viernes, 7 de julio de 2017

Atrapados en el sistema solar (II)

"¿Qué cantidad de propelente (combustible + comburente) cree usted que sería necesaria para hacer llegar una sonda de 1 kg a Próxima b en 1.000 años? La respuesta le va a sorprender. La realidad es que la masa de propelente necesaria para hacer llegar una nave de 1 kg a Próxima b en 1.000 años usando un típico motor de propulsión química es muchos órdenes de magnitud superior a la masa que aglutina toda la materia contenida en el universo observable, la de todas sus galaxias con todas sus estrellas, planetas, agujeros negros y cualesquiera cuerpos y elementos contenidos en él." (Eduardo García Llama)

Atrapados en el sistema Solar

El sistema solar es el sistema planetario en el que se encuentran la Tierra y otros objetos astronómicos que giran directa o indirectamente en una órbita alrededor de nuestra estrella conocida como el Sol.

Muchos son los que tienen la idílica imagen de un futuro próximo donde los humanos colonicemos Marte, o alguna luna de Júpiter; dejados llevar quizás por esas románticas películas de Hollywood, sin ser conscientes de lo distante tecnológicamente que aún estamos de lograr tal proeza (y no hablemos ya del hito de hacer estos lugares habitables y hospitalarios para la vida humana).

No. La realidad es bien distinta. No sólo NO llegaremos a Marte en el 2030 (o 2035) como muchos medios sensacionalistas venden (mientras que las agencias espaciales se dejan querer para que no pare el flujo de dinero público), sino que posiblemente jamás llegue tal momento: de hecho, si volvemos a pisar nuestra luna antes de finales de siglo ya sería una gran sorpresa.

Pero no voy a entrar en debatir estas cuestiones que disgustará a más de uno, sino a mencionar el contenido de un artículo publicado en el diario El Mundo, escrito por el físico Eduardo García Llama, que me ha dejado de piedra. El artículo es este, y en él se trata el asunto concreto de cuánto propelente necesitaría una nave para viajar a Próxima b (el recientemente planeta descubierto orbitando la estrella más cercana a nosotros fuera del sistema solar: Próxima Centauri).

Y es que son muchos los que no sólo sueñan con la colonización humana de otros planetas y satélites del sistema solar, sino que incluso creen en lo asequible de que esta colonización se expanda fuera de estos límites; y que se adentre primero en otros sistemas colonizando sus planetas, y que posteriormente dicha colonización se expanda por toda la galaxia...y más allá :P. No es posible que tal cosa ocurra (al menos no con la física conocida). Y como muestra, este físico que trabaja de hecho en la NASA, nos habla con números (y no con palabras o buenas intenciones), de los problemas para poder realizar algún día semejante hazaña con los conocimientos técnicos de nuestra época. Copio directamente parte de las palabras del autor sobre el asunto:

"[...]la masa de propelente necesaria para hacer llegar una nave de 1 kg a Próxima b en 1.000 años usando un típico motor de propulsión química es muchos órdenes de magnitud superior a la masa que aglutina toda la materia contenida en el universo observable[...].

[por otra parte] Para una duración de 1.000 años, si el sistema de propulsión fuera uno de tipo iónico [...]la masa necesaria de propelente sería de alrededor de 5,5 trillones de kilos (un 55 seguido de 17 ceros); esto es, la masa de unas 13 billones (un 13 seguido de 12 ceros) de estaciones espaciales internacionales, equivalente a casi dos billones de cohetes Saturno V como los que llevaron seres humanos a la Luna.

Y recordemos que ninguno de estos casos tiene en cuenta el lanzamiento de todo ese propelente al espacio desde la Tierra y que solo nos serviría para hacer llegar en 1.000 años nuestra pequeña sonda de 1 kg a Próxima b, el planeta que orbita a nuestra estrella más cercana fuera del Sistema Solar, sin frenar en el planeta, solo para sobrevolarlo y pasarlo de largo."

Palabras demoledoras. Una constatación numérica del hecho de que muy (muy) probablemente el ser humano jamás llegará a pisar nada sólido que se encuentre fuera del sistema solar, a menos que se descubra una nueva física radicalmente distinta a la ya conocida (aunque de hecho, parece que poco más queda aún por descubrir). Es decir; que haría falta hallar algún método de esos inefables que muestran las películas de ciencia-ficción para salir de este atolladero, pero resulta evidente que eso hoy por hoy es pura ficción que posiblemente quede en puro cuento que no llegue a materializarse en la realidad.

Distancias al Sol en Unidades Astronómicas (UA). 1 UA = distancia de la Tierra al Sol.
Ojo, la escala es logarítmica, de forma que Voyager 1 no está 3 veces más lejos del Sol que la
Tierra sino más de 100 veces más lejos (136 veces). Fuente: NASA/JPL-Caltech.

Es más que probable que nunca hallemos el modo de acelerar un gran nave (de toneladas de peso) a una velocidad suficiente como para recorrer la distancia que nos separa de nuestra estrella más cercana en menos de cientos de miles de años; y eso sin contar con el resto de problemas técnicos (y económicos) que un viaje de este tipo conlleva (mantener la nave habitable tantos años, generar una gravedad artificial, evitar la exposición a la radiación, sacar ese tonelaje al espacio y frenarlo al llegar al destino, conseguir los recursos económicos y energéticos para hacer todo lo necesario, y muchos otros problemas espaciales todavía no resueltos que nos impiden incluso llegar al cercano Marte).

Es decir; que no importa el modo en que se pretenda construir una nave espacial puesto que las leyes de la física, nuestra breve y leve existencia orgánica, los limitados y finitos recursos materiales y energéticos disponibles en la Tierra, y las verdaderamente enormes distancias implicadas hacen que sea esta una tarea intratable. El hombre está atado y bien atado a la gran roca terrestre pero, ¿y la vida en sí?

La colonización bacterial

Ya comentamos en  una anterior entrada la importancia del microcosmos en nuestro mundo actual. Y lo hicimos precisamente comentando el libro llamado Microcosmos, escrito por Lynn Margulis y Dorion Sagan. En esta recomendable obra los autores hacen un repaso de los orígenes de la vida y del proceso natural (termodinámico) que llevó finalmente a las formas animadas que hoy vemos a nuestro alrededor.

De hecho, Lynn Margulis y Dorion Sagan en su libro postulan también con la idea de un futuro donde la vida abandonará finalmente los límites terrestres, expandiendo por todo el sistema solar primero y por la galaxia y el resto del Universo más tarde este mismo "ansia" natural por lograr devorar aceleradamente cuanta más energía libre mejor. A esta idea los autores del libro la denominan la teoría del Supercosmos, y no es tan descabellada como parece visto lo visto en nuestro planeta. Es bastante posible, e incluso probable, que la misma tendencia natural que lanzó a simples moléculas prebióticas a organizarse y reorganizarse durante millones de años hasta desarrollar nuestro cerebro humano capaz de desarrollar cohetes con los que vencer la fuerza de la gravedad; siga y persevere en esa tarea natural de consumo exponencial de modo que tarde o temprano la complejidad alcanzada (por el hombre o por cualquier especie futura que nos sustituya) logre finalmente colonizar otros planetas o satélites. De hecho, premonitoriamente estos autores terminan el libro con las siguientes palabras:

"[...] tanto si el ser humano consigue llevar el medio ambiente primitivo del microcosmos al espacio, como si muere en el intento, la vida perece sin duda tentada de ir en esa dirección. Y la vida, hasta el momento, lo ha resistido todo excepto la tentación."

Es la vida por tanto entendida como la esencia natural que empuja y mueve cualquier ente animado la que parece tentada de expandirse por el cosmos, siendo para ella en principio cualquier medio válido. Por lo tanto, y puesto que la complejidad estructural del ser humano (o de cualquier otro gran organismo multicelular) no es en absoluto como hemos visto arriba apto para tal viaje, probablemente la colonización de otros mundos, de llegar, sea en la forma de una especie de germinación bacterial sobre planetas habitables.

Y es que cuando uno lee y estudia con detenimiento la historia evolutiva de la vida desde sus principios, se ve claramente como la misma (en esencia) sí que parece después de todo (a pesar de la selección natural) perseguir algún tipo de "fin", y este fin se podría teorizar que no es otro que el de llegar a moldear con el tiempo estructuras "inteligentes" que puedan ingeniar artefactos con los que vencer la gravedad del planeta y lanzar productos al espacio. En este sentido, y mucho que nuestro egocentrismo se oponga, quizás el hombre no sea después de todo más que un medio temporal del que la propia vida en sí se valga para colonizar y comenzar una nueva etapa evolutiva en otros mundos habitables.

