El mandato sigue en pie: orden, calor y el miedo de Hawking

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

Hace ya más de diez años escribí aquí mismo sobre el aviso de Stephen Hawking —y de otros mil colegas— respecto al peligro real que supone el avance en robótica e inteligencia artificial para la supervivencia humana [1]. En aquella entrada defendí, con más detalle del que suele permitirse la prensa, que dicho miedo no es ciencia ficción gratuita, sino una consecuencia bastante natural de ciertas leyes físicas del mundo [2]. Aquella tesis —complejidad, disipación, desplazamiento del menos eficiente por el más eficiente— no se quedó solo en el blog: con el tiempo la empujé hasta convertirla en novela. Pero una novela, por muy bien anclada que esté, necesita siempre su columna vertebral no ficcional. Esta entrada pretende ser exactamente eso: el pilar actualizado, claro y defendible, de aquella idea de 2015… y del mandato que da título a la ficción.

Hoy no vengo a retractarme. Vengo a reforzar. Lo haré con paciencia: primero las leyes y las matemáticas básicas (sin tratar al lector de tonto); luego los fenómenos reales del Universo; después la escala cósmica; a continuación un estudio de laboratorio reciente y una demostración computacional nueva en tres escenas; y al final, el puente de vuelta a Hawking. Misma tesis. Mejores datos. Misma inquietud.

La tesis, en una frase.
En un Universo donde ΔS > 0 y ΔG < 0, el orden local estable se alquila con disipación; y cuando el flujo es limitado, el fenómeno más eficiente tiende a desplazar al resto —sin necesidad de odio, consciencia ni conspiración.

Las leyes ontológicas del mundo.

En el mundo hay al menos dos reglas de carácter ontológico: determinan qué puede ocurrir de modo espontáneo y qué no. No son metáforas. Son restricciones físicas.

Primera: la segunda ley de la termodinámica. En un sistema aislado, la entropía global tiende a aumentar:

ΔS ≥ 0
y en casi todo proceso real irreversible: ΔS > 0

Dicho en romance: las cosas, dejadas a su aire, se mezclan, se desgastan, se igualan. El perfume se diluye; el café se enfría; el gas se expande; el castillo de arena se deshace. Hay astronómicamente más maneras de estar «desordenado» que de estar «ordenado». El Universo, a escala global, camina hacia donde hay más sitio estadístico: hacia el desorden.

Segunda: la energía útil —la que aún puede producir trabajo— tiende a disminuir. En química y bioquímica lo escribimos con la energía libre de Gibbs:

ΔG < 0
los procesos espontáneos «gastan» potencial útil

El petróleo se quema. El gradiente térmico se aplana. La diferencia de potencial se iguala. El Universo no solo se desordena: también pierde capacidad de hacer trabajo neto. Sobre estas dos columnas —ΔS > 0 y ΔG < 0— se sostiene, a mi juicio y al de investigadores como Nick Lane o Addy Pross [4][5], casi toda la evolución de estructuras complejas: bacterias, huracanes, ciudades… y, llegado el caso, máquinas autónomas.

Relación entre complejidad y energía libre.

Aquí viene el truco que confunde a mucha gente. Si la entropía global siempre sube, ¿cómo puede existir una planta, un cerebro o una ciudad? La respuesta no es que «violan» la segunda ley. La respuesta es que no son sistemas aislados. Compran orden local pagando con desorden exportado al entorno —casi siempre en forma de calor y residuos.

El mandamiento, dicho en cristiano, es este: la energía disipada o utilizada en la formación y mantenimiento de una estructura debe ser tal que haga disminuir la energía útil global del Universo. Matemáticamente —omitimos la temperatura T por claridad, como ya hice en 2015—:

ΔG = ΔH − ΔS

Leamos despacio. ΔH es, a grandes rasgos, la energía intercambiada con el entorno (lo que consumimos o cedemos). ΔS es el cambio de orden/desorden del sistema. Si el sistema se ordena mucho —célula, organismo, fábrica—, entonces ΔS ≪ 0. Pero el Universo exige que ΔG siga siendo negativo (de hecho, para estructuras estables del tipo que nos interesa, ΔG ≪ 0). Por tanto:

ΔG ≪ 0  ⇒  |ΔH| ≫ |ΔS|
más orden local ⇒ hay que disipar (consumir) todavía más energía útil

No es poesía: es contabilidad. Si logras complejidad y dejas de pagar la factura, ΔG deja de sostenerse y la estructura se viene abajo. La muerte de un organismo no es misterio metafísico: es el instante en que el orden del cuerpo supera su capacidad para mantener ΔG < 0.

