Nuestros autores explican los fundamentos de la nueva ciencia de la complejidad y aportan ejemplos sobre la aplicación de esta en las ciencias sociales. Entre otras cosas, la complejidad permitiría determinar la posibilidad de supervivencia y planeación de una organización social.
En la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) tiene lugar una enorme cantidad de actividades que abarcan los más diversos aspectos de la cultura: cursos de todo tipo; conferencias sobre arte, ciencia, humanidades y tecnología; múltiples eventos deportivos, entre otros. Muchas de estas acciones culturales son posibles solo en la UNAM y tienen una tradición que abarca ya muchas décadas. Por ello, la Universidad Nacional es el principal proyecto cultural de México.
Una de esas actividades es el Seminario de Problemas Científicos y Filosóficos, que fue fundado en 1955 por tres distinguidos universitarios mexicanos: Eli de Gortari, ingeniero y filósofo; Guillermo Haro, famoso astrónomo, y el también filósofo Samuel Ramos. El Dr. De Gortari era el coordinador y alma del Seminario, cuyo objeto era “el esclarecimiento de aquellos problemas que implican un interés general para los científicos y los filósofos, con el empeño de hacer un análisis crítico de ellos y un examen riguroso de sus posibles soluciones”, según él mismo escribió en 1963.
Durante muchas décadas, el Seminario reunió a humanistas y científicos, que llevaban a cabo fructíferas discusiones sobre temas de actualidad en el mundo. Se publicaron los Cuadernos, basados en las exposiciones presentadas por los miembros del Seminario, que se reunía mes tras mes. El Seminario atravesó por altibajos que interrumpieron su periodicidad —como el encarcelamiento de Eli de Gortari a causa del movimiento estudiantil del 68 y, en 1991, la lamentable muerte del doctor. Se regularizó hasta 1996, por iniciativa del rector Sarukhán, quien lo reorganizó. Se invitó como miembros a 30 distinguidas personalidades, no solo de la unam sino también de otras instituciones de cultura. Desde entonces lo dirige el Dr. Ruy Pérez Tamayo.
En los últimos años, el Seminario ha dedicado varias reuniones en serie al tratamiento de un tema particular desde diversos ángulos. Se ha discutido sobre la conciencia, la vida y la biología, el modelo en la ciencia y la cultura, entre otras materias. En todos estos casos se reanudó la vieja dinámica del Seminario y se han vuelto a publicar los Cuadernos, ahora en una edición conjunta de la unam y Siglo xxi Editores. El último libro en aparecer, en agosto de 2011, fue Encuentros con la complejidad. Fue compilado por los autores de este artículo y es resultado de varias presentaciones en el Seminario. Haremos ahora un resumen de los contenidos, una probadita de lo que son los sistemas complejos y su gran variedad –se discute desde la forma de las flores hasta las organizaciones sociales y sus estructuras de poder.
El propósito de estos encuentros con la complejidad fue que un conjunto heterogéneo de autores –biólogos, médicos, psicólogos, historiadores, físicos, matemáticos y antropólogos, entre otros– analizara sistemas complejos muy diversos. No hay una definición precisa de estos sistemas que sea aceptada universalmente. Es esta una de las virtudes, aunque también un defecto, de la nueva ciencia de la complejidad.
Ante el reto de definir lo que es un sistema complejo, es necesaria una disertación sobre lo que no es la complejidad. Así, para caracterizar a los sistemas complejos se debe ir eliminando de manera sistemática una serie de propiedades y comportamientos que usualmente se emplean en la descripción de estos sistemas. La aparición de nuevos conceptos que trascienden las descripciones del sistema original y que tienen que ver con el comportamiento global de este, es esencial para definir lo complejo. Así sucede cuando se analiza el concepto de significado en el lenguaje, por ejemplo. En todo caso, se pone en tela de juicio gran parte de la literatura sobre complejidad y se invita a la reflexión.
Para entender los sistemas complejos es necesario romper las barreras disciplinarias. Por ello, la analogía es una de las principales herramientas en estos estudios. Bajo el cobijo de la probabilidad, es posible establecer puentes entre multitud de fenómenos de naturaleza muy variada. Aquí nos enfocamos en la probabilidad de encontrar una propiedad de un sistema, ordenada en forma decreciente. La propiedad queda ordenada según su importancia, esto es de acuerdo a su rango. Se observa así que algunas descripciones estadísticas son persistentes y comunes a una variedad de instancias sociales, ecológicas o biológicas, y que también aparecen en las artes plásticas y la música. Valga un ejemplo tomado de dos pinturas, Flora en la arena, de Paul Klee, y Varios círculos, de Vasili Kandinsky. En ambos casos, puede graficarse en orden decreciente el área de los cuadrados o los círculos, lo cual es proporcional a la probabilidad de encontrar una figura geométrica ordenada según su rango. La concordancia de las gráficas correspondientes a cada pintura es asombrosa. A partir de estos comportamientos estadísticos se busca una caracterización de los fenómenos complejos que pueda llevar a la identificación de clases de generalidad.
