Las dos caras complementarias del ser

Patricio Valdés Marín

pvaldesmarin@hotmail.com

La complementariedad estructura y fuerza surge naturalmente de los conceptos de materia y energía, los cuales son las manifestaciones fundamentales del universo. Los parámetros dimensionales de espacio y tiempo se comprenden justamente por los dos términos de dicha complementariedad. Cuando hablamos de estructuras y fuerzas, descubrimos funciones y escalas. Las cosas están causalmente relacionados entre sí de dos maneras: entre las estructuras dentro de la misma escala, y jerárquicamente cuando se refiere a una estructura que pertenece a una escala mayor que las contiene o cuando las estructuras que pertenecen a una escala menor le son referidas. Todas las cosas son estructuras que contienen estructuras de una escala menor como subestructuras o unidades discretas digitales, llegando a las mismas partículas fundamentales, que son a la vez unidades discretas digitales de estructuras de una escala superior. La complementariedad es tan universal y necesaria como el mismo ser y es válida desde el mundo microscópico de las partículas subatómicas fundamentales hasta el mundo macroscópico que se identifica con el universo mismo.

Introducción 

Después de Parménides, Aristóteles decía que todo es uno. Pero para él, lo uno es un atributo trascendental de todos los seres. Lo que no dijo es que un todo es comprendido por muchos todos, es decir, muchos unos, tal como un todo junto con otros todos forman parte de un todo.

El descubrimiento del físico alemán, Max Planck (1858-1947), que la energía fundamental se transmite discretamente, junto con la interpretación probabilística del matemático judío-alemán Max Born (1882-1970), llevó al también físico alemán, Werner Heisenberg (1901-1976), a formular, en 1927, la hipótesis de que la emisión de radiaciones es un fenómeno estadístico. Una vez que el estado de una partícula se conoce, sólo es necesario definir la probabilidad de su ubicación, ya que, a escala subatómica, cualquier medida real implica alterar el objeto medido. El “principio de incertidumbre” de Heisenberg afirma la imposibilidad de determinar la posición y la velocidad de las partículas subatómicas en forma simultánea y con exactitud.

Podemos decir, por lo tanto, que, en un esquema fenomenológico o analógico, los sistemas y procesos se describen en términos de hechos que deben medirse directamente en una escala mayor, mientras que en esquema cuántico o digital los eventos  son particulares y necesitan, para su formulación, el uso de la noción de cuantos. Las estadísticas son necesarias para saltar del esquema cuántico al esquema fenomenológico. Pero este salto significa pasar de una escala inferior a una escala superior, es decir, de un conjunto de unidades discretas, digitales, a un proceso analógico constante. El indeterminismo sucede en todas las escalas posibles, pero su determinación se resuelve en una escala mayor por medio de las estadísticas.

El problema de la mecánica cuántica es que en su propia escala, la más fundamental de todas, no puede existir alguna resolución estadística de los fenómenos cuánticos, ya que no existe una escala inferior. Esta conclusión nos obliga a asignar el indeterminismo para situaciones particulares. Si la transmisión de la energía, que es como la relación entre una causa y su efecto se lleva a cabo, no es un flujo constante, sino un flujo de unidades discretas, o cuantos, en la escala de estas unidades discretas no es necesaria que tal  o cual unidad deban ser transmitidos en tal o cual momento. Desde el punto de vista de una escala más alta la transmisión de la energía es un proceso perfectamente analógico, ya que es estadístico.

La estructura y la fuerza como los dos lados complementarios de las cosas

Las siguientes afirmaciones podrán servir de guía para una mejor comprensión de este ensayo:
1. La energía no puede existir por sí misma: o está ‘condensada’ en materia (E=mc²) o sirve de nexo causal entre dos o más cuerpos (gravedad, radiación electromagnética, etc.).
2. El tiempo y el espacio no tienen una existencia previa a la materia y la energía, sino que devienen o se manifiestan por la interacción de los cuerpos materiales.
3. No existe ni tiempo ni espacio infinitesimal. Existen a partir de una dimensión determinada, aunque pequeñísima, dada por el la constante de Planck (su valor es 6,62 por 10 elevado a -34 Julios por segundo).
4. Todo el universo y sus cosas son estructura y fuerza y están compuestos por estos elementos: materia, energía, tiempo y espacio. El entendimiento de la naturaleza de estos elementos esenciales es necesaria para una comprensión cierta de la realidad.

