La antigua filosofía de la naturaleza y la ciencia moderna

La ciencia moderna deriva de alguna manera de la filosofía de la naturaleza de los griegos, la cual tuvo su origen en el seno de un grupo de pensadores denominados presocráticos, por ser previos al gran Sócrates, lo que los sitúa entre los siglos VII a V a. de C. Pero esto no es del todo cierto, pues los últimos filósofos presocráticos fueron contemporáneos a él, aunque se engloban en este grupo por coincidir en el tema y en el carácter de su especulación. Estos pensadores —justo es decirlo— son parte de ese gran movimiento cultural que se da en la Grecia antigua, y que la caracteriza. Esta época sucedió a la anterior, la t    radición poética propia de las sociedades heroicas, en la que encontraron un apoyo firme para poder avanzar. No sólo en el ámbito de la filosofía, sino que hubo prohombres presentes en distintos ámbitos, sobre todo en el del arte y en el de la política; gracias a todos ellos, Grecia adquirió ese estatus singular y primordial que provocaría que su influencia en Europa durante los siglos sucesivos fuera básica y radical, mucho más de lo que ellos nunca fueron conscientes, evidentemente.

El pensamiento de los primeros filósofos no deja de tener cierta aura de misticismo, en el sentido de que, al ser cronológicamente los primeros, puente entre el pensamiento prefilosófico (sin menospreciarlo, ni mucho menos) y el estrictamente filosófico, se sitúan en un marco mental muy diferente al nuestro, y en el que no es fácil situarse. No faltan quienes sitúan en sus intuiciones barruntos de conceptos físicos contemporáneos, algo que, si bien es verdad, no es toda la verdad. Digo esto en el sentido de que realizar extrapolaciones rápidas de este tipo puede llevarnos a engaño, y no comprender bien qué es lo que ellos pensaban, si es que esto podemos llegar a averiguarlo alguna vez. Hacernos con su marco mental, todavía muy próximo al de las tradiciones heroicas de los poetas y sus cosmogonías repletas de personajes divinos y semidivinos, de historias de carácter mítico, es muy complicado. Pero creo que es un esfuerzo interesante, porque nos ayuda no sólo a pensar los grandes interrogantes que podamos tener en este ámbito, sino también porque sus postulados no están tan lejos de los nuestros.

Nos equivocaríamos si redujéramos sus teorías a meras especulaciones, sin respaldo empírico. Claro que lo que ellos decían tenía un respaldo empírico, aunque en un marco mental diverso al nuestro. Y con ello no debemos pensar que nuestros conceptos son claros, con una evidencia empírica fuera de toda duda: la historia de la ciencia habla por sí misma, una historia que se parece más a un tanteo que a un camino seguro.

Los primeros filósofos seguirán, salvo excepciones como la de Heráclito, el ejemplo de los poetas itinerantes. Serán capaces de abandonar sus posesiones, sus medios de vida, en orden a vivir para su inquietud intelectual, no dudando en viajar allí donde sus ansias de aprender los llevara. También es cierto que serán presiones de otro tipo las que a veces los obligaban a abandonar su ciudad natal, como por ejemplo la presión persa en la Jonia, que provocó la expatriación de filósofos y poetas, y facilitó por otro lado el conocimiento de sus teorías más al occidente. De un modo u otro, el caso es que el impulso intelectual de estos filósofos, que nació al otro lado del Egeo en las colonias de Asia Menor, se difundió por todo lo que entonces era Grecia, especialmente en Atenas, Sicilia y sur de Italia.

¿Y cuál es el tema central de esta especulación? Su preocupación fundamental fue el origen de la naturaleza, de todo lo que existe; pero no sólo su origen, sino también por lo que es, por cómo están hechos los entes que en ella existen. Ellos fueron los primeros en percatarse de que, ante la visión natural de la realidad, no todo lo que pensaban que era existente lo era; se percataron de que había cosas que aparentaban existir, más no existían en realidad. Observaban también que unas venían a la existencia, y que otras desaparecían: ¿de dónde venían?, ¿cómo llegaban a la existencia?, y ¿a dónde iban?, ¿qué pasaba cuando dejaban de existir?