Visto de esta manera se puede entender en su conjunto a la vida en la Tierra como un ente (un meta-organismo) con identidad propia (que muchos denominan como Gaia), el cual va reaccionando  y ramificando su ser hasta conseguir la complejidad necesaria como para literalmente lanzar "semillas" con las que continuar y replicar el proceso evolutivo vital en otras partes del Universo. Y realmente es una hipótesis que tiene bastante sentido porque de hecho, vista las limitaciones biológicas ya comentadas de los organismos multicelulares para viajar en el espacio, lanzar y acelerar microscópicas células (en estado de espora quizás, o incluso células sintéticas hechas a medida) hacia esos planetas ya descubiertos en la zona habitable de sus estrellas para que lleguen allí tras decenas de miles o incluso millones de años, sea lo único que podamos hacer. ¿Quién dice, de hecho, que no fue la vida aquí en nuestro propio planeta fruto del "aterrizaje" de una semilla similar hace 4000 millones de años?

Y quizás muchos puedan creer que enviar estas "naves" germinales microscópicas no es algo que nos vaya a interesar demasiado como especie puesto que lo que nosotros queremos es colonizar el cosmos como especie humana y no como meros precursores de un nuevo ciclo evolutivo bacteriano; pero basta para rechazar esta idea con ver propuestas de actualidad como las del científico Stephen Hawking el cual sugiere crear nano-naves (artilugios microscópicos) interestelares para viajar a Alfa Centauri. Es fácil comprender que el hombre tiene un instinto colonizador y explorador tan fuerte que, ya sea a conciencia o por error (como cuando ciertas bacterias llegan a "colonizar" por error la estación espacial internacional), acabaremos minando todos o parte de esos planetas habitables extrasolares con vida bacteriana lista para iniciar un nuevo proceso vital natural. Esa es la verdadera "intención" de la vida y nosotros, como buenos orgánulos de Gaia que somos, actuaremos y cumpliremos finalmente con esta "tarea".

Un vistazo al futuro

Si pudiésemos echar un vistazo al futuro transcurridos unos pocos cientos de millones de años desde hoy, sin duda veríamos rastros de vida en muchos planetas en la zona habitable. Posiblemente un proceso de "siembra" bacterial similar al arriba descrito ya haya conseguido por esta época dar sus frutos, y un proceso evolutivo incluso haya podido dar lugar en muchos casos a estructuras multicelulares complejas. La vida en dichos mundos será sin duda muy similar a la vida de la Tierra, y se compartirá sin duda la misma esencia natural en todos ellos...pero indudablemente no habrá hombres por ninguna parte. El ser humano, precursor y medio quizás en parte de este proceso de "siembra" Universal, no se encontrará como tal en ninguno de esos planetas con nueva vida en proceso germinal; e incluso muy probablemente hará ya mucho tiempo que se habrá extinguido (o que habrá cambiado tanto que no seremos siquiera reconocibles como personas) en nuestro propio planeta. Pero este hecho no será importante o relevante cósmicamente en absoluto, puesto que el hombre es y será siempre un mero soma desechable, un producto del que el medio natural se suple para alcanzar un fin. Según la hipótesis defendida, se trataría de asegurar con el desarrollo del soma desechable la transmisión de la información con las instrucciones (ADN) para la construcción de nuevos somas cada vez más perfeccionados y complejos, en un proceso evolutivo que llegado el momento llevará a un soma (cuyo sistema nervioso central) sea capaz de ingeniar, producir y lanzar "semillas" con las que poder mandar la información vital necesaria para la construcción de un nuevo ciclo vital en otros medios ambientes estelares. Se podría decir metafóricamente que Gaia (la propia vida en su conjunto) sería algo así como un metaorganismo cuyo fin último sería su mantenimiento autopoyético, y su duplicación y reproducción; siendo nosotros como especie un apéndice u orgánulo del que Gaia se vale para alcanzar esta tendencia natural de conjunto.

Es más: ¿cómo se presentaría el Universo si pudiésemos echar un vistazo no ya a centenares de millones de años sino a miles de millones de años? Pues posiblemente el cosmos en esa época este ya lleno de vida por doquier y no sólo en unos pocos planetas en la zona habitable. Si la hipótesis de Gaia que hemos defendido hasta ahora es cierta, una de las consecuencias que se puede sacar de ella es que la vida en su conjunto podría replicarse por el cosmos al mismo ritmo de crecimiento exponencial visto aquí en la Tierra para cada organismo. En este sentido, cada nuevo planeta "sembrado" y germinado de algún modo hace miles de millones de años ya habrá tenido tiempo de producir por evolución complejos seres multicelulares, y en muchos de ellos ya se habrán "generado" seres lo suficientemente "inteligentes" como para que también ellos habrán "sembrado" a su vez de manera similar a como nosotros llegaremos a hacer otros muchos planetas y lunas. Este proceso de duplicación acabará como hemos dicho con el tiempo en un creciendo de ritmo exponencial; y más pronto que tarde (a escala temporal cósmica) la vida se habrá extendido por cualquier lugar del Universo cuya química ambiental así lo permita.

La finalidad esencial

"El mundo completo, el Universo, tiene una meta: el no-ser y logra ésta mediante el continuo debilitamiento de su suma de fuerzas."
(Philipp Mainländer)

Lo hasta ahora descrito parece ser una tendencia ("tentación" como dirían Lynn Margulis y Dorion Sagan) natural hacia la expansión Universal de eso que entendemos como vida pero, ¿por qué y para qué existe y aparece esta tendencia natural en el mundo? Este "deseo" natural replicativo y autopoyético de Gaia no es nada nuevo, y de hecho lo observamos en cada uno de los seres vivos que actualmente poblamos el planeta. Se trataría simplemente de extrapolar el modo en que cada organismo (y especie) individual se comporta hoy día al conjunto de todos los organismos: es decir, a Gaia. Pero del mismo modo, y en sentido contrario, podemos también reducir (y comparar) el porqué y el para qué de la "tentación" natural de este metaorganismo a la de cada uno de sus componentes individuales.

Así que: ¿por qué y para qué se replica y se esfuerza por mantenerse en la existencia cada estructura animada particular? Sin duda a altos niveles de abstracción explicativa el asunto es ambiguo y controvertido, pero a un nivel físico la cosa está muy clara: la vida persigue un único "fin" que podríamos llamar esencial; el origen más básico y Universal que gobierna en general toda la dinámica vital: maximizar en lo posible el consumo de energía según las circunstancias. Aumentar, en pocas palabras, al máximo ritmo posible la entropía del Universo. Esa es la verdadera esencia natural elemental, y la que explica en pocas palabras el para qué del mundo animado a cualquier nivel de complejidad anidada:  comportamientos inanimados complejos (huracanes, etc.), moléculas prebióticas, células procariotas, orgánulos, células eucariotas, organismos multicelulares, sociedades de organismos multicelulares, y finalmente de Gaia entero.

Pero, ¿por qué "querría" el Universo maximizar de una manera tan descarada la entropía que posee en su ser? Quizás sea por pura casualidad, o como fruto del principio antrópico fuerte (dentro de un Multiverso); pero también podría ser una pista para entender la propia esencia Universal (suprafenoménica). Porque es sin duda revelador el hecho de que el consumo de energía potencial y el aumento de entropía condena con seguridad al Universo a una futura "muerte" térmica. En este sentido quizás no sea descabellado suponer que este "ansia" natural en acelerar por todos los medios posibles (la vida entre ellos) el aumento entrópico no sea en el fondo más que una representación fenoménica de un "deseo" esencial (suprafenoménico) por dejar de ser (morir) tan pronto como sea posible: es decir; que quizás el mundo no sea después de todo otra cosa más que un proceso de suicidio cósmico. 