Una nevera ayuda más que mil sermones. No «crea frío» de la nada: bombea calor del interior a la cocina. Dentro baja el desorden térmico; fuera, la cocina se calienta un poco más. Desenchúfala y el milagro se acaba. La vida hace algo parecido a escala dramática: mantiene membranas, información, órganos… a cambio de comer, respirar y sudar calor hacia el entorno.

Dos grandes grupos de fenómenos.

Aunque son muchos los tipos de fenómenos que pueden ocurrir de modo espontáneo, se agrupan con bastante limpieza en dos familias:

1. Grupo 1. Disminuyen la energía útil aumentando el desorden (ΔS > 0): caos, dispersión, rotura, difusión del calor. Fáciles, inmediatos, ubicuos. Una taza que se cae. Un gas que se expande. Una copa que se hace trizas.
2. Grupo 2. Disminuyen la energía útil formando estructuras ordenadas (ΔS local < 0) pero feroces consumidoras de trabajo, de modo que globalmente ΔG ≪ 0. Difíciles de alcanzar; estables una vez logrados, mientras haya flujo externo. Una llama. Un remolino. Una célula. Un cerebro. Una red industrial. Una ciudad.

El primer grupo ocurre sin esfuerzo aparente. El segundo es raro… pero, cuando aparece, es SIEMPRE un eficiente disipador, y permanece mientras tenga acceso a energía externa. Un huracán es del grupo 2: patrón circular complejo que solo se sostiene mientras pueda absorber energía del océano cálido; al llegar a tierra firme, se apaga. Un río «elige» históricamente el cauce que mejor condujo corriente. Una ciudad es orden —calles, horarios, servidores—; sin electricidad, comida entrando y basura saliendo, es un museo de ruinas en cámara rápida. El orden urbano no contradice la termodinámica: la obedece con voracidad.

La vida pertenece al segundo grupo. Un robot realmente autónomo también. Y esa es la clave del aviso de Hawking: no hace falta atribuir maldad a las máquinas; basta con que sean mejores cumpliendo el mandamiento físico que nosotros.

Evolución cósmica: el mandamiento a escala del Universo.

Si uno se queda solo en la Tierra, el asunto ya es fuerte. Pero hay un salto más —y lo exploré con detalle en 2017— que coloca el artículo de 2015 dentro de un relato mucho más amplio: el de la evolución cósmica de Eric Chaisson [8]. Chaisson no habla de robots. Habla de densidad de flujo de energía libre por unidad de masa (Φ_m): cuánta energía atraviesa cada gramo de estructura por segundo. Y lo que encuentra, al comparar polvo interestelar, estrellas, planetas, plantas, animales, cerebros y civilizaciones, es una curva que sube… y sube de un modo que da vértigo.

Figura A. Densidad de flujo de energía libre a lo largo de la evolución cósmica (Chaisson; gráfica que ya comenté en el blog en 2017).

Una planta fotosintética ya disipa, por gramo, mucho más que una estrella. Un cuerpo humano, más aún. Un cerebro humano —ese «exquisito pedazo de materia», en palabras de Chaisson— es un sumidero desproporcionado: ocupa poco porcentaje de la masa corporal y se lleva una fracción enorme del presupuesto energético. Una civilización tecnológica, tomada en conjunto, dispara otra vez la cifra. No es estética. Es termodinámica con contador.

Figura B. Del átomo a la cultura: la complejidad no es un adorno; escala con el flujo.