La estructura y la fuerza son las dos caras del ser y constituyen una complementariedad. Surgen naturalmente de los conceptos de materia y energía, que son las principales manifestaciones del universo. Esta complementariedad constituye el principio universal, unificador y ordenador de todas las cosas. La multiplicidad de las cosas adquiere la unidad de esta complementariedad, porque todas las cosas son a la vez estructura y fuerza, se originan en la materia y la energía, y son parte de otras estructuras de acuerdo a escalas progresivas. Percibimos que las cosas del universo mutan, pudiendo concluir que la relación causal es una fuerza que transforma la energía y produce el cambio, y que las fuerzas que se liberan dependen de la funcionalidad de las estructuras de acuerdo a las leyes naturales, las que pueden ser conocidas científicamente. En el curso de la evolución del universo, las estructuras se vuelven progresivamente más complejas y funcionales en escalas cada vez mayores.

El universo no es el contenedor de las cosas en un referente de espacio-tiempo, ni es el campo espacio-tiempo de la causalidad. El universo se compone principalmente de la interacción de las estructuras y las fuerzas que producen la organización de la materia durante el desarrollo del espacio-tiempo. Los parámetros dimensionales del tiempo y el espacio se entienden precisamente por los dos términos de esta complementariedad.

La base empírica y, por tanto, a posteriori para demostrar que la estructura y la fuerza son los dos aspectos complementarios, universales, constitutivos y transformadores del universo se encuentra en la distinción que la física hace entre materia y energía. Para la materia en cuanto masa y la energía Albert Einstein descubrió su convertibilidad y, por tanto, su equivalencia, que expresó en la famosa ecuación E = mc², donde c es la velocidad de la luz. Igualmente, para la materia, en cuanto carga eléctrica, y la energía, se ha establecido la equivalencia, como cuando cargas de signo contrario se funden, desapareciendo en la nada, pero generando la enorme energía condensada en ellas.

Estructura

Para entender el concepto de “estructura”, se debe analizar primero el concepto de "masa". Este concepto fue introducido por Isaac Newton (1642-1727) para explicar tanto la gravedad como el principio de inercia de Galileo Galilei (1564-1642). La abstracción y la simplificación es necesaria para describir físicamente los fenómenos de fuerza y cambio, pero esto interfiere con una verdadera comprensión de la materia. A pesar de ser evidente que un conjunto de puntos de masa que conforma un cuerpo tiene volumen, no podríamos avanzar mucho si la masa sólo se la ve en su capacidad para ocupar los lugares en espacios por su pertenencia a cuerpos.

Aunque una estructura puede ser concebida simplemente como un punto material sin ningún tipo de extensión, como en la teoría de la gravitación, la ubicación de un centro de gravedad, la distancia a otro cuerpo, y la cantidad de masa, son también propiedades de la materia. Una estructura es una determinada materia organizada, y recíprocamente, la materia no existe a menos que constituya una estructura. Uno podría imaginar que una estructura es un conjunto de puntos masivos sin extensión, ocupando un espacio determinado en un momento determinado de tiempo, en el espacio-tiempo pre-existente. Pero esta imagen es errónea. La cuestión importante es que no importa cuan pequeño sea un corpúsculo, es funcional y tiene capacidad para relacionarse con otros corpúsculos en su misma escala. La relación de dos o más corpúsculos genera una estructura, así como también un espacio-tiempo particular.