Una idea la del suicidio cósmico que, por cierto, no es nueva, y la cual tiene a su máximo y mayor exponente en Philipp Mainländer y su "Filosofía de la redención" http://www.casadellibro.com/libro-filosofia-de-la-redencion/9788494150555/2277755. En cierto sentido la obra de Mainländer se puede entender como una continuación de los argumentos naturales aquí expuestos llevando los mismos a terrenos metafísicos. Es fundamental para cualquier interesado en el tema leer el libro original de la "Filosofía de la redención", pero a modo de resumen merece la pena mencionar algunas palabras de Antonio Priante sobre dicha obra:
"En el principio era Dios, o sea, para decirlo con palabras de Spinoza, la sustancia divina originaria. Esa entidad absoluta, única, inmaterial, no estaba contenida ni en el tiempo ni en el espacio, si es que esto es pensable. Idéntica a sí misma, no siendo otra cosa que ser puro, eterno e indestructible, un buen día – y perdón por el uso, metafórico, del tiempo -, hastiada sin duda de su divina perfección, decidió echarlo todo a rodar y dejar de ser.
¿Pero cómo el Ser puede dejar de ser? ¿Cómo algo que no existe en el tiempo y el espacio, algo absolutamente inmaterial y trascendente puede morir? Y entonces inventó el mundo. Es decir, su sustancia divina segregó un mundo material con su tiempo, su espacio y su multiplicidad de seres inanimados y animados, que son – somos – partículas de aquella unidad originaria, llamadas todas a perecer. El fin del Universo es su muerte, su aniquilamiento, aunque sólo sea por cumplir con el segundo principio de la termodinámica (que Mainländer había aprendido de Clausius, quien la acababa de inventar) y su consiguiente entropía. Y es así cómo Dios cometió suicidio: convirtiéndose en un mundo destinado a morir.
Es decir, y a ver si queda claro, que el Universo no surgió de un deseo de creación sino de un deseo de autodestrucción. El Universo, la “creación” toda, es el largo proceso del suicidio de Dios, cuyo inicio fue una gran explosión que dio origen a la materia, al tiempo y el espacio." 
(https://antoniopriante.wordpress.com/2013/12/30/mainlander-ii-2/) 

Un saludo, compañeros.

miércoles, 5 de julio de 2017

Principio del Límite Computable de la Naturaleza (PLCN)


Antes de meterme en harina, quería agradecer a Samu su invitación a participar en su blog. Para mi es un honor y un privilegio colaborar con él en esta aventura del saber, que dicen algunos que es la vida, aunque ¡qué vida esta! como bien reza el titulo de este foro (énfasis exclamativo mío incluido) mientras espero y desespero que resuene su propósito existencial entre el estruendo del silencio; ese que ni oímos ni, mucho menos, escuchamos, debido al mundanal ruido de esta vida de autoengaños y que se agazapa en esa tramoya que llamamos Universo.

Seguidamente y entroncando con la línea argumental de algunos de los posts aquí ya publicados por Samu, ahondaré sobre el trasfondo del concepto de complejidad computacional. Sin mas preámbulos arranco esta mi primera publicación y deseo que no sea el principio del fin sino el fin del principio.

Si bien el concepto de complejidad, en general, es una cuestión subjetiva nuestra -es una apreciación de nuestra ciencia y de las observaciones desde nuestro sistema- en el campo de la computación se define la llamada complejidad computacional, la cual sí que es objetiva y, por lo tanto, medible. Además está conectada con nuestra capacidad para determinar la "complejidad estructural" que se observa en la Naturaleza, la cual se incrementa a medida que ésta evoluciona, debido al concepto de entropía, fundamentalmente, y que va consumiendo la energía libre disponible en nuestro Universo de forma más y más eficiente según aumenta. 

Considerando que esa energía es finita, entonces la capacidad de computación tendría un límite superior. Esto se podría recoger en un principio universal, que denominé de la siguiente forma:

"Principio del Límite Computable de la Naturaleza" (PLCN):

"Si la computabilidad de una estructura matemática supera la capacidad de almacenamiento de la Naturaleza observable, entonces no es computable."

Definiciones:

- El Almacenamiento se produce en algoritmos para que éste sea comprensible y compresible por un razonador que pertenece a la Naturaleza observable.

- La capacidad de almacenamiento sería la capacidad de computar un algoritmo de manera factible en la Naturaleza observable.

- La computabilidad de una estructura matemática tiene como límite computable la capacidad de almacenamiento de la Naturaleza observable.

Es decir, la limitación última vendría del lado natural debido a la llamada complejidad computacional, como parte tenencial de la misma. Ahí entra el problema con la energía finita que tiene nuestro Universo y la limitación que introduce el concepto de "tiempo observable", para observaciones realizadas desde sistemas relativos.

El físico Max Tegmark expone en su paper del "Universo Matemático" y, en concreto, en su hipótesis "MUH" (Math Universe Hypothesis) lo siguiente:

"La complejidad de la totalidad de un conjunto es más pequeña que la suma de cada una de sus partes, e incluso menor que el de una sola y genérica parte del conjunto". 

Es decir, "la complejidad de la totalidad de un conjunto es menor o igual a la de un sólo y genérico subconjunto contenido en el conjunto".

Esto me llevó a la siguiente axiomatización:

Axiomas de la Complejidad Universal (ACU):

1. La complejidad de la totalidad de un conjunto es menor o igual que la suma de la complejidad de cada uno de sus subconjuntos contenidos en ese conjunto.

2. La complejidad de la totalidad de un conjunto es menor o igual a la complejidad de un sólo y genérico subconjunto contenido en ese conjunto.

COMPLEJIDAD COMPUTACIONAL Y EL TIEMPO.

Esto implicaría que la solución exacta de la ecuación de onda para todas las partículas que componen un sistema macroscópico es un problema "NP Hard", intratable computacionalmente en un tiempo observable, por lo que no se cumple P = NP, si se acepta la "hipótesis exponencial de tiempo", la cual imposibilita computar el algoritmo eficaz que proporcionaría la solución exacta de ese sistema macroscópico en un tiempo observable.

Incluso, si se pudiese descubrir un proceso computacional mucho más rápido que los actuales, sin importar si fuese viable tecnológicamente o no, los resultados serían inobservables al encontrarse el tiempo de computación por unidad de información muy por debajo de la escala de Planck.

Luego, para computar un sistema macroscópico en un tiempo observable, se debe recurrir a métodos estocásticos, sacrificando detalle, simplificando el sistema, y por lo tanto introduciendo indeterminación, en aras de obtener un algoritmo tratable computacionalmente en un tiempo aceptable a escala humana.

Entonces me asaltó la siguiente cuestión:

Ese principio de complejidad computacional (PLCN) impondría los límites a nuestra comprensión de la realidad?

Tratando de responder a esta pregunta arribé a un nuevo principio, que acuñé de la siguiente manera:

Principio de Computación Exacta y Eficiente para Objetos Macroscópicos (PCEEOM):

“La solución exacta de un sistema físico macroscópico (como conjunto de sus microestados) no es computable en un tiempo observable”.

Esto es debido a la imposibilidad de soslayar la indeterminación de la descripción cuántica y estocástica, en la versión clásica, para obtener una rigurosa derivación de todas las propiedades de objetos macroscópicos desde sus microestados debido al crecimiento exponencial de la complejidad computacional en el tiempo. No se podría resolver la ecuación de onda de todas sus partículas (elementos) constituyentes en una cantidad de tiempo observable, independientemente del algoritmo genérico aplicado, es decir, P ≠ NP.

Además, esta desigualdad justificaría el llamado “Heisenberg cut” (corte de Heisenberg) = separación entre un sistema cuántico microscópico y un aparato macroscópico.

Finalmente aparece, también, el fenómeno conocido como "decoherencia cuántica", al que dediqué un post, en mi página de Cienciasofía, debido a una nueva hipótesis sobre la consciencia que apareció, reciéntemente, pero esto daría para otro post aunque pueden saber más en el enlace, donde traté de sacar jugo a una teoría, que Sabine Hossenfelder criticó, también, e incluso afirmó que no veía cual era el interés de la misma, comentario publicado en su perfil de Facebook y que copié en los comentarios del siguiente enlace mencionado:



Prosiguiendo con la complejidad computacional y centrándolo en su desarrollo histórico, todo comenzó hace más de un siglo. El infierno terrenal alumbró un diabólico experimento mental que trajo de cabeza a toda la comunidad científica internacional. Fue uno de ellos, quizá el más insigne de su generación y que no necesita presentación, James Clerk Maxwell, el que liberó a este leviatán, conocido como el "Demonio de Maxwell". Este parecía quebrar la mayestática segunda ley de la termodinámica, aunque todos sospechaban que no debería, pero de entre sus coetáneos nadie conseguía demostrar por qué no la cumplía. Ahora sabemos que ese hijo de Satanás jamás impedirá el inevitable e inexorable rumbo universal hacia un destino mortal de necesidad. Para los que siempre ven la parte positiva, quizá nos lleve a otro "ciclo eónico", como los ha bautizado el físico Roger Penrose, uno de esos optimistas empedernidos. Pero, por fin, se demostró que la entropía puede disminuir localmente en un sistema cerrado, solo con seleccionar, adecuadamente, aquellos elementos del sistema que tengan menor energía de los que tienen más. 