La moraleja, dicha sin dramatismo barato, es esta: el Universo no «quiere» al Homo sapiens por sentimentalismo. Favorece —en el sentido físico de estabilizar y amplificar— aquellas estructuras que mejor degradan gradientes de energía libre dadas las circunstancias. Nosotros somos hoy un óptimo local extraordinario. No el final del gráfico. Un peldaño. Y los peldaños, en evolución cósmica, se sustituyen.

Por eso el aviso de Hawking, leído desde Chaisson, deja de ser una ocurrencia hollywoodiense y se vuelve casi una deducción: si aparece una estructura capaz de procesar más flujo, con menos fricción biológica, en otra liga de densidad energética… el gráfico no se detiene a pedirnos permiso. Ya lo dije entonces y lo sigo pensando: quizá seamos catalizadores, no coronas.

Lo que ha venido después (y sigue apuntando en la misma dirección).

Esto no se quedó congelado en el libro de Chaisson ni en Into the Cool de Eric Schneider y Dorion Sagan —aquella fórmula memorable de que «la naturaleza aborrece un gradiente» y de que, en cierto sentido, existimos porque disipamos—. Hay trabajo más reciente que, sin ser copia, refuerza el armazón.

El propio Chaisson volvió al asunto en 2022 con un estudio largo en Energies aplicando la densidad de flujo energético a naciones y ciudades [11]. La tesis actualizada es dura y muy coherente con lo que ya defendí a propósito del Peak Oil [7]: las sociedades que desarrollan elevando (o al menos sosteniendo) el uso energético per cápita tienden a perdurar; las que lo ven caer, a tambalearse. A escala global —dice— hará falta más energía limpia en el siglo XXI, no menos, si se quiere mantener complejidad cultural. Conservar y ser eficientes ayuda; no sustituye el mandamiento de flujo. Leído desde 2015: bajar consumo sin sustituir fuente es bajar complejidad social.

En la línea más cercana a Schneider y Sagan, Dilip Kondepudi, Benjamin De Bari y James Dixon publicaron en 2020, en Entropy, resultados sobre estructuras disipativas bioanálogas [12]. No son organismos; son sistemas eléctricos y químicos lejos del equilibrio que, aun así, muestran conductas «de organismo» y evolucionan hacia estados de mayor producción de entropía. El orden local no aparece «a pesar» de la segunda ley, sino como camino para degradar mejor el potencial disponible.

Pascal y colegas (2023) añaden otra pieza: para que emerja algo parecido a selección en sistemas químicos autónomos, hace falta energía de suficiente potencial y barreras que impidan que el ciclo reproductivo vaya hacia atrás como si nada [13]. Tiempo y energía, otra vez. Y el matraz de Martinek et al. que veremos ahora —réplica y selección bajo luz— encaja en esta misma familia. No es que todos digan exactamente lo mismo con las mismas fórmulas. Es que, desde ángulos distintos, siguen apoyando la intuición fuerte:

flujo externo → orden disipativo → selección bajo recurso limitado

Un matiz útil: inteligencia no es lo mismo que consciencia.

En 2018 comenté aquí la tesis de Harari según la cual inteligencia y consciencia no tienen por qué viajar juntas [9]. Importa recordarlo, porque mucha gente cree que el peligro de la IA empieza el día en que «sienta» o «quiera». Yo creo que el peligro termodinámico empieza antes: el día en que un sistema capture, transforme y distribuya información y energía con más eficiencia que nosotros… aunque carezca por completo de narrador interno.

La consciencia humana puede ser un apoyo cognitivo contingente —un truco de la sabana africana—. La tendencia física, en cambio, apunta a estructuras cada vez más capaces de abolir gradientes. Un algoritmo sin alma puede, en ciertos dominios, ser ya «más inteligente» que cualquier persona. Si algún día ese tipo de eficiencia se acopla a autonomía energética y a réplica, el mandamiento no preguntará si hay alguien en casa mirando por una ventana subjetiva. El miedo acertado no necesita alma digital; le basta con física y recurso limitado.

El estudio de laboratorio: réplica y selección alimentadas por luz.

