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Razón y revolución
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Primera parte: Razón y sinrazón
| 3 . Materialismo dialéctico (2) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Transiciones de fase Un importante campo de investigación es el que se refiere a lo que se conoce como transiciones de fase: el punto crítico en el que la materia cambia de sólido a líquido, o de líquido a vapor; o el cambio de no magnético a magnético; o de conductor a superconductor. Todos estos procesos son diferentes, pero se ha demostrado sin lugar a dudas que son similares, tanto que las matemáticas que se aplican a uno de estos experimentos se pueden utilizar a muchos otros. Este es un ejemplo muy claro de un salto cualitativo, como demuestra esta cita de James Gleick: "Como tantas otras cosas del caos, las transiciones de fase incluyen un comportamiento macroscópico, difícil de predecir con el estudio de los detalles microscópicos. Las moléculas de un sólido calentado vibran con la energía adicional. Fuerzan sus límites hacia el exterior y hacen que la sustancia se expanda. Cuanto más alto sea el calor, tanto más intensa será la expansión. Pero, a temperatura y presión determinadas, el cambio se vuelve repentino y discontinuo. Se ha tirado de una cuerda y se rompe. La forma cristalina se deshace y las moléculas se apartan unas de otras. Obedecen a leyes de los fluidos que hubieran sido imposibles de inferir de cualquier aspecto del sólido. El promedio de energía atómica casi no ha cambiado, pero la materia ¾ ahora líquida, o un imán, o un superconductor¾ ha entrado en un reino nuevo".28 La dinámica de Newton era suficiente para explicar fenómenos a gran escala, pero se hizo inservible para sistemas de dimensiones atómicas. De hecho, la mecánica clásica es válida para la mayoría de operaciones que no implican grandes velocidades o procesos que se dan en el nivel subatómico. Trataremos en detalle sobre la mecánica cuántica en otra sección. Esta representa un salto cualitativo en la ciencia. Su relación con la mecánica clásica es similar a la que existe entre las matemáticas superiores y clásicas, y entre la dialéctica y la lógica formal. Puede explicar hechos que la mecánica clásica no puede explicar, como la transformación radioactiva, la transformación de materia en energía. Da lugar a nuevas ramas de la ciencia ¾ la química teórica, capaz de resolver problemas que eran insolubles¾ . La teoría del magnetismo metálico provocó un cambio fundamental, haciendo posible brillantes descubrimientos en el flujo de electricidad a través de metales. Una vez que se aceptó el nuevo punto de vista, toda una serie de dificultades teóricas quedaron eliminadas. Pero durante un largo período de tiempo se encontró con una feroz resistencia, precisamente porque sus resultados chocaban de frente con el método de pensamiento tradicional y las leyes de la lógica formal. La física moderna nos da una gran cantidad de ejemplos de las leyes de la dialéctica, empezando por la cantidad y calidad. Tomemos, por ejemplo, la relación entre los diferentes tipos de ondas electromagnéticas y sus frecuencias, es decir, su velocidad de pulsación. El trabajo de Maxwell, en el que Engels estaba muy interesado, demostró que las ondas electromagnéticas y las ondas lumínicas eran del mismo tipo. La mecánica cuántica demostró más tarde que la situación es mucho más compleja. Pero a bajas frecuencias, la teoría de las ondas se puede aplicar bastante bien. Las propiedades de las ondas están determinadas por el número de oscilaciones por segundo. La diferencia es en la frecuencia de las ondas, la velocidad de pulsación, el número de vibraciones por segundo. Es decir, cambios cuantitativos dan lugar a diferentes tipos de señales de onda. Trasladado a colores, el rojo indica ondas lumínicas de baja frecuencia. Un aumento de la frecuencia de vibración convierte el color en naranja-amarillo, luego violeta, despuÉs en invisibles rayos ultravioleta y rayos X, y finalmente en rayos gamma. Si vamos al otro extremo del proceso pasamos de infrarrojos y rayos calóricos a radio ondas. Es decir, el mismo fenómeno se manifiesta de maneras diferentes según sea la frecuencia mayor o menor. Cambios cuantitativos que pasan a ser cualitativos.