Los seres vivos son el prototipo de los sistemas complejos y por tanto la biología es el nicho para estudiarlos. Para entender mejor la diferenciación celular y la morfogénesis, se deben considerar interacciones en diversas escalas: molecular, celular, organísmica y ambiental. Estas interacciones son muy complicadas y dan origen a fenómenos no lineales. Por ello, pequeñas mutaciones pueden llevar a comportamientos muy distintos. Se puede comparar, por ejemplo, el desarrollo floral típico con el de una planta excepcional sin clorofila que se da en la selva lacandona; se atribuyen las diferencias a mutaciones. Se recurre entonces a modelos de regulación genética que incluyen la complejidad de esas interacciones, con lo cual se logra establecer ligas entre los comportamientos dinámicos y los tipos de células. Estos estudios ponen en evidencia –a la luz del comportamiento de los sistemas complejos– los altos riesgos del uso de transgénicos. Resalta el caso del maíz transgénico en México, origen de esta planta y de su diversidad.
Pueden hacerse modelos matemáticos para las redes genéticas que hemos mencionado. Una red es un conjunto de nodos unidos por líneas. Los nodos son los genes y los enlaces representan las interacciones. En este modelo, la dinámica con la que se prenden o apagan los genes está regulada por relaciones lógicas. Los efectos de las mutaciones pueden simularse mediante el uso de potentes computadoras. Se demuestra que la dinámica de estas redes puede dar lugar a comportamientos robustos con capacidad para evolucionar. Aquí, robustez es la invariancia ante perturbaciones pequeñas, internas o externas, que afectan al organismo. Se da la evolución si el organismo adquiere nuevas características a través de mutaciones, que pueden ayudarlo a sobrevivir y reproducirse. Para que estos dos comportamientos, en apariencia excluyentes, sean compatibles, se deben dar condiciones críticas, donde las perturbaciones se propagan en forma contenida, sin extinguirse y sin explotar. Estos modelos se conocen como redes de Kauffman. En ellos, los comportamientos estables durante tiempos prolongados corresponden a tipos celulares diferentes. Nos enfrentamos, otra vez, a la dinámica resultante de la interacción de múltiples componentes. El gran potencial de usar las herramientas y formas de pensar de los físicos, cuando estudian comportamientos fuertemente correlacionados en todas las escalas, queda de manifiesto.
Si existe un sistema complejo, este es el cerebro. Estudiarlo nos lleva a una larga y elaborada aventura sobre la conciencia y su relación con los sistemas complejos. Otra vez se mencionan las redes neuronales, cuyos elementos procesales son grandes masas de neuronas. En particular, las redes de Petri son útiles para la ciencia cognitiva y para representar secuencias complejas de comportamiento. Surgen analogías como la del comportamiento de una parvada; a semejanza de lo que ocurre aquí, el procesamiento consciente sería un proceso emergente. Lo mismo ocurre en muchos otros sistemas complejos. Se aclara así que la conciencia no puede explicarse a menos que la dinámica intermolecular esté organizada en todo el cerebro y este, a su vez, en el organismo viviente, el cual también interactúa con su entorno social y ecológico.
Los organismos sociales son también un ejemplo de sistemas complejos. Usando el lenguaje matemático del caos –surgido de la física– y el nuevo paradigma de los sistemas complejos –donde aparecen una vez más las redes de Kauffman–, es posible planear una organización social, averiguar cuál puede ser su respuesta al cambio, o sea su adaptabilidad, y por ende cuál sería su posibilidad de supervivencia. En fin, es ahora evidente que la ciencia de la complejidad es útil, y lo será cada vez más, en el campo de las ciencias sociales.