A pesar de que una estructura, en la perspectiva de la dinámica, se reduce a masa y desde el punto de vista de la masa no encontramos otra cosa que masa, la energía primordial se condensa en la materia que contiene la masa y otras propiedades. Todo esto produce una extraordinaria funcionalidad que permite la distribución espacial de la estructura en los diversos grados de complejidad y funcionalidad a partir de las partículas fundamentales. Entre las propiedades de la materia están la extensión, el volumen, la carga eléctrica y una composición de diversos tipos de partículas subatómicas. Cada una de estas partículas posee spin. Muchas de estas partículas tienen la forma de corpúsculo y de onda, y se relacionan con otras partículas por lo menos mediante un tipo específico de las cuatro fuerzas fundamentales. Subsisten en el tiempo si no están experimentando un cambio. Tan simple como la masa estructurada pueda ser, genera espacio-tiempo y posee algún tipo de funcionalidad a través de la cual es capaz de ser una causa o un efecto, de ser la fuente o la destinataria de fuerzas, y de contener, aceptar o entregar energía.

Una estructura es fundamentalmente la relación o el nexo causal que se establece entre dos o más estructuras que, además de otras funciones específicas, son funcionales a una a otra y viceversa, y convirtiéndose en subestructuras de una estructura de una escala mayor. Además, dicha estructura adquiere su propia funcionalidad, en virtud de la funcionalidad de sus subestructuras y de la relación que dichas subestructuras establecen entre ellas. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno se relacionan a causa de algunas de sus respectivas funciones, produciendo la estructura de una típica molécula de agua, que posee también sus propias funciones, entre ellas peso específico, gravedad, y así sucesivamente.

Debido a su funcionalidad, la materia tiene la capacidad para ensamblarse a sí misma, ordenarse, construirse y organizarse, es decir, estructurarse. Cuando pensamos en el concepto de “estructura”, entenderemos también las ideas de agrupación, constitución, orden, montaje, construcción, ensamblaje, como también organización, disposición, arreglo, sistema, distribución, esquema, etc., que son sinónimos de las posibilidades de la materia , y se refieren a partes constitutivas de menor escala y se incluyen en las unidades de mayor escala.

Una estructura no debe ser vista como algo rígido (un edificio) o algo geométrico (una molécula) o como algo estático y permanente. Una estructura incluye las cosas más intangibles de la naturaleza, tales como las percepciones y las ideas. De la misma manera, una estructura es capaz de generar fuerza, y la fuerza es capaz de estructurar la masa y la carga eléctrica. La masa-carga eléctrica accionada por la fuerza adquiere la calidad de estructura.

Fuerza

El concepto de fuerza requiere ser explicado por el concepto de energía. En la naturaleza la energía no puede existir por sí misma y requiere la intermediación de la materia. La energía o bien está “condensada” en la materia, ya sea como masa o como carga eléctrica, o participa en la relación de causalidad entre dos o más estructuras (como gravedad, radiación electromagnética, etc.). La energía es un poder que posee una estructura (o cuerpo), y ninguna estructura puede existir ni actuar sin la energía. Cada estructura puede ceder o adquirir energía. En esta acción, necesita de al menos otra estructura, y la relación que establecen es de una causa y su efecto. Cuando una estructura entrega energía, hablamos de causa, cuando una estructura adquiere energía, hablamos de efecto. Mientras más energía una estructura tiene, es más poderosa, pudiendo sus efectos ser mayores. Pero la energía que adquiere una estructura, mientras es un efecto, puede ser tan grande que la propia estructura puede ser destruida. También puede transformarla, e incluso puede mejorarla. Cada transmisión de energía cambia ambos, la estructura causa y la estructura efecto.

