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Pluralidad de futuros y fin de las certidumbres

¿Se rige el mundo por leyes deterministas, tal y como afirma la mecánica clásica, al igual que la mecánica cuántica? Pero, ¿en qué se convierte entonces el tiempo? ¿Es el tiempo una "ilusión", como le gustaba repetir a Albert Einstein?En una edición reciente del Nouvel Observateur, dedicada a la "Búsqueda de los orígenes", Xavier Le Pichon escribía: "Pero el hombre tiene la capacidad de proyectarse en el tiempo, y esta capacidad es, sin lugar a dudas, la fuente de su angustia existencial. Son esa mirada refleja y esa capacidad de proyección en el tiempo las que constituyen, creo, la verdadera originalidad del hombre. Quizá la única verdadera originalidad del hombre".

La vida no puede concebirse sin previsión de futuro. El problema del tiempo ha dividido el pensamiento occidental. En este debate, el descubrimiento de "las leyes de la naturaleza" desempeñó un papel importante. El ejemplo supremo es la física de Newton, que describe el mundo con leyes deterministas y reversibles en las que el futuro y el pasado desempeñan el mismo papel. De ahí la pesadilla siempre presente del diablo de Laplace: supongamos que conocemos las condiciones iniciales, podremos entonces predecir el futuro y "retrodecir" el pasado.

Pero, ¿cuáles son las opciones? ¿Un monismo que nos convierte en autómatas o un dualismo como el de Descartes o Kant? Entre la ciencia y la filosofía se ha ido abriendo progresivamente un abismo que ha llevado a una auténtica guerra de culturas.

De hecho, el siglo XIX nos ha dejado una herencia conflictiva. Tenemos, por un lado, las leyes de la naturaleza, pero también tenemos la termodinámica, que introduce la entropía. La termodinámica nos da una imagen evolutiva de la naturaleza. Según una célebre expresión del físico Arthur Eddington, "la entropía es la flecha del tiempo". Este enunciado resume el hecho de que, junto a las leyes reversibles de la dinámica, hay leyes irreversibles con las que nos encontramos por doquier, en el flujo de calor, en los fenómenos de "transporte", en la química, la biología.

Incluso a nivel microscópico, descubrimos fenómenos irreversibles. Pensemos en la radiactividad, en las partículas elementales inestables. El dilema que se nos plantea atañe a los fenómenos irreversibles: ¿provienen de nuestras aproximaciones o hay que revisar la formulación de las leyes de la naturaleza? Desde Ludwig Boltzman, la tesis de las aproximaciones es la dominante. Pero, ¿puede admitirse que el hombre sea el responsable de la flecha del tiempo? ¿No somos nosotros hijos del tiempo?

A lo largo de las últimas décadas hemos visto cómo se dibujaba un nuevo camino que conduce a una formulación de las leyes de la naturaleza que incluye la dirección del tiempo. Hagamos algunas observaciones, necesariamente superficiales, que nos permiten llegar a esta conclusión.

Está en primer lugar la termodinámica del "lejos del equilibrio". Cerca del equilibrio, los sistemas físicos son estables. Cualquier fluctuación va seguida de una reacción que devuelve el sistema al equilibrio. En cambio, cuando se está "lejos del equilibrio", las fluctuaciones pueden dar lugar a nuevas estructuras espacio-temporales, que yo llamé en su tiempo "estructuras disipativas". Su importancia en el contexto aquí evocado deriva de que muestran el papel constructivo del tiempo. Pero seguimos estando en un nivel macroscópico, "fenomenológico".

¿Qué hay del nivel dinámico, microscópico? Nos limitamos aquí a la física clásica (no cuántica o relativista). La observación fundamental se remonta a Henri Poincaré, que demostró que todos los sistemas no son "similares". Hay sistemas "integrables", reducibles a sistemas de partículas independientes, y sistemas "no integrables".

Hay que distinguir también entre sistemas "estables" y sistemas "inestables" (de los que los sistemas caóticos son un caso particular). Por último, hay sistemas "termodinámicos", compuestos por un gran número de partículas que interactúan, y que son sistemas no integrables.

Tengamos ahora en cuenta un segundo aspecto. En vez de considerar un solo sistema, podemos estudiar una colección, un conjunto al que podemos asociar una probabilidad.

Podemos ahora enunciar el resultado obtenido a lo largo de los últimos años por nuestro grupo de investigadores: para los sistemas inestables y los sistemas termodinámicos, la dinámica conduce a una formulación irreducible en lo que a probabilidades se refiere y a una simetría temporal denominada "rota". Irreducible significa que esta formulación se aplica sólo a los conjuntos de poblaciones y no a trayectorias aisladas (o a una función de onda en mecánica cuántica). Es, por lo tanto, una física de poblaciones.

Aquí la magnitud central es la probabilidad. Nuestro universo se convierte en una realización entre miles de alternativas plausibles que no tuvieron lugar. Nuestra imagen del mundo adopta una forma más satisfactoria. El universo autómata aislaba al hombre. En cambio, en un mundo en construcción con múltiples futuros, la inventiva y la creatividad encuentran su lugar de forma natural.

La flecha del tiempo es común a todos los objetos, vivos o no, que pueblan nuestro universo. Todos envejecemos en la misma dirección, igual que las rocas y las estrellas. Se trata, por lo tanto, de un aspecto fundamental de la naturaleza que aparece ahora de forma explícita en las leyes de la dinámica. Por descontado, los mecanismos son diferentes, pero al menos no existe contradicción entre los distintos saberes, entre nuestra visión interna del mundo y la del mundo exterior.

Niels Bohr afirmaba que somos espectadores y actores a la vez. Ser actor implica que no está todo establecido. Vivimos en un universo abierto, el futuro es incierto, pero podemos contribuir a construirlo.

Ilya Prygogine, premio Nobel de Química en 1977, es profesor en la Universidad Libre de Bruselas y director de los institutos internacionales de física y química.

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