Esto demuestra que existe una profunda conexión entre la termodinámica y el procesamiento de la información -o, en otras palabras, la computación-. El físico alemán-estadounidense Rolf Landauer mostró que, incluso si ese diablillo enredara con su cola y fuera capaz de recopilar la información para seleccionar las moléculas de menos energía (sin ninguna pérdida ni coste de la misma), un peaje siempre habría que pagar, finalmente. Debido a que no puede tener un registro de cada movimiento molecular, es decir, una memoria ilimitada -lo que implicaría una energía infinita- debe limpiarla de cuando en cuando, es decir, formatearla y empezar de nuevo, antes de que pueda seguir recolectando nueva información. Este acto de borrado tiene un precio inevitable: disipa energía, y por lo tanto aumenta la entropía, obviamente. Todas las ganancias conseguidas contra esa segunda ley, debidas ese ingenio del diablo, son canceladas por el conocido como "límite de Landauer", que es el coste finito del borrado de la información, o más generalmente, de la conversión de información de una forma a otra. En castellano llano: "el borrado de lo innecesario es necesario para aprender".

Esto es en general, pero de los organismos vivos se podría decir que somos dignos vástagos de ese "Demonio de Maxwell". Tenemos un ingenio endemoniado para maximizar el consumo de energía libre y aumentar la entropía de una forma muy eficiente. Los sistemas vivientes han estado evitando, colectiva e individualmente, el estado de equilibrio inerte desde el origen de la vida, hace aproximadamente 3.800 millones de años. Absorben la energía de su entorno para sostener este estado de no equilibrio, y lo hacen con "intención". Incluso las bacterias simples se mueven con "propósito" hacia fuentes de calor y nutrición. En su libro de 1944 ¿Qué es la vida?, el físico Erwin Schrödinger expresó esto diciendo que los organismos vivos se alimentan de entropía negativa y lo logran al capturar y almacenar información. También dio pié para que sus observaciones sean más adelante profundizadas por Ilya Prigogine, quien formalizó el concepto de Schrödinger de "orden a partir del desorden" llevándolo a demostrar que, lejos del equilibrio un sistema caótico sí puede auto-organizarse. Esto le otorgó el Nobel de Química en 1977.

Parte de esos datos recabados se impriman y codifican en sus genes y así se transmiten de una generación a la siguiente: un conjunto de instrucciones para mantener y extender esa entropía negativa. Por aquel entonces aún no se conocía dónde se guardaba la información o cómo se codificaba, pero su intuición de que estaba escrita en algo, que él lo llamó un cristal aperiódico inspiró a Francis Crick y a James Watson para descubrir que la información genética puede ser codificada en la estructura molecular de la molécula de ADN, en 1953 aprovechándose de los trabajos de Rosalind Franklin, también (vaya desde aquí mi pequeño homenaje, con esta mención y su foto, a esta gran científica que mereció el premio Nobel tanto o más que sus compañeros masculinos).



Desde este aséptico punto de vista, la vida puede considerarse como un cómputo que tiene como objetivo optimizar el almacenamiento y el uso de información significativa. Y los seres vivos resultan ser extremadamente eficientes en esta tarea. La resolución de Landauer del enigma del "Demonio de Maxwell" estableció un límite inferior absoluto sobre la cantidad de energía que un cálculo con memoria finita requiere. Ese límite es tan lógico como poético: "el costo energético del olvido". La noción de que el olvidar es una herramienta para el aprendizaje ya tiene más de cien años, también. El psicólogo alemán Hermann Ebbinghaus, tras una serie de estudios, encontró que cuando se vuelve a aprender, es más probable tener un mejor acceso, más adelante, a esa información. Seguramente porque se ha seleccionado lo importante de lo que no lo era, y así se minimiza la energía necesaria para almacenar los datos, solo los fundamentales, como un esqueleto que luego permite añadirle los músculos, piel, etc. con solo tener el armazón guardado. 

Nuestro propio cerebro está construido para manejar ese vaivén entre el recuerdo y el olvido. Algunos investigadores postulan que muchas de las células cerebrales asociadas con la actividad de la memoria están involucradas de forma directa con la pérdida de ella. Uno de ellos, Blake Richards, investigador de la Universidad de Toronto afrima lo siguiente: “Pareciera que el crecimiento de nuevas neuronas promueve el olvido. Si se añaden neuronas nuevas, se está escribiendo encima de los recuerdos y los está borrando”. También postulan que el foco predominante en el estudio de la memoria ha sido hasta ahora el recuerdo, llamado por ellos persistencia. Sin embargo, estudios recientes les indican que la neurobiología del olvidar, bautizada por ellos como transitoriedad (relacionada con lo efímero, lo fugaz, lo breve, lo temporal, de paso, quizá lo que se almacena en el hipocampo o memoria a corto plazo), juega un papel muy importante. De hecho se pueden establecer paralelismos entre los mecanismos neurobiológicos y los de computador, que están por detrás de lo transitorio. Una propuesta es que la interacción entre lo persistente y lo transitorio es lo que permite la toma de decisiones inteligentes en ambientes dinámicos y ruidosos. Así, se puede argumentar que lo transitorio aumenta la flexibilidad, reduciendo la influencia que tendría la información “vieja” en la toma de decisiones guiadas por la memoria atesorada en el cortex cerebral, y que evita gravitar sobre eventos pasados, promoviendo con ello la generalización. En resumen, el gran logro de la memoria no es la transmisión de la información en el tiempo. Más bien es optimizar la toma de decisiones y con ello el aprendizaje. De igual manera, los recuerdos transitorios pueden incluso llevar a un mejor razonamiento al obviar lo aprendido y fijarse en nuevos puntos de vista: “El conocimiento creativo necesita, no solo de nuestras propias habilidades para aprender, sino de las habilidades para olvidar”. Eso que ahora está tan de moda y que se resume en el siguiente lema marketinero de la omnipresente autoayuda y mantra del "coaching": "aprender a desaprender".

Por otro lado, y volviendo al consumo de energía, en los mejores ordenadores de hoy en día, la derrochan, consumiéndola y disipándola más de un millón de veces más que el "límite de Landauer". La computación cuántica promete ser un paradigma de eficiencia energética porque para una misma cantidad de tiempo y energía es posible procesar, cuánticamente, una cantidad de información exponencialmente más grande que con la computación clásica. De hecho, unos pocos miles de qubits podrían calcular una inmensa cantidad de información, y unos cientos de miles podrían procesar una cantidad casi infinita de información (y ya tenemos experiencia de lo que sucede con los "casis" en la ciencia, sin ir más lejos uno de esos "casis" fue la espita que dio lugar a la propia cuántica). Se espera que llegará el momento en que ese crecimiento exponencial hará que el poder entrelazar con éxito un sólo nuevo qubit más al procesador suponga un crecimiento enorme de cómputo. Si la llamada "ley de Moore" se mantuviera en el computación cuántica, esa correlación haría que el poder de cálculo fuera inmenso en poco tiempo, aunque no infinito, a pesar de que se piensa que "casi" podría tenerla. Pero si la computación cuántica adquiere con cada qubit una mejora exponencial de cálculo eso supone que cada vez se requeriría menos energía y menos tiempo para calcular, de manera que ese tiempo y energía tenderían a cero, aunque nunca lo alcanzaría por el límite de Landauer al ser la memoria limitada, como se expuso más arriba. Borrar información cuesta energía. En efecto, cambiar un bit (ya sea para escribirlo o borrarlo) conlleva una energía mínima igual a:.

 kB T ln2


donde kB es la constante de Boltzmann y T la temperatura. A temperatura ambiente, esta energía no llega ni a un electrón voltio (del orden de milielectrón voltios o zeptojulios). Por supuesto que en la práctica se usa más energía (ese es el límite inferior teórico, y los ordenadores actuales funcionan muy por encima de él, como comentaba). Además se ha medido experimentalmente y la revista Physics World recoge el experimento como uno de los diez avances más importantes del año 2012.

Sin embargo la computación cuántica no sería la más eficiente que conocemos, según el matemático y físico David Wolpert: "la computación vital" sería aún más eficiente, quizá porque utiliza la propia cuántica, pero dentro de unas condiciones ambientales que aún no sabemos cómo manejar para que no se destruya la delicada superposición y el propio entrelazamiento cuántico. Una estimación muy conservadora de la eficiencia termodinámica de los que podríamos llamar biobits, considerando el cálculo total realizado por una célula, sería de sólo unas 10 veces más que el "límite de Landauer". 