Como la física lo entiende, la energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar trabajo. Esta capacidad depende de la velocidad y la masa-carga eléctrica de un cuerpo. Según su definición, la energía es el trabajo máximo que un cuerpo es capaz de realizar y es la mitad de su masa multiplicada por el cuadrado de su velocidad. Así vemos que la energía del cuerpo aumenta con el cuadrado de su velocidad. Por otro lado, la velocidad de un cuerpo no tiene un marco de referencia absoluto, sino que debe ser referida necesariamente a por lo menos un segundo cuerpo y tiene validez únicamente en relación con este segundo cuerpo. La velocidad de un cuerpo puede estar referida a una multiplicidad de cuerpos, pero teniendo validez específica para cada cuerpo en particular.

La energía se distingue de la fuerza en que la primera es un poder que tiene un cuerpo, y la segunda es ejercida por un cuerpo en uso de ese poder. Un trabajo realizado por un cuerpo en posesión de energía lo efectúa cuando aplica una fuerza, moviendo el punto de aplicación sobre un segundo cuerpo. El trabajo es el producto de la fuerza por la proyección sobre ella del desplazamiento de su punto de aplicación, y depende de su dirección y sentido, siendo el trabajo máximo cuando la proyección del desplazamiento sobre el punto de aplicación tiene la dirección y el sentido de la fuerza. El trabajo es nulo si el desplazamiento y la proyección de la fuerza son perpendiculares.

La fuerza se identifica con la “proyección” de una causa. Más precisamente, es toda causa capaz de alterar el movimiento de un cuerpo, siendo el producto de la masa del cuerpo por la aceleración medida entre ambos cuerpos. Toda fuerza es aplicada por un cuerpo, que denominamos causa, y es aplicada a otro cuerpo, que denominamos efecto, y que por ese acto le transfiere energía. También siempre que se aplica fuerza, produciéndose una relación de causa-efecto, se produce un cambio. Si la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma, según afirma el primer principio de la termodinámica, la fuerza es la actualización del cambio. Además, la energía tiene otra particularidad. Se refiere a su capacidad para generar, crear, producir espacio entre las partículas fundamentales que interactúan.

El espacio-tiempo

Las siguientes son las propuestas básicas sobre el tiempo y el espacio. La dimensión de estos parámetros se relaciona con la cantidad, ya que ambos pueden ser medidos y ambos pueden ser utilizados como medidas. Ambos son las medidas del movimiento de la materia, y a través del movimiento el tiempo se relaciona con el espacio. El tiempo es lo que toma a un cuerpo moverse a una cierta velocidad en el espacio. Un reloj, que es un instrumento analógico que nos indica el tiempo que fluye, tiene esta capacidad debido a que sus engranajes giran a una velocidad constante, y los espacios cubiertos por cada diente en todos sus engranajes son similares. La regularidad de este movimiento está dada por el péndulo, que es determinado por la constante de la gravedad. El tiempo parece fluir a un ritmo constante. Sin embargo, su flujo es determinado por el cambio que varía de acuerdo a la energía. El agua se evapora a una velocidad constante si la entrada de calor se mantiene constante, y su velocidad aumenta si aumenta la entrada de calor.

La interacción de dos cuerpos genera una distancia. Tres cuerpos crean un triángulo que se encuentran en un plano bidimensional. Cuatro cuerpos en interacción y no coincidentes en el mismo plano generan cuatro planos, dando forma a un espacio tridimensional. En el universo este espacio particular es común a todas las cosas que se relacionan de alguna manera a los cuerpos mencionados. Por ejemplo, la estructura vial de un país, o la generación de una imagen determinada que requiere la acción de numerosas neuronas ubicadas en distintas lugares en nuestro cerebro. La capacidad para interactuar de estos cuerpos o estructuras que se relacionan causalmente es posible porque pertenecen a un presente común que se corresponde con el mismo espacio-tiempo en relación con su origen común en el big-bang. La velocidad de la luz es la velocidad máxima posible en la interacción de dos cuerpos. Si la velocidad de la luz fuera infinita, el tiempo sería nulo y sin efecto y la interacción entre las estructuras sería instantánea.