Y en este sentido encaminaron sus esfuerzos: hacia un discernimiento entre lo que existe de veras y lo que no, y en base a qué se puede determinar que eso efectivamente existe. Cuando uno se aproxima primeramente a ello, puede pensar que es de fácil respuesta; nada más lejos de la realidad. Precisamente por ello surgió esta cuestión, este problema: si hubiera estado tan claro, no se hubiera constituido en problema; ese ‘no estar tan claro’, el plantearse este problema es el mejor indicador de que se había superado esa visión natural de la realidad, para la cual todo era obvio. Así, el primer esfuerzo filosófico pasó por aquí. No se piense que esto fue problemático para ellos porque vivieron hace muchos años y claro, entonces no sabían lo que ya sabemos ahora; es cierto que ahora sabemos muchas más cosas que entonces, pero en absoluto tenemos respuestas a las cuestiones fundamentales que ellos plantearon. Y no pocas ideas que ellos barajaron, siguen estando perfectamente activas hoy en día. Quizá no sea una mala idea dialogar con ellos.

¿Por qué no atravesamos una pared?

Desde la física atómica hablar de materia ‘sólida’ es complicado, en el sentido de que dicha materia sólida está constituida por átomos que en su mayor parte están vacíos. Como se suele decir, si un átomo fuera de la escala de un campo de fútbol, su núcleo sería como una nuez situada en el centro del campo de juego, y los electrones pequeñas lentejas girando a su alrededor a la altura de la última fila. Masa, lo que se dice masa, tienen muy poca. Pero el caso es que en los cálculos matemáticos se llega incluso a no presuponer ningún tamaño para los átomos; es decir, no es necesario que tengan extensión física. E incluso los resultados experimentales no exigen que las partículas no sean puntos infinitesimales. Esto es algo que sorprende: hoy por hoy, no hay lugar para el tamaño en las ecuaciones fundamentales de la física de partículas.

Esto no deja de suscitarnos algunas preguntas. Por ejemplo: ¿cómo es que una partícula cuyo volumen es infinitamente pequeño posea una carga finita? O, en otro orden de cosas: sabemos que protones y neutrones están compuestos por quarks, pero ¿sería posible dividir a un electrón por la mitad? Hasta donde yo sé, esta pregunta, hoy por hoy, no tiene sentido físico.

Esto tiene que ver con uno de los mayores quebraderos de cabeza que los físicos tienen en la actualidad, como es la integración de la gravedad en la teoría cuántica. La gravedad, por su propia definición, lleva implícita la consideración de masas en extensiones finitas, todo lo cual no encaja muy bien con cómo se ha desarrollado la formulación matemática de la mecánica cuántica, que apunta en sentido opuesto. Lo cierto es que esta suposición de que las partículas poseen una extensión nula nos lleva a no considerar absurda la hipótesis de que allá cuando el big bang, toda la materia del universo —se dice— estaba concentrada en la cabeza de un alfiler.

Hoy se tiene conocimiento de entidades cósmicas que, si bien no alcanzarán seguramente la densidad de ‘un universo en una cabeza de alfiler’ sí que alcanzan la de ‘una montaña en un guisante’. El big bang es una de las dos singularidades en las que se estima que la densidad es infinita, aunque no deja de ser una postulación teórica: no se sabe muy bien qué se quiere decir cuando se afirma que todo el universo estuvo concentrado en un punto inicial (¿cómo es esto posible?), independientemente de que dicha postulación tenga todo el sentido para dar razón de nuestro cosmos tal y como lo conocemos. Otro tipo de singularidades más reales es el que tiene que ver con el comportamiento de algunas estrellas, desembocando en acumulaciones de mucha materia en un volumen muy reducido: son los agujeros negros, de una densidad elevadísima. Hay sobre ellos un debate en referencia a su volumen, apostando algunos (siguiendo las ecuaciones de Einstein) por un volumen nulo (el segundo tipo de singularidad), y otros oponiéndose a esta hipótesis.