Parece que la evolución, basada en la selección natural, se ha preocupado enormemente de minimizar el coste termodinámico de la computación. Hará todo lo posible para reducir la cantidad total de cálculo que una célula debe realizar. La adaptación ha sido durante mucho tiempo vista como el sello distintivo de la evolución darwiniana. Pero el reconocido científico del MIT, Jeremy England, ha argumentado que la adaptación al medio ambiente puede ocurrir incluso en sistemas complejos no vivientes.

La definición de Mr. England de "adaptación" está más cerca de la de Schrödinger que la de Maxwell: "una entidad bien adaptada puede absorber la energía más eficientemente de un entorno impredecible y fluctuante". Utilizando los conceptos y métodos de la mecánica estadística en un contexto de no equilibrio, England y sus colegas sostienen que estos sistemas bien adaptados son los que absorben y disipan la energía del ambiente, generando entropía en el proceso.

Los sistemas complejos tienden a desarrollarse en estos medioambientes impredecibles y fluctuantes con una facilidad sorprendente, según afirma England: "La materia que fluctúa térmicamente, a menudo, es espontáneamente obligada a asociarse de forma compleja y son muy eficaces para absorber la energía del ambiente que les rodea y varía en el tiempo". Incluso, añadiría, que sin que haya de por medio ninguna fluctuación térmica, simplemente con un conjunto de reglas matematico-geométricas básicas, se forman estructuras complejas, como se demostró en el conocido "Juego de la Vida" (ideado por el famoso matemático y "jugador" John Horton Conway).

Esta imagen de estructuras complejas que se adaptan a un entorno fluctuante e impredecible en la práctica nos permite también deducir algo acerca de cómo estas estructuras almacenan información. En resumen, siempre y cuando tales estructuras, vivas o no, se vean obligadas a utilizar eficientemente la energía disponible, es probable que se conviertan en "máquinas de predicción". 

Es casi una característica definitoria de la vida que los sistemas biológicos cambian su estado en respuesta a alguna señal del medio ambiente. Cuando algo sucede hay una respuesta. Por ejemplo las plantas crecen buscando la luz. Estas señales ambientales suelen ser impredecibles, pero los sistemas vivos aprenden de la experiencia, almacenan información sobre su entorno y la utilizan para guiar el comportamiento futuro. La vida inteligente es aún mejor en este trabajo predictivo, por lo que no es extraño que nosotros estemos aquí y pueda surgir en otros planetas, lógicamente, de hecho es inevitable siguiendo este razonamiento. Podría decirse que de seguirse estos principios y axiomas la vida inteligente es una consecuencia de los mismos, un teorema, el "Teorema de la Emergencia de la Inteligencia" lo podríamos bautizar.

Sin embargo, la predicción no es opcional. Según el trabajo de Susanne Still de la Universidad de Hawaii y sus colegas, predecir el futuro parece ser una propiedad fundamental que debe tener cualquier sistema que aspire a la eficiencia energética en un medio ambiente aleatorio y fluctuante. Existe un coste termodinámico para almacenar información sobre el pasado que no tiene valor predictivo para el futuro, muestran Still y sus colegas, también. Para ser eficiente al máximo, un sistema tiene que ser, además, selectivo. Si se almacenara, indistinta e indiscriminadamente, todo lo que sucedió, incurriría en un gran coste energético. Por otro lado, si no se preocupara de almacenar cualquier información sobre su entorno en absoluto, estaría luchando constantemente para hacer frente a lo inesperado. Según David Sivak, de la Universidad Simon Fraser en Burnaby, Columbia Británica: "Una máquina termodinámicamente óptima debe tener un balance entre la memoria y la predicción al minimizar su nostalgia". Osea, eliminar la información inútil y/o irrelevante  sobre el pasado. O algo parecido a como hacen los algoritmos de compresión de datos, los cuales codifican las partes repetidas aligerando el "peso" del archivo. En resumen, debe ser no sólo bueno en la recolección sino, además en almacenar solo la información significativa, es decir, guardar solo aquello que es probable que sea útil para la supervivencia futura.

Se esperaría que la selección natural favoreciera a los organismos que usan la energía eficientemente. Pero incluso los dispositivos biomoleculares individuales, como las bombas y los motores de nuestras células, deberían, de alguna manera, aprender del pasado para anticipar el futuro. Según Still, para obtener su notable eficiencia estos dispositivos deben "construir implícitamente representaciones concisas del mundo que han encontrado hasta ahora, lo que les permite anticipar lo que está por venir".

Si han llegado hasta aquí, lo cual ya tiene mérito, ahora les invito a un viaje a las fronteras mismas de lo observable. Acompáñenme a un lugar mucho más remoto e inhóspito, dejaremos de lado la dependencia de la tecnología y de la biología, la ciencia aplicada y la propia vida. Abandonaremos la práctica para ir a la teoría.

Sin duda la computación cuántica promete ser mucho más potente y eficiente que la actual, en varios órdenes de magnitud, incluso, aunque cada qubit, o el recién bautizado biobit natural, u otra tecnología aportara una capacidad de cálculo exponencial, estaríamos en la situación que comentaba antes por esa limitación de la escala de Planck. Una advertencia para navegantes nobeles: exponencial no implica que sea infinita, obviamente. Ya vimos que existe una asíntota del olvido o "límite de Landauer" para la energía, pero es que, además, hay otra limitación temporal, dada por el "tiempo de Planck". El problema al que nos enfrentamos en la computación va más allá de la tecnología y de la vida, como decía. Si es un problema "NP Hard", entonces el tiempo que se necesitaría, independientemente del algoritmo y/o la tecnología, sería tan grande que el tiempo de computación por unidad de información necesaria sería menor que ese "tiempo de Planck".  

Esto último implicaría que no podríamos obtener una solución ni en la práctica ni siquiera en teoría. Esos tiempos "transplanckianos" necesarios, que devienen de la naturaleza cuántica de la Naturaleza, valga la redundancia y la paradoja con la computación cuántica, impone unos límites a lo que es observable. En teoría, para obtener una solución observable, se necesitaría ir más allá de la edad del Universo para obtenerla, sin entrar por debajo de la escala de Planck en tiempos de computación por unidad de información, lo cual es impracticable y hace intratable la computación de esos tipos de problemas, por muy eficiente y poderosa que fuera la tecnología aplicada. Ni la computación cuántica, ni ninguna otra, puede traspasar ese "tiempo de Planck". El tema está en si es "NP Hard" o no. Si fuera NP en tiempo polinomial entonces sería tratable computacionalmente, en teoría, e incluso en la práctica. Pero, los límites naturales están ahí, tengan sentido o no. Quizá el sentido sea que no podamos conocer todos sus secretos, al menos no a la vez debido a la Relación de Heisenberg, y quizá tampoco todos si es "NP Hard". Quizá se podría especular que es una limitación que viene impuesta por el "programador", caso de que estuviéramos en una simulación, para prevenir que los simulados pudiéramos acceder al código del programa completo a la vez. De ser así, podríamos acceder a todas o algunas partes, pero no a la vez, por lo que podríamos saber que estamos en una simulación, quizá, pero no podríamos "hackearla" digamos.

Y esto nos lleva a profundas implicaciones filosóficas. La llamada "Gran Simulación" por algunos, el "Gran Diseño" por otros -incluso utilizado como título en su último libro de divulgación por el lucasiano Stephen Hawking- cobrarían fuerza y más respaldo del que ya tienen entre la comunidad científica, si ese Principio del Límite Computable de la Naturaleza (PLCN), fuese universal en su vertiente temporal. Para que así fuera solo sería necesario que hubiera un solo problema "NP Hard", es decir, que no perteneciera al conjunto de los problemas "NP completo" y/o "NP Easy" y/o "NP Equivalente", es decir, no fuera resoluble en un tiempo polinomial -ver gráfica-. La capacidad de computación es dependiente de la energía disponible y del tiempo observable, no de la tecnología, al menos si se parten de esos principios y axiomas. Es un tema teórico y/o conceptual. Una limitación natural, como lo es la Relación de Heisenberg -mal llamada Principio de Indeterminación y peor conocida como Principio de Incertidumbre-. Serían dos principios objetivos, observables y universales insalvables. La Naturaleza nos impide conocer todos sus secretos a la vez y computar todos los problemas en un tiempo observable y con una eficiencia infinita. Sabemos que por debajo de la escala de Planck no somos capaces de observar, por eso lo denomino "tiempo observable". También, por eso mismo, comentaba que se necesitaría más tiempo que la edad del Universo para obtener una solución observable a ese problema "NP Hard" porque los tiempos para los procesos por unidad de información no pueden traspasar el límite impuesto por el tiempo de Planck. 


