El tiempo, los genes y la historia (parte II)

Dr. Carlos Aponte

Gerencia de Docencia e Investigación-INHRR

La Ciencia no ha sido ajena a la aprehensión del concepto: tiempo. De hecho, hacia 1602, Galileo Galilei, bajo el balanceo casi ritmico (¿y místico?) de una lámpara de brazos de la catedral de Pisa y el movimiento cronométrico de su propio pulso cardíaco, logra medir la oscilación de este péndulo arquitectónico (en física teórica se denomina: oscilador armónico simple). A pesar del aire mítico de esta historia, cinco conclusiones adornan esta fascinante experiencia con el tiempo: (1) Los péndulos casi alcanzan la altura inicial desde la cual fueron dejados caer, (2) Todos los péndulos eventualmente se detienen, (3) El período del péndulo es independiente de la masa que oscila, (4) El período del péndulo es independiente de la amplitud, y (5) El cuadrado del período es proporcional a la longitud del péndulo. El resultado práctico de lo teórico-experimental fue el tiempo atrapado en un reloj de péndulo. Así, Galileo comienza el camino hacia lo predecible en la Naturaleza y el Cosmos. El comienzo de una lucha titánica contra el azar en la Naturaleza. Así, Galileo deja claro que el acceso al conocimiento del Universo depende de un lenguaje especial:

No se puede comprender, a menos que se aprenda primero a entender el lenguaje y a leer el alfabeto en que está escrito [el universo]. Esta expresado en el lenguaje de las matemáticas y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es humanamente imposible comprender una sola palabra, sin esto, lo que se hace es caminar vagando por un laberinto oscuro (Gribbin, J. [2002] Historia de la Ciencia. Critica. Barcelona. España. pp. 90)

Sin embargo, es con Isaac Newton y, particularmente, con la mecánica newtoniana que se “consigue –introduciendo una fuerte idealización (simplificación) de los sistemas físicos basada en la idea de punto material- dominar el factor tiempo hasta el punto de hacerlo totalmente irrelevante [Wagensberg, J. (1994). Ideas sobre la complejidad del mundo. Metatemas 9. Libros para pensar la ciencia. Barcelona. España). Cuando Newton publica su Philosophieae Naturalis Principia  Matemática (1687), el Cosmos deviene accesible. El movimiento de los cuerpos en el espacio y en el tiempo se hace predecible con el manejo de herramientas y ecuaciones diferenciales definidas para la cinética de los cuerpos físicos. No importa ya desde que punto Ud. disparó una bala pues las ecuaciones que definen su movimiento contienen el pasado y el futuro de ese bala. Es decir pasado, presente y futuro están contenidos en cada y cualquier instante de ese movimiento. De allí, que las unidades de balística de los cuerpos policiales la tienen sencillo a la hora de apelar a las ecuaciones de Newton para definir la posición exacta que Ud. ocupaba al momento de disparar. La propiedades básicas de estos sistemas son su reversibilidad y su determinismo. Los Principia asestaron un fuerte golpe a lo que solemos llamar el misterio del universo, pues enmarcaba al mismo dentro de mecanismos de funcionamiento altamente comprensibles y predecibles para la mente humana.

Así, el tiempo quedaba atrapado en un determinismo riguroso. Sin embargo, Ludwig Boltzmann proporciona la primera interpretación microscópica de la entropía (caos molecular), refiriendo, para la cinética de los gases, mecanismos de cambio, de evolución de un sistema físico. Ya hacia 1865, Clausius formula una importante ley donde define claramente la distinción entre procesos reversibles e irreversibles, siendo los procesos reversibles, eventos que ignoran una dirección privilegiada del tiempo. El péndulo oscilante de Galileo lo podemos catalogar como un proceso reversible. En la descripción de trayectorias en estos sistemas todo queda funcionalmente definido en términos de la posición A a la posición B (y viceversa). Sin embargo, si observamos unas gotas de tinta china diluyéndose en agua, ese proceso es un proceso irreversible pues espontáneamente no podemos volver a su estado original (no diluido) sin suministrar energía al sistema. Al tener direccionalidad un proceso espontáneo, es decir, el proceso es irreversible, entonces estamos dando también una dirección a la flecha del tiempo. Del orden al caos. Del estado menos probable al más probable. De lo reversible, predecible, microscópico a lo irreversible, estocástico, macroscópico. Lo biológico, la vida, es también lo irreversible, y el tiempo, por tanto, será parte de su esencia. Dada estas condiciones, el estado final de un sistema es aquel compatible con su máxima probabilidad, aquel estado donde ya nada puede ocurrir: La entropía del sistema. La muerte del sistema.

Por ello, el tiempo ya no será un ente invisible, pues el segundo principio de la termodinámica aporta criterios de evolución en los sistemas, de dirección hacia el futuro: La evolución biológica. Y será aquí que el azar se conjuga con el tiempo para jugar un papel importante en la construcción de lo viviente. Ya hablaremos de ello en nuestra tercera y última entrega de esta serie de Breves en Ciencia y Tecnología.

Bibliografía

1. Gribbin, J. Historia de la Ciencia. Critica. Barcelona, España; 2002        [ Links ]

2. Hawking, S. La Historia del Tiempo. Crítica. Grijalbo Mondadori, S.A. Barcelona. España; 1996.        [ Links ]

3. Wagensberg, J. Ideas sobre la complejidad del mundo. Meta temas 9. Libros para pensar la ciencia. Barcelona. España; 1994.        [ Links ]

4. Prigogine, I. ¿Tan sólo una ilusión? Una exploración del caos al orden. Meta temas Nº 3. Tusquets Editores SA. Barcelona. España; 2004.        [ Links ]