Como es evidente, si su extensión no fuese nula, esta situación inicial sería más difícil de asumir, por mucha capacidad de comprensión que tuviera. En cualquier caso, las teorías actuales no tienen mayor problema es considerar esa hipótesis de la extensión nula de las partículas, lo que parece que nos lleva a un callejón sin salida: un fenómeno que requiere extensiones finitas —la gravedad— se debe introducir en un marco teórico que de entrada las suprime. ¿Cómo encarar esto? Si queremos comprender esto, se ha de empezar por tratar de responder a una pregunta que, si bien en principio parece que no tiene nada que ver, lo cierto es que guarda una relación estrecha; una pregunta que no deja de ser sorprendente: ¿por qué no atravesamos una pared, si nosotros somos, y la pared, en gran medida espacio vacío? Como decía Ortega y Gasset, hay cosas obvias que, precisamente por serlo, no nos generan inquietud; pero en estas cosas obvias hay implícitos graves problemas que suelen pasarnos desapercibidos. Creo que esta es una de esas obviedades que esconden un gran problema. Como solución a este problema suele aducirse que los electrones, situados en la periferia de los átomos, tienden a repelerse por ser todos de carga negativa. Sin dejar de ser cierto, la teoría cuántica nos muestra que es una respuesta insuficiente.

Me explico. La pregunta anterior se puede formular de otro modo: ¿por qué la materia no se pliega sobre sí misma? La respuesta definitiva se consiguió en 1967 de la mano de Freeman Dyson y Andrew Lenard, quienes probaron «que la materia sólo puede ser estable si los electrones cumplen el llamado principio de exclusión de Pauli, uno de los aspectos más fascinantes de nuestro universo cuántico», explican Cox y Forshaw. El hecho de que no puedan existir en el universo dos electrones con los mismos números cuánticos es la clave de bóveda sobre la cual se estructura la materia y no colapsa sobre sí misma; lo que posibilita que se vayan constituyendo construcciones espaciales, como las estrellas, en cuyo seno se formaron los átomos que hoy constituyen nuestro planeta, y todo lo que en él existe, incluidos nosotros mismos.

Entre el todo y las partes

Desde las partículas elementales hasta el universo considerado en su totalidad, todo lo que existe puede ser observado como un conjunto estructurado. Si se quiere comprender bien la realidad, pues, es preciso conocer bien lo que es una estructura física, un sistema físico, porque físicos y no conceptuales son los sistemas o estructuras que componen nuestro universo. Ya lo estuvimos viendo en el anterior post. Contra la idea tradicional de que lo que existen en el universo son ‘cosas’, en sentido amplio, lo cierto es que, cuando profundizamos en lo que sea esa cosa, aparece como una estructura, como un sistema de notas cíclica y constructamente constituido, y que estará constituido por sistemas más pequeños. Se podría decir que hablar de cosas significa un alto en ese camino de profundización, una renuncia a seguir indagando en qué sea una cosa porque eso que hemos conceptuado como ‘tal’ cosa nos es suficiente para nuestros intereses; camino que, si se continuara, nos llevaría a la consideración de sistemas más hondos. Por ejemplo: yo puedo pensar en la cosa ‘reloj’, que suele ser suficiente para manejarme con ello en mi vida cotidiana. Si soy relojero, no me es suficiente esa consideración, y digo que esa cosa es un sistema formado por engranajes, muelles, fuerzas, etc. Si soy físico, tampoco me quedo contengo, y digo que cada una de las notas de ese sistema que es el reloj (engranajes, etc.) es un sistema de átomos; y cada átomo, un sistema de partículas subatómicas, etc.

Pues bien: de lo que quería hablar hoy es de cómo nos podemos aproximar a un sistema a la hora de conocerlo o comprenderlo. Básicamente, lo podemos realizar desde dos flancos: desde las partes que lo forman, o desde el todo unitario y sistémico que es. Son dos puntos de vista tradicionalmente enfrentados: el atomístico y el holístico. La diferencia es relevante: para el segundo, no se puede dar razón del ‘todo’ atendiendo únicamente a la yuxtaposición o a la combinación de las propiedades de las partes, mientras que, para el primero, por el contrario, las propiedades del todo se pueden reducir a la suma o combinación de las propiedades de sus partes. Desde el enfoque holístico, sistémico, cada sistema lleva a aparejado la aparición de propiedades emergentes a las que difícilmente se les puede dar razón desde las propiedades de sus partes; desde el enfoque atomístico, esto no es sólo una posibilidad, sino que se erige en una exigencia del modo de ser de la materia.