Orgánico e inorgánico La ley de la cantidad y calidad tambiÉn sirve para aclarar uno de los aspectos más controvertidos de la física moderna, el llamado "principio de indeterminación", que examinaremos más en detalle en otra sección. Aunque es imposible conocer la posición y velocidad exactas de una partícula subatómica en concreto, es posible predecir bastante exactamente el comportamiento de un gran número de partículas. Un ejemplo más: los átomos radioactivos decaen de tal manera que hacen imposible una predicción detallada. Sin embargo, un gran número de átomos decae con una frecuencia tan estadísticamente fiable que los científicos los utilizan como "relojes" para calcular la edad de la tierra, el sol y las estrellas. El mero hecho de que las leyes que gobiernan el comportamiento de las partículas subatómicas sean tan diferentes de las que se aplican en el mundo "normal" es en sí mismo un ejemplo de la transformación de la cantidad en calidad. El punto exacto en el que las leyes de los fenómenos a pequeña escala dejan de aplicarse fue definido por la acción cuántica planteada por Max Planck en 1900. En un punto determinado, la concatenación de circunstancias provoca un salto cualitativo en el que la materia orgánica surge de la materia inorgánica. La diferencia entre materia orgánica e inorgánica es sólo relativa. La ciencia moderna ha avanzado bastante en el proceso de conocer exactamente cómo surge la una de la otra. La vida en sí misma consiste en átomos organizados de determinada manera. Todos nosotros somos un conjunto de átomos, pero no "simplemente" un conjunto de átomos. En la increíblemente complicada organización de nuestros genes tenemos un número de posibilidades infinito. La tarea de permitir que cada individuo las desarrolle hasta su máxima expresión es la auténtica tarea del socialismo. Los biólogos moleculares conocen ahora la secuencia completa del ADN de un organismo, pero no pueden deducir de esto cómo se organiza el organismo durante su desarrollo, de la misma manera que el conocimiento de la estructura del H2O no nos da una comprensión de las cualidades de la liquidez. Un análisis de los componentes químicos y células del cuerpo no nos da una fórmula de la vida. Lo mismo se aplica a la mente. Los neurocientíficos tienen una gran cantidad de información de lo que hace el cerebro. El cerebro humano se compone de 10.000 millones de neuronas, cada una de las cuales tiene una media de mil conexiones con otras neuronas. El ordenador más veloz es capaz de realizar alrededor de mil millones de operaciones por segundo. El cerebro de una mosca posada en una pared realiza 100.000 millones de operaciones en ese mismo tiempo. Esta comparación nos da una idea de la enorme diferencia entre el cerebro humano y el ordenador más avanzado. La enorme complejidad del cerebro humano es una de las razones por las que los idealistas han intentado rodear el fenómeno de la mente con una aura mística. El conocimiento de los detalles de las neuronas, axones y sinapsis individuales no es suficiente para explicar los fenómenos del pensamiento y las emociones. Sin embargo, no hay en ello nada místico. En el lenguaje de la teoría de la complejidad, tanto mente como vida son fenómenos emergentes. En el lenguaje de la dialéctica el salto de cantidad a calidad significa que el todo posee cualidades que no pueden ser deducidas de la suma de las partes ni reducidas a ellas. Ninguna de las neuronas es consciente en sí misma. Pero sí lo son la suma de las neuronas y sus interconexiones. Las redes neuronales son sistemas no lineales. Es la actividad compleja y las interacciones entre las neuronas lo que produce el fenómeno que llamamos consciencia. Podemos ver el mismo tipo de fenómeno en grandes cantidades o sistemas multicomponentes en las esferas más variadas. Los estudios de colonias de hormigas en la Universidad de Bath han demostrado cómo comportamientos que no se ven en hormigas individuales aparecen en una colonia. Una hormiga sola, dejada a su suerte, dará vueltas sin rumbo, buscando comida y descansando a intervalos irregulares. Sin embargo, cuando pasamos a observar la colonia en su conjunto inmediatamente se hace claro que son activas en intervalos completamente regulares. Se cree que esto maximiza la efectividad de su trabajo: si trabajan todas a la vez es improbable que una hormiga repita la tarea que acaba de realizar otra. El grado de coordinación de una colonia de hormigas es tal que algunos las consideran como un sólo animal, más que como una colonia. Esto tambiÉn es una representación mística de un fenómeno que