En verdad, las redes sociales son intricadas. En particular, el papel que juega lo formal y lo informal en la sociedad es complejo. Los mundos marginales, aquellos excluidos del proceso de organización del orden mundial, representan un caso de estudio de gran interés para la ciencia de la complejidad. Cuando el control formal y la planificación de un sistema social no satisfacen las necesidades de esa sociedad, sobreviene la proliferación de mecanismos informales, los cuales escapan a ese control. Es una situación que puede equipararse a las relaciones orden-desorden de la teoría del caos. Las organizaciones informales constituyen redes personales y de grupo que definen mecanismos de subsistencia al margen de lo formal y reglamentado. Como en el paradigma de los sistemas complejos adaptables, se da una evolución social con una gran variedad de unidades autoorganizadas, de las cuales emerge un nuevo ámbito jerárquico. Resalta el papel preponderante de la lealtad, la confianza y la solidaridad en las relaciones informales. El uso de conceptos típicos de las ciencias de la complejidad –tales como las ideas de caos y entropía, la jerarquización y las redes– puede aportar una nueva perspectiva a las ciencias sociales y revelarnos mucho sobre la sociedad moderna.
El modelo de las redes genéticas no es el único que sirve para estudiar los sistemas complejos. Con seguridad, muchos otros modelos matemáticos surgirán en el futuro. Uno de ellos podría ser la generalización de un modelo que se inventó hace décadas para entender algunas propiedades estadísticas de sistemas cuánticos complicados, como los átomos con muchos electrones o los núcleos pesados. En 1951, Eugene Wigner –Premio Nobel de Física en 1963 y director de la tesis doctoral que presentó en 1949, en la Universidad de Princeton, Marcos Moshinsky, fundador de la física teórica mexicana– introdujo una nueva física estadística. En la mecánica estadística usual, la que se emplea para explicar las propiedades termodinámicas de los gases, los superconductores y otros sistemas físicos formados por miríadas de partículas que interactúan entre sí, se consideran conjuntos estadísticos –que se denotan por la palabra francesa ensemble– en los cuales un mismo sistema se reproduce muchas veces con condiciones diferentes. En la mecánica estadística a la Wigner, los sistemas son diferentes: cada uno se caracteriza por una función que determina su evolución en el tiempo. Como en el formalismo matemático de la mecánica cuántica, esta función es un ente matemático conocido como matriz. A la teoría de Wigner se la conoce como la física de las matrices estocásticas. Para los problemas cuánticos de muchos cuerpos, como los átomos y los núcleos, esta teoría matemática funciona muy bien y se ha aplicado con éxito a multitud de sistemas físicos, de hecho a miles de ellos, con resultados satisfactorios. Sin embargo, estos sistemas de muchos cuerpos, aunque muy complicados, son no adaptables. Los sistemas complejos adaptables, como los que se estudian en la nueva ciencia de la complejidad, interactúan con su medio ambiente y con base en la información que reciben de su entorno alteran su modelo, el cual luego refutan, aceptan o tal vez mejoran. La pregunta surge entonces: ¿Es la física de matrices estocásticas aplicable para describir los sistemas complejos adaptables? La respuesta podría ser positiva si se generaliza la idea de Wigner y se introduce un conjunto de ensembles de matrices, o sea, un ensemble de ensembles.
Al haber estado expuesto cotidianamente a la complejidad en la medicina, durante su larga y fructífera carrera como médico e investigador biomédico, el profesor Ruy Pérez Tamayo muestra extrañeza ante el surgimiento de la ciencia de la complejidad. Lo que parece ser nuevo no es la presencia de la complejidad como un elemento inescapable de la realidad, sino su papel como sujeto de estudio. Lo complejo es un nuevo protagonista del conocimiento.
Podemos apreciar, por tanto, la gran variedad de temas, formalismos y enfoques que se da en el estudio de los sistemas complejos. También se hace patente el carácter interdisciplinario de la mayoría de los estudios planteados. Por otra parte, queda claro que con el estudio de la complejidad se abre una caja de Pandora en el aspecto epistemológico. No obstante, una de las principales virtudes del enfoque que aquí hemos expuesto es que permite abordar problemas de trascendencia, preferentemente con miras a un bienestar social. EstePaís
_________________________________
JORGE FLORES VALDÉS es investigador emérito del Instituto de Física de la UNAM, Premio Nacional de Ciencias 1994 y coordinador general del Consejo Consultivo de Ciencias de la Presidencia de la República. GUSTAVO MARTÍNEZ MEKLER es investigador titular del Instituto de Ciencias Físicas en el Campus Morelos de la UNAM, director del Centro Internacional de Ciencias, A.C., en Cuernavaca, e integrante del Consejo Directivo del Centro de Ciencias de la Complejidad, en la UNAM. Ambos coordinaron el libro Encuentros con la complejidad (Siglo XXI, México, 2011).
[…] *La imagen del post se puede encontrar en http://estepais.com/ […]
¿Qué le sucedió al niño que grito “el rey va desnudo”?… Lo mataron. Gustavo Martínez, va desnudo…