La opinión de Bertalanffy (y de tantos otros: Ortega, Zubiri, Rof, Laín) es la holística, la sistémica, pues, en caso contrario, no se comprende cómo dar razón del comportamiento del sistema desde su consideración mecanicista. Y esto en todos los niveles de la realidad: la inanimada y la animada, también en el caso de los animales superiores y en las personas. Él llega a esta conclusión no por un razonamiento abstracto o una creencia personal sino, sencillamente, observando los hechos: «La afirmación de que el orden o la organización de un todo trascienden la suma de las partes de las que está compuesto, para él no es una afirmación metafísica, fruto de una especulación filosófica, sino simplemente un hecho observable cuando nosotros examinamos un organismo vivo, un grupo social, o también un átomo», explica Marjanedas.

Desde el enfoque sistémico de la realidad no se trata de comprender metafísicamente el ser (independientemente de que, desde él, desde el enfoque sistémico se pueda efectivamente pensar la realidad en clave metafísica), sino explicar o describir cómo se da en la naturaleza, que es distinto.

Este enfoque sistémico supone una actitud muy diversa a la del mecanicismo a la hora de enfrentarse con lo real, aun en el seno del ejercicio del conocimiento científico. Laín Entralgo realiza una buena descripción de esta actitud: «Quien no se decida a imitar la osadía mental de Heisenberg ante la realidad de las partículas elementales, y no sea capaz de rebasar la visión cosificante del mundo, la concepción de éste como una composición interactuante de ‘cosas materiales’ y ‘cosas espirituales’; quien no pase de ver el cosmos como sintaxis de cosas singulares y las estructuras del cosmos como conjuntos meramente relacionales; quien ante los entes materiales no se arriesgue a sustituir los conceptos de ‘forma sustancial’ y de ‘suma asociativa’ por el de ‘estructura dinámica’, ése no entenderá adecuadamente lo que la realidad del mundo es para nuestra inteligencia».

Además, este enfoque sistémico puede ser el mejor antídoto para evitar la práctica de un holismo precipitado, ejemplo de lo cual puedan ser las entelequias de Driesch, entendiéndolas como principios formales rectores del despliegue de un organismo. El enfoque sistémico permite entender las estructuras devinientes en el conjunto del universo, poseedoras ciertamente de propiedades nuevas, emergentes, pero no por ello ajenas a las posibilidades de sus partes. Ciertamente, las propiedades del todo no son reducibles a una combinación de las de sus partes, pero tampoco son del todo ajenas a ellas; las partes ponen su granito de arena en las propiedades del todo de un modo diverso a como se encuentran cuando no forman parte de dicho sistema: formando parte de él en subtensión dinámica. En caso contrario no habría una novedad, el sistema no aportaría algo original. Si pensamos en la molécula de agua, que haya hidrógeno y oxígeno es fundamental, pero no es suficiente: no siempre que hay presencia de moléculas de hidrógeno y de oxígeno se produce agua, se precisa algo más. Como dice Gracia, «tan esenciales son al agua el hidrógeno y el oxígeno como las condiciones que se requieren para que de ellos salga agua». Es entonces cuando aparece un sistema nuevo respecto al hidrógeno y al oxígeno: el agua.

La definición de sistema según von Bertalanffy

Decía en el anterior post que, al tratar de comprender hoy en día a la materia, se nos imponía un carácter fundamental que no podíamos eludir: el estructural. Hoy en día no se puede comprender la materia si no es desde su dimensión estructural, al cual nos podíamos aproximar desde dos frentes: el sistémico (desde su aquí y ahora) y el procesual (desde su devenir a lo largo del tiempo). Vamos a comenzar realizando algunas consideraciones sobre el primero, sobre el sistémico.

Si nos fijamos, todo lo que existe en el ámbito material (afirmación que puede ser extendida a otros ámbitos, no sin ciertas precauciones) debe ser considerado estructuralmente, y ello tanto hacia arriba como hacia abajo. Es decir, cualquier cosa aparece formada según una estructura de partículas u otros elementos mediante fuerzas y energías, y a su vez aparece formando parte de una estructura mayor de la cual es una parte integrante. Toda estructura es estructurada y estructurante, está formada por estructuras más pequeñas y a la vez forma parte de estructuras mayores, lo que implica un orden sorprendente en la naturaleza, cuyo dinamismo no deja de sorprendernos y de desconcertarnos.