existe a muchos niveles de la naturaleza y en la sociedad humana y animal, y que sólo se puede entender en términos de la relación dialéctica entre el todo y la parte. Podemos ver la aplicación de la transformación de la cantidad en calidad cuando consideramos la evolución de las especies. En términos biológicos "especie" o "raza" animal se define por su capacidad de entrecruzarse. Pero en la medida en que las modificaciones evolutivas alejan a un grupo del otro, llega un punto en que ya no pueden entrecruzarse. En este punto se ha formado una nueva especie. Los paleontólogos Steven J. Gould y Niles Eldridge han demostrado que estos procesos a veces son lentos y prolongados, y otras veces extremadamente rápidos. De cualquier manera, demuestran cómo una acumulación gradual de pequeños cambios en un momento dado provoca un cambio cualitativo. El equilibrio puntuado es el término utilizado por estos biólogos para describir largos períodos de estabilidad interrumpidos por explosiones repentinas de cambio. Cuando Gould y Eldridge, del Museo Americano de Historia Natural, propusieron esta idea en 1972, provocaron un agrio debate entre biólogos, para los cuales, hasta entonces, la evolución darviniana era sinónimo de gradualismo. Durante mucho tiempo se creyó que la evolución excluía este tipo de cambios drásticos. Se había planteado como un cambio lento y gradual. Sin embargo, el registro fósil, aunque incompleto, presenta una imagen totalmente diferente, con largos períodos de evolución gradual puntuados por explosiones violentas, acompañadas de extinciones masivas de algunas especies y el rápido surgimiento de otras. Sea cierto o no que los dinosaurios se extinguieran debido a la colisión de un meteorito con la tierra, es bastante improbable que la mayoría de las grandes extinciones hayan tenido esta misma causa. Los fenómenos externos, incluyendo impactos de meteoritos o cometas, pueden jugar un papel como "accidentes" en el proceso evolutivo, pero es necesario buscar una explicación a la evolución como resultado de sus propias leyes internas. La teoría del "equilibrio puntuado", que hoy en día cuenta con el apoyo de la mayoría de los paleontólogos, representa una ruptura decisiva con la vieja interpretación gradualista del darwinismo, y presenta una visión dialéctica de la evolución, en la que largos períodos de estabilidad se ven interrumpidos por saltos bruscos y cambios catastróficos de todo tipo. Hay un número inacabable de ejemplos de la ley de la transformación de la cantidad en calidad, abarcando un amplio espectro. ¿Es posible seguir dudando de la validez de esta ley extremadamente importante sobre bases científicas? ¿Está justificado continuar ignorándola, o descartarla como una invención subjetiva, que ha sido aplicada arbitrariamente a diferentes fenómenos sin ninguna relación entre sí? Vemos como en la física el estudio de transiciones de fase ha llevado a la conclusión de que cambios aparentemente sin relación entre ellos, de la ebullición de los líquidos y la magnetización de metales, todos se rigen por las mismas reglas. Es sólo una cuestión de tiempo el que se encuentren conexiones similares que revelarán sin lugar a dudas que la ley de la transformación de la cantidad en calidad es, efectivamente, una de las leyes más fundamentales de la naturaleza. El todo y las partes Según la lógica formal, el todo es igual a la suma de las partes. Sin embargo, si lo examinamos más atentamente veremos que esto no es cierto. En el caso de los organismos vivos claramente no lo es. Un conejo troceado en un laboratorio y reducido a sus partes constituyentes, ¡deja de ser un conejo! Los defensores de la teoría del caos y la complejidad han comprendido este hecho. Mientras que la física clásica con sus sistemas lineales, aceptaba que el todo era exactamente la suma de sus partes constituyentes, la lógica no lineal de la complejidad mantiene la afirmación contraria, completamente de acuerdo con la dialéctica: "El todo casi siempre equivale a bastante más que la suma de sus partes constituyentes", dice Waldrop. "Y la expresión matemática de dicha propiedad ¾ en la medida en que semejantes sistemas pueden ser descritos por las matemáticas en general¾ es una ecuación no lineal: una cuyo gráfico es curvo".29 Ya hemos citado ejemplos de cambios cualitativos en química utilizados por Engels en el Anti-Dühring. Aunque esos ejemplos siguen siendo válidos, no nos dan una visión completa del fenómeno. Engels estaba limitado por el conocimiento científico de su tiempo. Hoy en día es posible llegar mucho más lejos. La teoría atómica