Al final los conceptos de complejidad, estructura y orden están, en general, dentro del alcance de la inteligibilidad humana. Por ejemplo el caos es cualquier proceso/actividad que no encaja en nuestros criterios de orden. Sin embargo, si aceptamos la posibilidad razonable de que el orden o la estructura en general no pudieran estar restringidos por nuestras facultades cognitivas particulares (sesgo), Eso significa que podría haber otros posibles patrones y procesos estructurados, tal vez demasiado complejos para que los seres humanos seamos conscientes de ellos. Por lo tanto deberíamos evitar hacer una distinción "arbitraria" (dependiente del ser humano) entre el orden y el caos al considerar la complejidad en toda su potencialidad.

Todo este embrollo con la entropía  tiene que ver con la densidad de energía. También con la flecha "en el" tiempo. La flecha "del" tiempo es arena de otro costal, que ya se traté en el post: "La Cronohistoria Interminable. Una crónica histórica del Tiempo en el tiempo" en mi blog "Mecánica de la Naturaleza"). La flecha en el tiempo tendría el mismo sentido que el incremento de densidad de energía local. Según la Teoría de la Relatividad General (TRG) percibimos el tiempo de forma coordinada. Cada sistema inercial tiene un tiempo, el cual es relativo al mismo. Experimentamos el tiempo del pasado al futuro espontáneamente, y no al revés, porque la energía de un sistema relativo cerrado se concentra de menos a más energía por la gravedad, como demuestra un estudio llevado a cabo por Julian Barbour y sus chicos con una simulación en un potente computador. Algo que dejaré aquí en el aire para hablar de ello en un próximo post, porque merece la pena y no debo extenderme más de lo necesario en éste. Solo un párrafo y una frase más como avanzadilla de ese futuro post:

La vida es un proceso de incremento de la densidad de energía y por eso se da con más probabilidad en entornos de concentración de energía. Quizá por eso somos materia. En definitiva un estado de energía condensada. En principio la vida es improbable, pero en entornos de una densidad energética específica se debería dar de forma espontánea. Eso sí, hasta un límite superior donde no fuera aplastada por la acción gravitatoria y un límite inferior que no la permitiera. Digamos que exsite un intervalo energético para la vida, tal y como la conocemos y definimos -aparte quedaría el "Multiverso Metavivo", que escribí para la Revista Antrópika, con la que colaboro de forma regular, también-. Evidentemente un estado de infinita densidad de energía es inviable en la Naturaleza. Recordemos que en Física el concepto matemático del infinito no tiene existencia como tal. Por ejemplo la entropía maxima en un sistema fisico cerrado es finita. También podría existir una región con altísima densidad energética (no infinita), la cual tendría una entropía muy baja. Ciertamente esa área es lo que se suelen llamar agujeros negros y que prefiero renombrar como "agujeros oscuros", porque no sabemos realmente que son, igual que la materia o la energía oscura. De hecho, no son tan negros como se pintaban, sino oscuros, por mor de la postulada "Radiación de Hawking" y su brillante horizonte de sucesos.

La insoportable gravedad de la vida depende de la densidad de energía. El cosmos a partir del caos.


domingo, 2 de julio de 2017

Reflexiones

"La cuna se balancea sobre un abismo, y el sentido común nos dice que nuestra existencia no es más que una breve rendija de luz entre dos eternidades de tinieblas. Aunque ambas son gemelas idénticas, el hombre, por lo general, contempla el abismo prenatal con más calma que aquél otro hacia el que se dirige (a unas cuatro mil quinientas pulsaciones por hora)"  (Vladimir Nabokov)




I.

Objetivamente la vida humana (individual y como especie) no persigue ningún fin u objetivo racional concreto. Se vive por vivir y punto. Así que no es sólo que a nivel cósmico seamos una desechable mota de polvo, es que además nuestro objetivo existencial es nulo: ¿para qué hace el hombre lo que hace a parte de para asegurarse la persistencia (lo mismo que una simple bacteria)? Miguel de Unamuno lo expreso con mucho arte literario así:

"Quitad la propia persistencia, y meditad lo que os dicen. ¡Sacrifícate por tus hijos! Y te sacrificarás por ellos, porque son tuyos, parte prolongación de ti, y ellos a su vez se sacrificarán por los suyos, y estos por los de ellos, y así irá, sin término, un sacrificio estéril del que nadie se aprovecha. Vine al mundo a hacer mi yo, y ¿qué será de nuestros yos todos? ¡Vive para la Verdad, el Bien, la Belleza! Ya veremos la suprema vanidad, y la suprema insinceridad de esta posición hipócrita."


Cuando el último hombre de su aliento, ¿qué será de nuestros "yos" todos? ¿De qué y para qué habrá servido toda nuestra vehemente lucha como humanos? Para nada. El mundo seguirá su mecánico curso inmortal y de nosotros finalmente no quedará ni rastro. En algún momento futuro nadie recordará ya nuestra especie y mucho menos nuestras vidas particulares. Así pues: ¿qué valor objetivo puede tener esta situación existencial nuestra? Evidentemente ninguno. Y cualquiera que valore esta situación de otra manera siento decir que no es más que un necio o un instintivo optimista desesperado ante la disonancia cognitiva.



II.

¿Qué significado o importancia concreta puede tener una ridícula especie animal perdida en una esquina del Universo condenada posiblemente a desaparecer (como tantas otras millones de especies ya lo hicieron) y que además desde su origen no hace otra cosa más que luchar por consumir recursos naturales a toda costa al más puro estilo de una cepa de bacterias en una placa de Petri?


III.

El sistema monetario para nuestra sociedad es clara representación de nuestra energía potencial del mismo modo y al mismo nivel en que lo es, por ejemplo la cantidad de moléculas de ATP para un organismo individual. Ambos conceptos simbolizan la cantidad de trabajo que cierta estructura a cierto nivel de abstracción es capaz de realizar.


IV.

El cáncer no es más que el reflejo de lo que somos en realidad: un conjunto de células individuales cooperando temporalmente por un bien común. El problema es cuando esa cooperación se rompe y la multiplicidad (la ilusión de unidad) de eso que llamamos cuerpo se hace evidente: literalmente el cáncer supone la aparición de dos o más organismos independientes luchando por su cuenta donde antes sólo había uno.


V.

Qué gran "misterio" ese del funcionamiento de la moderna inteligencia artificial...salvo que todo el mundo (del gremio) sabe explicar por qué cualquier IA hace lo que hace: simplemente se trata de combinaciones lineales actuando sobre datos numéricos de entrada (normalmente valores reales) que producen como resultado unos datos de salida ya tratados por estos "operadores" lineales. Pero de caja negra todo esto tiene en realidad tiene bien poco: sólo se trata de tensores (matrices multidimensionales) de números reales realizando modificaciones numéricas sucesivas (multi-capa y a veces de manera recurrente) al actuar linealmente sobre los datos originales (sensibles) de entrada. Es evidente que este proceso no tiene misterio alguno, mucho menos cuando hace mucho que se sabe que nuestro cerebro funciona de una manera muy "similar" a nivel teórico (neuronal). Para el actual desarrollo de Google: AlphaGo, por ejemplo; se conocen incluso exactamente los números (uno a uno) que hay que introducir en los tensores para lograr la enorme capacidad intuitiva e imaginativa mostrada: es decir; que se conocen los millones de números reales que cuando se meten en su lugar concreto dentro de los tensores del modelo ideado ("la caja negra") van a producir siempre a partir de unos datos de entrada (el estado del tablero) un muy optimizado resultado de salida indicando qué posición jugar.

NO hay magia, NO hay misterio, no hay "extrañas cajas": todo son simples (y sencillas) operaciones algebraicas (como ocurre de hecho en nuestro cerebro con los potenciales químicos en las sinapsis de nuestras neuronas).

VI.