Sistémicamente consideradas, estas estructuras están constituidas tanto por nodos, como por las relaciones establecidas entre ellos, dando origen a una unidad sistémica clausurada cíclicamente, constructa. Estos nodos podemos denominarlos ―desde la filosofía― notas del sistema, que están dispuestas de tal modo que todas dependen de todas, todas poseen un lugar y funcionalidad propia que no está al servicio de sí misma, sino de la estructura de la que forman parte.

Esta interdependencia estructural no es ‘resultado de’ la estructura, sino ‘principio’ de la misma, y es a su luz como hay que leer lo que existe. Todo lo que existe es estructural, poseyendo cierto carácter individual, dotado de cierta entidad que lo distingue del resto, pero no del todo, en el sentido de que no está aislado absolutamente de todo (lo cual sería imposible), sino que su entidad es dada manteniendo cierta relación abierta con su entorno: no se confunde con lo demás, pero tampoco es algo otro de lo demás. Por eso dirá Zubiri que todo sistema es un relativo absoluto: relativo, porque no puede existir al margen de lo demás, precisa relacionarse con ello; absoluto, porque no se confunde con lo demás, posee cierta entidad propia.

Ésta fue la idea base del biólogo austríaco Ludwig von Bertalanffy (1901-1972) y su Teoría General de Sistemas, presentada de modo oficial en 1945, y publicada en una serie de artículos en 1968. Bertalanffy definió sistema como un ‘complejo de elementos interactuantes’, definición que servía no sólo para la materia inerte, sino también para los entes vivos, e incluso para los procesos humanos superiores; no en balde, se dedicó durante bastante tiempo también a la psicología y a la psiquiatría, además de contar también con conocimientos de filosofía (de hecho, ésta fue su primera licenciatura).

Un protón es un sistema, un átomo es un sistema, una célula es un sistema, un organismo es un sistema, una persona es un sistema, un planeta es un sistema… así hasta llegar a ese gran sistema que es el cosmos y que lo englobaría todo. El hecho de que la materia posea este carácter sistémico le da una riqueza que hay que destacar, en el sentido de que lo que sean las cosas, lo que sea esta estructura, no depende sólo de los elementos que la compongan (no sólo el qué) sino también del hecho de que éstos se encuentran situados según una determinada manera y no según otra (el cómo). Y cuando se analiza o se investiga un sistema habría que intentar dar solución a ambas cuestiones: no sólo atender a las partes que lo componen, sino también al hecho de que esas partes se encuentren dispuestas según una cierta estructuración, según un determinado orden. Como ya decía Ortega, la realidad no sólo es algo, sino que es un algo ordenado; la realidad es contenido ordenado. Un orden que no depende únicamente del propio sistema, sino también de cómo éste esté situado en ese otro sistema más amplio al que pertenece; es característico de todo sistema natural su apertura al entorno, el cual influye en ellos, pero que a su vez también es influido por ellos. El ambiente es también modificado de alguna manera por la presencia de un sistema, variación que a la vez afecta al comportamiento del propio sistema. Algo parecido a lo que ocurre en un campo eléctrico, que se ve modificado por la presencia de un nuevo electrón, lo que a su vez revierte sobre el electrón recién llegado.

La materia: estructura y proceso

Los individuos de a pie podemos tener una idea más o menos compartida de lo que sea la materia. La identificamos primariamente con las cosas que nos rodean, cosas de todo tipo. También tenemos asumido, por ejemplo, que se componen de partes más pequeñas, de átomos; y no sólo eso, sino además algunas ideas generalizadas, como que no sólo hay átomos sino también partículas subatómicas que los componen, o que hay unas fuerzas y energías que inundan ese microuniverso, o que la energía no es continua sino discreta… Asimismo, tenemos noticia de que se está investigando todo este ámbito empleando una tecnología que para cualquier investigador de tan sólo hace unas décadas sería propio de películas de ciencia ficción: aceleradores de partículas, energías medidas en gigaelectronvoltios, velocidades de las partículas próximas a las de la luz, así como también en sentido cósmico, midiendo distancias imposibles de imaginar, nacimientos y muertes de estrellas, y un montón de cosas más que para la mayoría de nosotros a menudo se nos escapan.