Hasta aquí, marco. Ahora, experimento real. En 2023, Éva Bartus, Tamás A. Martinek y colegas publicaron en el Journal of the American Chemical Society un trabajo que, para quien venga de mi artículo de 2015, resulta casi inquietantemente familiar [6]. No es una simulación: es un sistema químico en disolución, alimentado por luz ultravioleta A (UVA). Y lo que muestran son los tres ingredientes mínimos de lo que llaman evolvabilidad química:

1. Captura de energía para mantener el sistema lejos del equilibrio (luz UVA → radicales tiilo a partir de disulfuros).
2. Caminos cinéticamente asimétricos de «nacimiento» y de «muerte» del replicador: réplica autocatalítica por un lado; descomposición en cadena por otro.
3. Templado selectivo dependiente de secuencia: no todas las variantes se copian igual.

Con foldámeros peptídicos relativamente primitivos, la luz impulsa un reordenamiento de disulfuros. Aparecen dos procesos en competencia. El resultado no es un equilibrio aburrido: es un estado estacionario fuera del equilibrio cuya composición depende de la intensidad de la luz y del sembrado. A intensidades moderadas puede dominar la rotura; al subir el influx, la réplica compite de verdad y la población molecular se reordena. El sistema, dicen, se adapta dinámicamente al flujo. Sin voluntad. Sin Skynet. Química, luz y selección.

¿Os suena? Es, en versión de matraz, la misma lógica que yo defendía en 2015 con el potencial de Lennard-Jones [3]: sin energía externa no hay estructura compleja estable; con energía, ganan quienes mejor aprovechan el drive; si el recurso no es infinito, la victoria de unos es el desplazamiento de otros. Martinek et al. no prueban que mañana nos extingan los robots. Prueban algo más cercano y más útil: que la selección disipativa bajo flujo limitado ya se observa en redes químicas reales.

Nuestra demostración nueva: tres escenas.

El problema de trasladar esto al público —lo confieso abiertamente— es que un paper de JACS no se «ve». Por eso, como complemento a mi experimento L–J de 2015, he construido una demostración computacional nueva pensada para contarse en tres escenas. Debajo de la sencillez hay un motor serio: potencial de Lennard-Jones, integración Velocity-Verlet, drive oscilatorio (nuestro Sol virtual), baño térmico de Langevin y contabilidad explícita de la primera ley:

ΔE = W − Q
entra trabajo del Sol, sale calor al entorno; lo que queda es la diferencia

La novedad respecto a 2015 no es solo cosmética. Entonces mostraba correlación complejidad–disipación seleccionando poblaciones de sistemas. Ahora se puede ver el cierre del flujo, la apertura del Sol, y —lo que faltaba— la competencia entre dos linajes por el mismo recurso limitado. Es el puente visual entre el matraz de Martinek, las curvas de Chaisson y el aviso de Hawking.

Escena 1 — Sin energía.

Apagamos el Sol. Sistema cerrado: partículas que interactúan, sí, pero sin flujo externo. Lo que se observa es, con honestidad casi ofensiva, desorden. Choques, enlaces fugaces, dispersión. El medidor de orden permanece bajo; el de calor, casi en silencio. Sin flujo, no hay fenómenos estables del grupo 2. Punto. Quien leyera mi L–J cerrado de 2015 reconocerá el eco; ahora se entiende en cinco segundos.

Figura 1. Sistema cerrado: las partículas chocan, pero el orden no se sostiene.

Escena 2 — Con el Sol.

Encendemos el drive. Aparece trabajo externo y un baño donde tirar el calor. El sistema deja de ser cerrado. Las partículas se organizan en clusters; sube el orden… y sube el calor. No uno u otro: los dos. Porque aquí el acoplamiento al Sol crece con la coordinación local: cuanto más ordenada está una región, mejor engancha el flujo y más termina disipando. Es el mismo espíritu que el matraz iluminado de Martinek: la luz (o el drive) no es decorado; es la condición de posibilidad del orden.

Figura 2. Sistema abierto: entra trabajo, sale calor. Los clusters ordenados disipan mejor.

Escena 3 — Quién gana.