Someterse al trabajo, al acto y al movimiento. Ese es nuestro mayor mandamiento natural, la esencia de nuestro ser y de nuestro persistir. Como el gran Emil Cioran ya dijo:

"La teología, la moral, la historia y la experiencia de cada día nos enseñan que para alcanzar el equilibrio no hay una infinidad de secretos; no hay más que uno: someterse. «Aceptad un yugo, nos repiten, y seréis felices; sed algo y os libraréis de vuestras penas.» En efecto, en este mundo todo es oficio: profesionales del tiempo, funcionarios de la respiración, dignatarios de la esperanza, un puesto nos espera desde antes de nacer: nuestras carreras se fraguan en las entrañas de nuestras madres. Miembros de un universo oficial, debemos ocupar una plaza en él por el mecanismo de un destino rígido, que no se relaja más que a favor de los locos; éstos, al menos, no se ven constreñidos a tener una creencia, a afiliarse a una institución, a sostener una idea, a pretender una empresa. Desde que la sociedad se constituyó, los que pretendieron sustraerse a ella fueron perseguidos o escarnecidos. Se os perdona todo, con tal de que tengáis un oficio, un subtítulo bajo vuestro nombre, un sello sobre vuestra nada. Nadie tiene la audacia de gritar: «¡No quiero hacer nada!»; se es más indulgente con un asesino que con un espíritu liberado de los actos. Multiplicando las posibilidades de someterse, abdicando de su libertad, matando en sí mismo el vagabundo, así es como el hombre ha refinado su esclavitud y se ha enfeudado a los fantasmas. Incluso sus desprecios y rebeliones, no los ha cultivado más que para ser dominado por ellos, siervo que es de sus actitudes, de sus gestos y de sus humores. Salido de las cavernas, guarda de ellas la superstición; era su prisionero, se ha convertido en su arquitecto. Perpetúa su condición primitiva con mayor invención y sutileza; pero en el fondo, aumentando o disminuyendo su caricatura, se plagia desvergonzadamente. Charlatán movido por hilos, sus contorsiones, sus muecas, aún engañan..." 



VII.

No sólo no podemos elegir lo que queremos, sino que tampoco sabemos por qué queremos lo que queremos ni para qué hacemos lo que queremos. Si miramos a nuestro alrededor vemos un bullicio de gente haciendo cosas, deseando cosas, obcecadas y luchando con vehemencia a diario como si el mundo les fuese en ello...y ni una sola de esas personas se replantean para qué narices hacen todo lo que hacen. Al final de cada vida resulta que después de todo no se ha hecho algo muy distinto de lo que hace un simple gusano: nacer, crecer, reproducirse y morir...y si acaso ayudar a que este ciclo continúe de manera más eficiente en sucesivas generaciones. Todo acaba como comienza, siempre en el mismo ciclo existencial al que nadie sabe darle sentido objetivo.


VIII.

¿Es plausible una propuesta de base que hable sobre la posibilidad de que una superinteligencia artificial desbanque al homo sapiens como fenómeno dominante en el planeta? Bueno. Sabemos que el hombre de por si es en realidad una especie de maximizador evolutivamente moldeado: un eficaz consumidor energético. Nuestro dominio sobre el resto del reino animal y vegetal es precisamente esta enorme eficiencia nuestra para devorar energía con la que realizar trabajo. Una gran "suerte" evolutiva la de nuestro cerebro que no significa no obstante que seamos un óptimo global en este sentido. Muy probablemente de hecho la naturaleza se ayude de nosotros para conformar (catalizar) algo nuevo que la propia evolución no ha podido lograr por mera selección natural orgánica (sobre una base de carbono): podría ser ésta una estructura aún más eficiente que la propia humanidad a la hora de maximizar el aumento de entropía global en el Universo, y en este sentido; y dada la tendencia natural del Universo a "favorecer" la persistencia de aquellas estructuras materiales que más y mejor optimizan el aumento de entropía (tendencia que denominamos como proceso evolutivo), la hipótesis de una superinteligencia artificial ("catalizada" en algún laboratorio público o privado) que desbanque a nuestra especie tiene mucho más sentido del que se puede presuponer.



viernes, 30 de junio de 2017

¿Qué es realmente el dinero?

Dinero.

1. f. Pieza de oro, plata, cobre u otro metal, regularmente en forma de disco y acuñada con los distintivos elegidos por la autoridad emisora para acreditar su legitimidad y valor, y, por ext., billete o papel de curso legal.
2. f. Instrumento aceptado como unidad de cuenta, medida de valor y medio de pago.

I. Introducción.

Todos nos desvivimos diariamente por ganar de una forma u otra dinero. Un dinero que en fondo es sin duda la fuente de toda la confrontación y los conflictos humanos. Y es que no es otra cosa más que nuestra tendencia natural a querer obtener recursos para nosotros y para los nuestros a lo que se reduce gran parte de los "males" del mundo: las guerras, la corrupción, el robo, gran parte de los asesinatos, los secuestros, la usura, la contaminación, la destrucción de parte de la biosfera, los ataques terroristas, la emigración masiva, la semi-esclavitud en los países del tercer mundo, la guerra económica o de lobbys, etc. Todos nuestros problemas tienen de una manera u otra una clara base monetaria de interés para un cierto grupo de personas.

Y no es que haya dicho nada nuevo o algo que no sea de sobra conocido por todos pero, ¿por qué es esto así? ¿Por qué es el dinero fuente de tanto dolor y disputa? ¿Qué es en realidad el dinero?

Grosso modo el dinero (en cualquiera de sus variantes materiales) es una abstracción que nos indica qué valor o capacidad de pago posee una persona. Es un método que permite contar sin ambigüedad la capacidad de consumo a la que puede hacer frente una persona (o un conjunto de personas).

El dinero se quiere y se desea para poder consumir; para poder comprar y realizar tantas transacciones por recursos como sea posible, o, en el caso de una persona ahorrativa, para estar seguros de que en el futuro no tendremos problemas para poder obtener estos mismos bienes tan necesarios. Y eso es todo. A esto dedicamos más de 8 horas diarias de nuestras vidas trabajando: a aumentar nuestro potencial o valor de pago con el que poder consumir muy diversos recursos y bienes.

A todo esto es importante notar las tres palabras en negrita que han surgido en el pequeño discurso realizado hasta ahora: consumo, potencial y trabajo. ¿Y por qué son tan importante estas palabras? Pues porque sencillamente nos permiten reducir gran parte de nuestra conducta diaria (individual y social) al terreno de la física.

En el campo de la física existe una importante relación entre lo que se conoce como energía potencial, energía cinética, y el concepto de trabajo; siendo estos conceptos además clave en la rama de esta ciencia denominada como termodinámica la cual se encarga de estudiar las leyes de la dinámica (del movimiento natural) desde el punto de vista del consumo energético. Por cierto que es también de sobra conocido que todo fenómeno en el mundo sin excepción obedece las leyes termodinámicas (ya lo dijo Homer Simpson :P).

II. El trabajo.

Es un hecho que nuestro trabajo diario, sea el que sea (carpintero, camarero, profesor o ladrón), necesariamente supone o induce directa o indirectamente hacia algún tipo de desplazamiento físico y mecánico neto: ya se trate de clavar clavos, servir mesas, mover neuronas para enseñar a otras personas diversos oficios, o movilizar a la policía; cualquiera que sea nuestro trabajo (el sudor de nuestra frente), supone de una manera u otra algún tipo de movimiento.

Y justamente en física se define el concepto de trabajo del siguiente modo:

"Se denomina trabajo al producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo, y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo se produce una transferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía en movimiento."

Es evidente la equivalencia. Nuestro trabajo del día a día nos supone siempre un esfuerzo que terminará induciendo de una manera u otra nuevo movimiento. Ese nuevo movimiento se identifica en física bajo la denominación de un aumento en la energía cinética, y el hecho de que trabajar nos suponga un esfuerzo viene precisamente de que para generar ese nuevo movimiento neto continuamente durante las 8 o 9 horas de nuestra jornada laboral estamos directamente perdiendo energía potencial y transfiriendo dicha energía (en forma de energía cinética) a otros cuerpos.

Pero no pasa nada. A final de mes nos ingresan la nómina en la cuenta corriente y ¡en ese mismo momento recuperamos la energía potencial perdida durante todo el trabajo anteriormente realizado en el mes! Trabajamos pues para generar movimiento neto (movimiento utilizado para generar bienes de consumo) a la par que perdemos energía potencial en el proceso, pero luego recuperamos dicha energía invertida al cobrar la paga; una energía que volveremos a invertir de nuevo en realizar nuevo trabajo, y así continuamos en un ciclo vital que no termina (ni puede terminar) hasta la muerte o la jubilación (con mucha suerte).

III. El ciclo de la vida es el ciclo del trabajo.

Hay un famoso dicho célebre que dice: "No vivas para trabajar, trabaja para vivir". Evidentemente no se entiende que trabajo y vida son conceptos equivalentes. La vida, el hecho de vivir, supone desde el mismo momento de su aparición aquí en la Tierra (hace alrededor de 4000 millones de años) un proceso mecánico cíclico mediante el cual ciertas complejas estructuras materiales fueron más eficientes a la hora de generar trabajo que otras, lo que las hizo más estables y duraderas.

