombre como puente en la aparición de fenómenos más complejos.

Hace tiempo que se sabe en física que la aparición de los elementos más complejos no pudieron formarse espontáneamente tras el Big Bang, sino que tuvieron que esperar a que aconteciesen fenómenos más complejo en el Universo para suceder: en concreto, hubo que esperar a la aparición de las estrellas y a su explosión final en forma de supernovas para que todos los elementos de la tabla periódica llegasen a darse como fenómenos en el mundo [9].

Esto viene a ejemplarizar el hecho de que ciertos fenómenos naturales necesitan de otros previos que actúen como una especie de catalizador. Pues bien, bien podría ser el caso de que la vida biológica como nosotros la conocemos, llegue algún día a actuar de algún modo a través de nosotros (el ser vivo más complejo aparecido en la Tierra) como catalizador de estructuras mucho más complejas y estables que la que la propia biológica permite. Es decir; que podría ser el caso de que la vida biológica catalizara la aparición de otro tipo de fenómeno mucho más complejo y estable, pero que no tenga la oportunidad de acontecer de un modo fortuito e independiente en el Universo. Piénsalo, ¡realmente podríamos servir como catalizadores de una nueva especie de "vida" basada en compuestos no orgánicos (elementos que puedan superar las capacidades fisiológicas de los compuestos basados en el carbono y el agua)! ¿Se podría decir, incluso, que esa podría ser nuestra finalidad como fenómenos?

De ser este el caso, podrían precisamente ser estas máquinas inteligentes y autónomas que desarrollaremos en las próximas décadas y siglos, los productos "catalizados" por nuestra racionalidad siguiendo los dictados de la física del mundo. Dichas máquinas, como ya hemos comentado, serán más eficientes y estables que nosotros y soportarán mejor posibles desastres naturales (o artificiales) por venir; y serán además, sin lugar a dudas, el fenómeno que tendrá alguna posibilidad real de colonizar otros planetas, puesto que la idea de que sea el hombre el que lo haga es utópica dada nuestra fuerte dependencia al entorno químico y climático de la Tierra, y a lo extremadamente sensibles que somos a otras amenazas como las radiaciones y el paso del tiempo (ya que la vejez y nuestra mortalidad es un verdadero problema en largos viajes espaciales).

Y es que, si la teoría física que llevamos defendiendo desde el principio es cierta, será una certeza el hecho de que el futuro del planeta tarde o temprano dejará de ser biológico (basado en el carbono), y que serán otros fenómenos "catalizados" más estables los que dominarán finalmente en el planeta. Es más; es muy probable que estos mismos sucesos ocurran en muchos otros planetas a lo largo del Universo, y que sea una regla física la que dicte que toda la vida comience siendo siempre biológica debido a las propiedades fisico-químicas favorables de este compuesto (esto es algo que defiende, por ejemplo, Nick Lane), pero que finalmente se termine dando el salto a otros compuestos más eficientes consumiendo la energía útil del mundo.

Ten en cuenta que si algún día llegase algún tipo de vida alienígena "inteligente" a nuestro planeta, muy probablemente estará basada en compuestos no orgánicos (quizás la película Transformers no sea tan disparatada después de todo xDDD).

Un saludo a todos.

Referencias:

[1] Artículo donde se explica las propuesta de Stephen Hawking sobre la posibilidad de que la IA acabe con la raza humana  http://www.elmundo.es/ciencia/2015/07/28/55b77746268e3e526a8b4586.html
[2] Página web del profesor Nick Lane: http://www.nick-lane.net/
[3] Web del invesigador Addy Pross: http://www.bgu.ac.il/~pross/
[4] Página oficial del equipo de trabajo del físico del MIT Jeremy England: http://www.englandlab.com/
[5] Artículo donde se explica con más profundidad la relación ontológica entre complejidad y eficiencia en el consumo energético: http://quevidaesta2010.blogspot.com.es/2015/03/evidencia-favor-de-la-teoria-de-jeremy.html
[6] Aquí tenéis un fabuloso artículo donde se explica qué es y cuales serían las posibles consecuencias de un eventual "Peak Everything": http://crashoil.blogspot.com.es/2011/05/peak-oil-peak-copper-peak-iron-peak.html
[7] Hay muchas noticias actualmente que hablan de la sustitución de mano de obra humana por "trabajadores" robóticos, por ejemplo esta: https://actualidad.rt.com/actualidad/174186-fabrica-china-robots, y aquí: http://es.gizmodo.com/toyota-empieza-a-sustituir-robots-por-personas-en-sus-f-1560309023
[8] No podía faltar hacer referencia a la famosa novela de Isaac Asimov: Yo, robot (https://es.wikipedia.org/wiki/Yo,_robot)
[9] Para un resumen introductorio de la Nucleosíntesis de los elementos de la tabla periódica, podéis ir a: https://es.wikipedia.org/wiki/Nucleos%C3%ADntesis