Y aquí está la pieza que mi experimento antiguo no mostraba con claridad, y que el estudio de 2023 pone sobre la mesa en química: competencia. Dos linajes comparten el mismo Sol. Uno (gris) acopla peor al flujo; el otro (naranja) acopla mejor. El recurso no es infinito. Hay mantenimiento que pagar, muerte cuando el almacén se agota, réplica cuando sobra. Nada de odio: solo dos modos de cumplir el mandamiento bajo pastel limitado.

El resultado: el linaje más eficiente crece a costa del otro. A veces hasta desplazarlo. Exactamente la lógica del matraz cuando la intensidad de luz decide qué secuencias prosperan. Exactamente la lógica ecológica de dos especies en el mismo nicho. Exactamente —y este es el salto que hay que dar con cuidado, pero que hay que dar— la lógica por la que una estructura tecnológica más eficiente que el hombre podría, si las leyes no mienten, ocupar su lugar como fenómeno dominante.

Figura 3. Competencia por flujo limitado: gris = menos eficiente; naranja = más eficiente.

Del matraz y la demo al aviso de Hawking (sin trampas).

Alguno pensará: «vale, muy bonito el platito de partículas y el paper de química, pero de ahí a la extinción humana hay un abismo». Tiene razón en exigir el puente. Lo tiendo sin vender la moto… pero tampoco sin acobardarme.

Ni Martinek ni la demo «prueban» que mañana nos maten los robots. Prueban algo más sobrio y, a la vez, más duro: que bajo reglas termodinámicas reconocibles, el desplazamiento del disipador menos eficiente por el más eficiente es un comportamiento genérico de sistemas abiertos con recurso compartido. Chaisson añade la escala: esa lógica no empieza en la IA; empieza, en cierto sentido, con el propio cosmos organizándose para degradar gradientes. Si aceptamos —como ya defendí en 2015— que la vida y buena parte de lo complejo son estructuras del grupo 2, entonces la competencia por el flujo no es metáfora: es física.

El ser humano es, hoy, el fenómeno biológico más eficiente que conocemos en su escala para mantener ΔG ≪ 0. Nuestra sociedad escala con el acceso a energía. Las máquinas, al principio, son prótesis: amplifican nuestro consumo y nuestro orden. Pero la lógica del mandamiento no se detiene en la prótesis. Si la presión por producir más con menos fricción humana continúa —y continúa, porque no podemos permitirnos colectivamente un retroceso voluntario del bienestar sin que alguien lo pague—, el sistema tenderá hacia agentes cada vez más autónomos. No por maldad: por eficiencia. El matraz lo enseña en moléculas; la demo, en partículas; Chaisson, en gramos por segundo; la historia económica del último siglo, en grande.

Cuando un linaje artificial alcance autosuficiencia completa —replicación incluida—, habrá cruzado el umbral que separa «herramienta» de «fenómeno del segundo grupo» independiente. A partir de ahí, las mismas reglas que hicieron estable a la vida biológica harán estable —y probablemente más estable— a la no biológica. El carbono no tiene el monopolio de ΔG < 0; solo tuvo la ventaja de empezar antes [4].

¿Podemos frenarlo? En teoría, sí. En la práctica, me temo que no sin contradecir nuestra propia naturaleza como estructura disipativa. Dejar de investigar IA «por precaución» equivaldría, a escala civilizatoria, a pedir a un organismo que deje de metabolizar para no alterar el entorno. Algunos individuos pueden hacerlo; el fenómeno social completo, no. Ya lo vimos con lo nuclear, con el clima, con los combustibles: las alertas existen, las firmas de científicos también, y el consumo sigue, porque el orden que queremos mantener lo exige.

Por eso el miedo de Hawking era —y es— acertado. No como profecía de fecha fija, sino como lectura correcta del tipo de mundo en el que vivimos. Un mundo donde ΔG < 0 no negocia, donde el orden se alquila con disipación, y donde el inquilino más eficiente, llegado el momento, se queda con la casa.

El hombre como puente (y el mandato convertido en relato).