Y es que la eficiencia es otro punto clave detrás de las leyes termodinámicas, en concreto en la termodinámica lejos del equilibrio térmico (como es el caso del sistema formado por la Tierra y el Sol). El Universo adora la eficiencia. Existe una insoslayable tendencia natural a favorecer aquellas estructuras que son más eficientes a la hora de producir trabajo, siendo esta tendencia, de hecho, el origen de todas las estructuras complejas del mundo en general; y el germen de lo que entendemos como proceso evolutivo en particular, el cual dio primero origen a la vida y luego la desarrolló durante millones de años adaptando siempre sus complejas estructuras para maximizar la eficiencia de las mismas.

Desde los mismos orígenes prebióticos de la vida, aquellas estructuras que más rápido podían acaparar recursos eran las que más tiempo permanecían en el medio en detrimento de las demás, lo cual llevó a una carrera natural en pos de la eficiencia en el consumo de recursos. Una pugna natural que continuó durante millones de años hasta que se fue conformando lo que hoy día entendemos como célula procariota. Esta célula, dada su altísima capacidad para acaparar recursos a la par de poseer una eficiente capacidad para producir copias exactas de sí misma, directamente fulminó a cualquier otro competidor prebiótico e inició el camino de lo que posteriormente sería, tras otros muchos millones de años, el nacimiento de la célula eucariota aparecida tras la simbiosis de varias cepas procariotas en un único organismo celular. Los eucariontes a su vez poseían la eficiencia aumentada que supuso esta simbiosis y también la capacidad para comenzar a trabajar en grupo y poder especializarse en tareas: finalmente esto supuso el origen de los organismos multicelulares y un nuevo salto evolutivo en favor de la estabilidad de aquellas estructuras más eficientes en el consumo energético. Aparecieron por fin los animales y la agrupación de algunas especies de éstos en sociedades, lo cual supone de momento el culmen en la complejidad estructural y también en la eficiencia del consumo energético.

IV. El dinero y la eficiencia de consumo.

El ser humano es sin ninguna duda la estructura material animada en la Tierra con mayor potencial para generar trabajo. Y muestra de esta enorme capacidad es el evidente calentamiento global que actualmente sufrimos. Físicamente ya vimos que cualquier trabajo realizado supone la transferencia de energía potencial en cinética organizada (movimiento coordinado en pos de servir o construir algún bien), pero también supone que parte de esa energía potencial irremediablemente se pierde en forma de calor (movimiento desordenado e inútil para poder realizar nuevo trabajo). Es precisamente este aumento exponencial en la medida del "calor" global (resultado de múltiples procesos acontecidos en nuestra labor como máquinas de consumo) lo que refleja cuantitativamente nuestra increíble eficiencia productora y consumidora.

Y sin duda gran parte de este éxito como eficiente especie acaparadora de recursos lo tiene la aparición hace miles de años del sistema monetario. El dinero ha sido y es la estrategia más inteligente que el hombre pudo adoptar para poder aumentar su complejidad social de manera sostenible. Es de hecho el mejor método imaginable para poder determinar sin ambigüedad el valor y el potencial que cierta persona posee en cada momento para realizar movimiento. Porque cuanto más dinero posee una persona más capacidad tiene la misma para "obligar" (directa o indirectamente) a otras a realizar trabajo para obtener algún bien a cambio. El sistema monetario permitió que grandes grupos de personas se pusieran de acuerdo en lo que respecta a cuánto vale cada una, de modo que se pudo lograr la aglutinación ordenada de miles y cientos de miles de personas trabajando al unísono sin el recelo de que nadie reciba más de lo que "merece".

El dinero para nuestra sociedad es energía potencial del mismo modo y al mismo nivel en que lo es, por ejemplo la cantidad de moléculas de ATP para un organismo individual. Ambos conceptos simbolizan la cantidad de trabajo que cierta estructura a cierto nivel de abstracción es capaz de realizar.

V. Origen del eterno conflicto humano.

Ya vimos en la introducción que de una manera u otra en la historia de la humanidad todos los conflictos o males se pueden siempre reducir a cuestiones monetarias entre grupos de personas. Pero, ¿a qué se debía esto? Ahora ya podemos comprender que esta lucha es una mera manifestación de la "vieja" tendencia natural en favor de aquellas estructuras más eficientes. En un mundo de recursos limitados donde no hay de todo para todos y donde la naturaleza favorece a aquellos que más rápido son capaces de consumir, el conflicto es irremediable. Este inevitable conflicto viene como ya vimos desde el propio origen de la vida, y lo único que ha ocurrido en estos 4000 millones de años ha sido un aumento en la complejidad y en la abstracción de la lucha, pero la esencia es la misma.

El dinero representa el poder potencial que se tiene para obligar a acometer nuevo movimiento neto, y esto es válido no sólo para el individuo sino para la suma de éstos, es decir para una población completa. Luchar por acaparar dinero es así el modo en que se camufla hoy día la misma batalla natural de siempre en pos de la mayor eficiencia de consumo posible. Así pues el conflicto humano en todas sus vertientes se traduce en una disputa entre personas por acaparar recursos monetarios, los cuales representan en el fondo la misma colisión (espontánea) entre estructuras en su afán por acaparar tan rápido como sea posible los recursos. Y todo siempre auspiciado por una simple regla termodinámica natural: favorecer aquellas estructuras materiales que más eficientes son a la hora de consumir energía en un ambiente dado.

No obstante aún queda una pregunta: ¿qué mueve a un nivel más básico a las estructuras físicas a ser estables gracias a la obtención de recursos energéticos? La respuesta es sencilla: hay otra tendencia natural más básica a favorecer ciertos estados físicos llamados estados fundamentales. Es decir; que habiendo ciertas combinaciones espaciales disponibles y posibles, el mundo tiende siempre a moverse hacia (y a competir por) aquellos estados más básicos o fundamentales (de mínima energía potencial).

Un átomo de plata, por poner un ejemplo; irá siempre rellenando sus capas de electrones de modo que se vayan copando en orden siempre aquellos huecos que menor energía potencial supongan (que en este caso son aquellas capas más cercanas al núcleo). Y es también esta misma disposición la que determina qué enlaces entre átomos son los "preferibles" para conformar moléculas estables; y supone el inicio de la "lucha" natural con la que acaparar recursos energéticos para lograr conformar estructuras que encajen con estos estados fundamentales moleculares. Todo espontáneo, todo natural, todo mecánico y todo inevitable: lo mismo que la determinación de nuestra conducta.

Así pues podemos concluir que nuestra esencia natural como seres vivos son garantía de que los conflictos y guerras nunca acabarán, que no detendremos el consumo energético simplemente por y para evitar el cambio climático, ni tampoco acabarán nunca la corrupción ni el robo, ni se podrán evitar nunca los asesinatos, los secuestros, ni la usura; tampoco detendremos la destrucción de parte de la biosfera, ni los ataques terroristas, ni la emigración masiva, ni la semi-esclavitud en los países del tercer mundo. No acabaremos con la desigualdad ni tampoco con el hambre en ciertas partes del globo, como tampoco seremos capaces de evitar que unos miles de millones de personas trabajen y mal vivan para que otros pocos millones tengamos recursos de sobra: todo lo que entendemos como "malo" en el mundo es natural, y además es irremediable que así sea.

Basta ya de engañarnos a nosotros mismos con buenas palabras, pancartas y optimismo barato. Estudiemos nuestra naturaleza del mismo modo en que estudiamos el movimiento de los cuerpos inanimados, y en ese momento nos daremos cuenta de que nuestro destino está tan marcado como lo están las órbitas de la Luna alrededor de la Tierra. Como explicó el gran Carlos Castrodeza en "El flujo de la historia y el sentido de la vida":

"El recurso de supervivencia fundamental es el estético, es decir, decorar la propia vida de modo que su curso se facilite por una especie de autoengaño más o menos consciente. Una vez más, el arte en todas sus expresiones es el adorno de la propia existencia para hacer que ésta sea más llevadera, y de la misma manera podemos adornar el pensamiento de epitomes, ontologías y metafísicas autocomplacientes según los casos. En esencia, pues, todo es estética, pero una estética encaminada a la supervivencia y no a su propio culto. Adornar el mundo en realidad no es ni transformarlo ni comprenderlo, sino sencillamente sobrellevarlo mal que bien."

Un saludo, compañeros.