nihil alienum

desorganizaciones y reorganizaciones de las estructuras (Rolando García)

dandan | 11 Mayo, 2008 23:58 | Share and Enjoy:

Bueno, hace unos días comentaba un trozo del libro que estoy leyendo ahora, "Sistemas complejos" de Rolando García, y hoy he leido otro trozo que quiero poner aquí. La verdad es que el libro está muy bien, está enfocado a como realizar una investigación partiendo de la idea de que te enfrentas con un sistema complejo, es decir, un enfoque práctico, pero incluye una buena explicación del marco teórico necesario sintetizada de manera muy clara.

El tema que más me ha interesado es el de la dinámica de la estructura de los sistemas, porque es un tema que tenía en la cabeza desde hace tiempo. Sencillamente, el tema del cambio de un sistema y de los procesos que implica. Puede ser cualquier sistema, astronómico, metereológico, celular, social o psicológico, pero el que ahora más me interesa es el social. Cada vez me intriga más como cambia o como no cambia una sociedad, porque vivimos una época de grandes cambios que en parte se aceptan y en parte no (no por ahora). Me intriga esta mecánica.

Bueno, pues voy a copiar el trozo que he leido hoy. Está explicado en jerga académica, pero mi me ha servido.

"Las variables, a partir de las cuales definimos el sistema con su estructura característica en un periodo de tiempo determinado, no tiene valores estáticos, sino que fluctúan permanentemente, como también fluctúan las interacciones del sistema con el medio en el cual se inserta (lo que hemos llamado condiciones de contorno). Tales fluctuaciones pueden ser de dos tipos:

1) fluctuaciones de pequeña escala que inducen pequeños cambios, los cuales no llegan a alterar las relaciones fundamentales que definen la estructura del sistema;

2)fluctuaciones mayores que, cuando exceden un cierto umbral, producen una desorganización de la estructura.

En el segundo caso, la desorganización de la estructura es la consecuencia de su inestabilidad para ese tipo particular de fluctuaciones. Estabilidad e inestabilidad son, por consiguiente, propiedades de la estructura del sistema, pero relativas al tipo de fluctuaciones o perturbaciones que pueda sufrir. Otros conceptos tales como vulnerabilidad, resiliencia y elasticidad pueden ser definidos en términos de estabilidades y son también, por tanto, propiedades estructurales del sistema.

Hay aquí, claramente, dos tipos de problemas a considerar: la desorganización del sistema cuando las perturbaciones exceden cierto umbral, y la posterior reorganización bajo nuevas condiciones. A este respecto, la termodinámica de procesos irreversibles, con los trabajos de Prigogine y su escuela, han demostrado la diferencia fundamental del comportamiento entre un sistema aislado y un sistema abierto. En el primer caso, la termodinámica clásica ya había demostrado que el sistema solo puede evolucionar hacia un estado de uniformización en la distribución de energía, lo cual implica un proceso gradual de desorganización.Desde la perspectiva de la mecánica estadística, esto significa un incremento continuo del "desorden" interno. En el estado final de equilibrio, desaparece toda estructura interna. Extendiendo este concepto a todo el universo (considerado como "sistema aislado"), Lord Kelvin predijo "la muerte termodinámica del universo".

En un sistema abierto, los flujos de intercambio con el exterior (condiciones de entorno) pueden mantener el sistema lejos de esa situación de equilibrio, con una estructura en estado estacionario. Bajo ciertas condiciones, el sistema puede evolucionar pasando por procesos de sucesivas desorganizaciones y reorganizaciones con estructuras cada vez más complejas. Estas estructuras, que se forman lejos del estado de equilibrio del sistema, ha sido llamadas por Prigogine "estructuras disipativas".

Eps! que ya lo había colgado pero se me quedaba algo en el tintero. El otro día comentábamos con Rez un post de Ciencia Kanija sobre la hipótesis Gaia de James Lovelock, la posibilidad de que la Tierra en su conjunto funcione como un organismo autoregulado, la posibilidad de que se pueda considerar un organismo. Esto supone mezclar la geología y la biología en el marco de los sistemas complejos, un paso bastante largo, pero hay un dato para mi significativo que ayuda a darlo: el oxígeno en la Tierra es de origen biológico, como también tienen un componente biológico las rocas calizas. El paso puede no ser tan largo.

¿Se puede considerar la Tierra como un sistema autoregulado, lejos de la situación de equilibrio termodinámco? ¿Se puede considerar como un organismo, es decir, pasarlo todo al campo biológico? Bueno, solo con que se acepte que es un sistema (que es más fácil), esto supone que puede tener una estructura con sucesivas desorganizaciones y reorganizaciones, una estructura dinámica con posibles cambios bruscos cuando las perturbaciones llegan a un umbral determinado. Y si la Tierra se reorganiza mejor será que también nos reorganicemos nosotros, que formamos parte del sistema.

Pero, ¿puede considerarse un organismo? Primero mejor será que repasemos lo que solemos querer decir con un organismo, si sirve el concepto o hay que retocarlo. Copio los dos últimos párrafos del post de Kanijo:

"Esta es una visión muy simplificada de lo que podría estar sucediendo en la Tierra, pero demuestra el argumento principal de que Gaia es un conjunto de sistemas de autorregulación. Gaia ayuda a explicar por qué las cantidades de gas atmosférico se han mantenido bastante constantes desde que se formó la vida en la Tierra. Antes de que la vida apareciera en nuestro planeta hace 2500 millones de años, la atmósfera estaba dominada por el dióxido de carbono. La vida rápidamente se adaptó para absorber este gas atmosférico, generando nitrógeno (de las bacterias) y oxígeno (de la fotosíntesis). Desde entonces, los componentes atmosféricos han estado estrechamente regulados para optimizar las condiciones de la biomasa. ¿Podría esto explicar también por qué los océanos son demasiado salados? Posiblemente.

Este sistema de autorregulación no es un proceso consciente; es simplemente un conjunto de bucles de retroalimentación, trabajando para optimizar la vida en la Tierra. La hipótesis tampoco interfiere con la evolución de las especies, ni apunta a un "creador". En esta forma moderada, Gaia es una forma de observar los procesos dinámicos en nuestro planeta, proporcionando una visión de cómo procesos físicos y biológicos aparentemente dispares están en realidad interconectados. El si Gaia existe como un organismo independiente, depende de tu definición de "organismo" (el hecho de que Gaia no puede reproducirse a sí mismo es un contratiempo importante para ver la Tierra como un organismo), pero ciertamente, te hace pensar &"

Sobre el último punto, que Gaia no pueda reproducirse a si misma, si conseguimos colonizar otro planeta con la misma vegetación que ha proporcionado el oxígeno en la Tierra, es posible que acabe funcionando como semillas de reproducción de todo el ecosistema, Gaia 2. No es que lo tenga muy claro, pero me gusta la posibilidad de ampliar el tamaño del sistema hasta incluir todo el planeta y ver que pasa, me suena bien.