Desde Einstein sabemos que el tiempo absoluto no puede existir en el espacio. Un espacio newtoniano con un marco de referencia absoluto no existe. La simultaneidad absoluta de los acontecimientos es imposible o, simplemente, si el marco de referencia absoluta no existe, la relación temporal de los eventos es distinta entre un observador y otro, ambos ubicados en distintos lugares. Algo distinto ocurre con la dimensión espacial. El movimiento allí aparece a distintos tiempos, dependiendo de la ubicación del observador. Entonces el espacio es también una dimensión relativa. En lo que Newton y Einstein coincidieron es que tanto el tiempo como el espacio son anteriores a las cosas y sus interacciones, lo que es erróneo, como veremos más adelante.

En el universo las cosas se mueven en relación a un observador desde cero hasta la velocidad de la luz. El espacio y el tiempo son medidas universales para cualquier movimiento, y ambos se enmarcan en la velocidad de la luz como referencia absoluta. Dado que la magnitud del movimiento de lo posible en el universo tiene un límite absoluto, es decir, la velocidad de los fotones, Einstein llegó a la conclusión de que el espacio y el tiempo son relativos, i. e., ambos parámetros son correlativas con respecto a este movimiento con valor absoluto. Introdujo el concepto de “espacio-tiempo” como dos parámetros relativos que se relacionan entre ellos y tienen la velocidad de la luz como referencia absoluta.

En el otro extremo de la escala, la distancia mínima entre dos partículas, la más pequeña que puede existir, es el número de Planck. En consecuencia, el tiempo y el espacio no son infinitamente pequeños, como se supone generalmente. Ambos parámetros comienzan a existir a partir de la cantidad mencionada. Ni el tiempo infinitesimal ni el espacio infinitesimal son posibles. En el universo hay un límite inferior y un límite superior para la causalidad. El límite inferior es la dimensión de la energía dada por la constante de Planck, que determina la menor escala posible de la existencia de la relación causal. El límite superior de esta relación se refiere a la velocidad máxima que puede tener el movimiento de la relación causal, que es la velocidad de la luz.

Lo que subyace en todo movimiento es el cambio, que es el origen del movimiento. El movimiento es la cara visible y medible del cambio. Por lo tanto, tanto el tiempo como el espacio son las medidas de la extensión y la duración de un proceso. En ambos casos el tiempo y el espacio miden una causa en relación a su efecto. Por un lado, el tiempo mide cuanto toma una causa afectar a algo y por cuánto tiempo se produce un cambio mientras ocurre. En este sentido, la duración puede durar un breve instante, o puede durar mucho más, de acuerdo a la regla de las leyes naturales. Por otro lado, el espacio mide la distancia entre la posición de una causa y la posición de su efecto. Cuando el cambio se mide a través de la relación causal, el tiempo se vuelve irreversible, porque hay gasto y ganancia de energía, la estructuración de algo, y la generación de fuerza. El tiempo no se puede identificar con fluir, como supuso Heráclito. El fluir es propio del movimiento. Pero el movimiento es una particularidad del cambio. El cambio está detrás del tiempo, ya que se refiere a todo proceso termodinámico, donde hay movimiento, pero también transformación. Una cosa cambia de una forma tan característica que se puede inferir una ley universal, que hace que una relación causal sea determinista. Sin embargo, cualquier cambio único posee una indeterminación fundamental.

El razonamiento anterior demuestra que la existencia del tiempo y el espacio dependen de la interacción de los cuerpos o estructuras, que es la base del cambio. El siguiente paso es mostrar que ni el tiempo ni el espacio preexisten a las cosas. El tiempo y el espacio no existen antes de la materia y la energía, sino que se desarrollan o se expresan en todas las interacciones de los cuerpos materiales. Si la materia y la energía se manifiestan en la estructura y la fuerza, ni el tiempo ni el espacio pueden existir independientemente, pero su existencia depende de la existencia de la complementariedad estructura-fuerza. El tiempo y el espacio no sólo dependen de la estructura y la fuerza, sino que son temporalmente y naturalmente a posteriori. El tiempo es la tasa a la que la energía es transferida entre las estructuras en la relación de causalidad. El espacio es el lugar configurado por las estructuras que interactúan entre sí, ahora como las subestructuras de la relación causal.