Efectivamente, esta imagen de las cosas que existen es más que reciente. Sin ir más lejos, los científicos de finales del siglo XIX tenían una visión muy diferente de la materia. Empezaba entonces a aceptarse ya generalizadamente que la materia estaba compuesta a base de átomos, pero fue una apuesta que no pocos científicos rechazaron, hasta que comenzaron a darse las primeras evidencias empíricas que dificultaba su no aceptación. Se empezó a generalizar la idea de que la materia estaba compuesta por átomos, los cuales formaban moléculas, y que se veían sometidas a acciones mecánicas, gravitatorias y electromagnéticas. Hasta entonces no eran sino especulaciones científicas, pues tampoco existía la tecnología necesaria para poder confirmar experimentalmente las predicciones teóricas.

Pero no podemos olvidar que, incluso esta idea decimonónica de materia que comenzó a entrar en crisis a partir del siglo XX, tampoco era ni mucho menos la que ha imperado durante tantos siglos de tradición científica (y filosófica); durante largo tiempo la idea que ha prevalecido es la de cuño aristotélico.

Curiosamente, los autores presocráticos ya tuvieron la intuición de la existencia de átomos y de elementos, pero el concepto de materia que se impuso fue el aristotélico, un concepto más metafísico y que junto con el de forma daba razón de las cosas. La materia se erigía así en un principio de la realidad. No sería a partir del Renacimiento y seguramente gracias a la alquimia, que comenzó a trabajarse la materia desde un punto de vista más ‘material’ (valga la expresión) y no tanto desde un punto de vista más metafísico o filosófico. La materia comenzó a ser objeto de estudio y de conocimiento empírico.

Lejos queda el planteamiento clásico, de modo que lo que hoy en día podamos entender por materia poco tiene que ver con el enfoque clásico, debido sobre todo al giro moderno. Ello tiene la repercusión positiva de que se ha avanzado mucho en su investigación, pero también la negativa de que la respuesta por las preguntas últimas a las que trataba de dar respuesta la filosofía se han desplazado. Prima conocer la materia según sea aquí y ahora, y la pregunta por su origen se trata de responder apelando a estados causales que se remontan cada vez más en la línea del tiempo, hacia aquel momento inicial que denominamos big bang, y del que hoy por hoy poco se puede decir.

Pero ―como digo― la agudización de la investigación que propició el giro moderno también ha tenido su parte positiva. Gracias al crecimiento de la ciencia y al desarrollo de la tecnología se puede ahondar cada vez más en el estudio de la materia, para alcanzar… ¿qué? Pues no lo sabemos muy bien. De hecho, cada vez se van encontrando más cosas, y las cosas que se van encontrando no dejan de sorprendernos cada vez más. ¿Tiene sentido decir que nuestra meta es la identificación de aquellos ladrillos indivisibles a partir de los cuales y de sus combinaciones adecuadas surge todo? ¿O lo tiene afirmar que la meta es identificar a ese ladrillo universal (aún desconocido) que compone a su vez estos ‘ladrillos indivisibles’? Quién sabe. Qué duda cabe de que ese telos estaba presente en el espíritu moderno, pero ¿es legítimo mantenerlo hoy en día? ¿Hay alguna meta en la investigación científica de la materia?

Esta atención prestada a la materia en sí misma también nos ha ayudado a comprenderla filosóficamente desde claves distintas, y ello en diálogo próximo con el conocimiento científico. En la actualidad, lejos ya de ese concepto de la materia como un continuum, se enfoca desde su carácter estructural, enfoque que permaneció inadvertido no sólo para el hombre clásico y medieval, sino también por los intelectuales y científicos de la época moderna; sí, de los creadores de la nuova scienza. Este carácter estructural cabe estudiarlo en sí mismo, es decir, en tanto que estructura, pero también en su aspecto deviniente, en su devenir a lo largo del tiempo: son el carácter sistémico de las estructuras, y su carácter procesual. Y ello nos lleva a consecuencias muy interesantes, también para hacer filosofía.