clásica de la química parte de la idea de que cualquier combinación de átomos en una unidad más grande sólo puede ser un agregado de esos átomos, es decir, una relación puramente cuantitativa. La unión de átomos en moléculas era vista como una simple yuxtaposición. Fórmulas químicas como H2O, H2SO4, etc., presuponen que cada uno de esos átomos sigue siendo básicamente el mismo, incluso cuando entra en una nueva combinación para formar una molécula. Esto reflejaba precisamente la manera de pensar de la lógica formal, que plantea que el todo es sólo la suma de las partes. En la medida en que el peso molecular es igual a la suma de los pesos de los átomos respectivos, se daba por supuesto que los átomos seguían siendo los mismos, habiendo entrado en una relación puramente cuantitativa. Sin embargo, muchas de las propiedades del compuesto no se podían determinar de esta manera. De hecho, muchas de las propiedades químicas de los compuestos difieren considerablemente de las de los elementos de que se componen. El llamado "principio de yuxtaposición" no explica estos cambios. Es unilateral, inadecuado, en una palabra, incorrecto. La teoría atómica moderna ha demostrado la incorrección de esta idea. Aunque aquella acepta que las estructuras complejas se pueden explicar en términos de agregados de factores más elementales, ha demostrado que las relaciones entre estos elementos no son simplemente indiferentes y cuantitativas, sino dinámicas y dialécticas. Las partículas elementales que forman los átomos están en constante interacción, pasando de ser una cosa a otra. No son constantes fijas, sino que a cada momento son ellas mismas y otra cosa al mismo tiempo. Estas relaciones dinámicas son precisamente lo que da a las moléculas resultantes su naturaleza particular, propiedades e identidad específica. En esta nueva combinación, los átomos son y no son ellos mismos. Se combinan de forma dinámica produciendo una entidad totalmente diferente, una relación diferente que, a su vez, determina el comportamiento de las partes componentes. No estamos tratando simplemente con una "yuxtaposición" inanimada, un agregado mecánico, sino con un proceso. Por lo tanto, para comprender la naturaleza de una entidad, es totalmente insuficiente reducirla a sus componentes atómicos individuales. Es necesario entender sus interrelaciones dinámicas, es decir, llegar a un análisis dialéctico, no formal. David Bohm fue uno de los pocos que dio una alternativa teórica elaborada a la subjetivista "interpretación de Copenhague" de la mecánica cuántica. El análisis de Bohm, claramente influenciado por el método dialéctico, defiende un replanteamiento radical de la mecánica cuántica y un nuevo punto de vista de la relación entre el todo y las partes. Plantea que la interpretación corriente de la mecánica cuántica no da una idea precisa del alcance de la revolución que supuso en la física moderna. "De hecho", dice Bohm, "cuando se extiende esta interpretación a las teorías de los campos, no sólo las interrelaciones de las partes, sino hasta su existencia surge de la ley del conjunto. Por lo tanto, no queda nada del esquema clásico en el que el todo se deriva de las partes preexistentes relacionadas de maneras predeterminadas. Más bien, lo que tenemos es algo similar a la relación del todo y las partes de un organismo, en el que cada órgano crece y se sostiene de una manera que depende crucialmente del conjunto".30 Una molécula de azúcar se puede dividir en los átomos individuales que la constituyen, pero entonces deja de ser azúcar. Una molécula no se puede reducir a sus partes componentes sin perder su identidad. Este es precisamente el problema cuando intentamos tratar un fenómeno complejo desde un punto de vista puramente cuantitativo. La super simplificación resultante nos lleva a una visión unilateral y distorsionada del mundo natural, en la medida en que no tenemos en cuenta el aspecto cualitativo. Es precisamente a través de la calidad que podemos distinguir una cosa de otra. La calidad es la base de toda nuestra comprensión del mundo, porque expresa la realidad fundamental de todas las cosas, mostrando las fronteras críticas que existen en el nivel de la realidad material. El punto exacto en el que pequeños cambios de grado dan lugar a cambios de estado es uno de los problemas más fundamentales de la ciencia. Es una cuestión que ocupa un lugar central en el materialismo dialéctico.
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Primera parte: Razón y
sinrazón
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. Materialismo dialéctico (3)