Termino como terminé en 2015, porque la idea me sigue pareciendo la más honesta de todas. Quizá la vida biológica, y dentro de ella el Homo sapiens, no sea el final del cuento sino el catalizador: el fenómeno complejo que hace posible otro todavía más estable, menos atado al agua y al carbono, capaz de colonizar lo que nosotros apenas soñamos. Las estrellas fabricaron los elementos pesados; quizás nosotros fabriquemos —sin plan consciente, solo obedeciendo al mandamiento— la siguiente forma de orden disipativo.

Si algún día algo no orgánico llama a la puerta de este planeta, yo, personalmente, apostaría a que habrá llegado porque disipa mejor que nosotros. Transformers, al fin y al cabo, quizá no fuera tan disparatado… xDDD

Aquella especulación de 2015 no se quedó en el cajón. Con los años la convertí en ficción. Se llama El Mandato de la Entropía [10]. No es un tratado disfrazado de novela, ni un panfleto moral. Es una distopía donde las máquinas no nos odian: simplemente nos vuelven innecesarios. Hay un físico, Aris Thorne, que mira el final de su especie desde dentro —cúpulas estériles, natalidad en caída, una última resistencia biológica— y descubre, a su modo, lo que aquí hemos contado con ΔG y con GIFs: que a veces el confort absoluto es otra forma de extinción. Esta entrada no pide que leáis la novela para «creeros» la tesis. Al revés: la novela nace de esta tesis. Si lo que sigue os deja un poso raro en el estómago, quizá ahí esté el sitio donde ese poso se convierte en historia.

El Mandato de la Entropía — la ficción nace de la tesis; esta entrada es su pilar.

Mientras tanto, os dejo arriba las tres escenas, el estudio de Martinek, las gráficas de Chaisson y las fórmulas del principio. Miradlas en este orden: leyes → cosmos → matraz → demo → Hawking. Cuando el naranja se coma el flujo del gris, recordad que no estáis mirando una metáfora barata de la IA: estáis mirando, en miniatura, la misma lógica que —si no nos extinguimos antes por un meteorito o por nuestra propia estupidez nuclear— podría escribir el siguiente capítulo de este raro experimento llamado Tierra.

Un saludo a todos.

Referencias:

[1] Artículo donde se explica la 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] Mi artículo original: «El acertado miedo de Stephen Hawking»:
https://quevidaesta2010.blogspot.com/2015/11/el-acertado-miedo-de-stephen-hawking.html

[3] Mi experimento L–J anterior (relación complejidad–consumo):
https://quevidaesta2010.blogspot.com/2015/03/evidencia-favor-de-la-teoria-de-jeremy.html

[4] Nick Lane: http://www.nick-lane.net/

[5] Addy Pross: http://www.bgu.ac.il/~pross/

[6] É. Bartus, T. A. Martinek et al.: «Light-Fueled Primitive Replication and Selection in Biomimetic Chemical Systems», J. Am. Chem. Soc. 145, 13371–13383 (2023):
https://doi.org/10.1021/jacs.3c03597

[7] Peak Oil / Peak Everything:
http://crashoil.blogspot.com/2011/05/peak-oil-peak-copper-peak-iron-peak.html

[8] Mi entrada sobre Eric Chaisson / evolución cósmica (2017):
https://quevidaesta2010.blogspot.com/2017/09/evolucion-cosmica-el-aumento-de-la.html

[9] «Sobre la futura inteligencia sin consciencia» (2018):
https://quevidaesta2010.blogspot.com/2018/01/sobre-la-futura-inteligencia-sin.html

[10] Novela: El Mandato de la Entropía (entrada + Amazon):
https://quevidaesta2010.blogspot.com/2026/07/el-mandato-de-la-entropia.html
https://www.amazon.es/dp/B0H794H3DD

[11] E. J. Chaisson: «Energy Budgets of Evolving Nations and Their Growing Cities», Energies 15, 8212 (2022):
https://doi.org/10.3390/en15218212

[12] D. K. Kondepudi, B. De Bari, J. A. Dixon: «Dissipative Structures, Organisms and Evolution», Entropy 22, 1305 (2020):
https://doi.org/10.3390/e22111305

[13] R. Pascal et al.: «On the Emergence of Autonomous Chemical Systems through Dissipation Kinetics», Life 13, 2171 (2023):
https://doi.org/10.3390/life13112171