En un principio

En el primer instante del universo, al principio del tiempo y cuando el espacio ni siquiera estaba comprimido en lo infinitamente pequeño no estaba comprimido, estuvo sólo la energía primigenia, infinitamente potente. A partir de este primer instante, en lo que ha llegado a ser conocido como el “big bang”, cuando esta energía primigenia comenzó a ser “condensada” en materia, en la forma de las estructuras fundamentales –la masa y la carga eléctrica– y comenzó a ejercer fuerza a partir de la escala cuántica, se hizo posible el devenir de la materia, el desarrollo del tiempo y la expansión del espacio. Este desarrollo y esta expansión no fueron entonces ni son ahora independientes de la conversión de la energía en masa y carga eléctrica. Las partículas fundamentales responsables de estas dos propiedades son altamente funcionales y generan sus propios campos espaciales de fuerza dentro de los cuales pueden interactuar causalmente.

La energía primigenia, que contuvo y contiene los códigos de todas las leyes de la naturaleza, ha dado lugar a la estructuración ulterior de la materia desde su primera condensación en partículas fundamentales y hasta la inteligencia humana, en un acto de creación que no tiene una conclusión conocida. Tal como la estructura de la materia conforma el espacio (un espacio es inconcebible si no es parte de una estructura), la funcionalidad de las estructuras que transforma la energía en fuerza hace el tiempo posible (el tiempo es generado por la relación de causalidad). Así, al igual que la estructura genera el espacio, la fuerza genera el tiempo.

Si la fuerza se define en términos de la alteración del movimiento de la materia en el espacio-tiempo y la materia se define como su “estructuración” de acuerdo a las coordenadas espaciales, entonces la fuerza tendrá que definir el tiempo. En esta ecuación la fuerza se desvincula del espacio, ya que el espacio es anulado por estar en ambos lados de esta ecuación. A la inversa, esto significa no sólo que el tiempo depende de la fuerza, sino que la fuerza desarrolla el tiempo. Vimos que la energía es anterior a la fuerza. La energía que proviene de una causa es siempre tiempo futuro, es potencialmente existente. Cuando la energía entra en el parámetro del espacio, ésta, mediada por la complementariedad estructura-fuerza, se convierte en fuerza y desarrolla el tiempo.

Esta idea es comprensible si pensamos que la fuerza, que transporta energía especificada o diferenciada, es el vínculo interestructural necesario entre la causa y su efecto, es el punto de encuentro entre la estructura causa y la estructura efecto. Para que un efecto ocurra, es necesario que su causa sea mediada por una fuerza, si ambos, la causa y su efecto, deben ser identificados por estructuras funcionales. En la relación de causalidad la causa genera una fuerza que el efecto consume y, en esta acción, ambos son modificados de alguna manera. La fuerza genera la relación causal cuando la transferencia de energía se actualiza.

Dado que en cualquier relación de causalidad se lleva a cabo una secuencia temporal, la fuerza es la instancia que se interpone entre el “antes” y el “después” del evento; constituye el “ahora” del evento que modifica la estructura de forma irreversible. En todo cambio hay una transferencia de energía de acuerdo con la primera ley de la termodinámica, cualquier cambio es irreversible, según su segunda ley. Por lo tanto, podemos destacar que la fuerza genera el devenir y  desarrolla el tiempo.

Dimensión del espacio-tiempo

Un hecho aislado, una única relación de causa y efecto, no nos dice mucho sobre el espacio-tiempo. Simplemente nos dice que un evento separa el antes del después en algún lugar. La dimensión espacio-tiempo es el conjunto de los múltiples eventos particulares que se van relacionando sucesivamente, ya que se van actualizando en un momento determinado, que es el presente de un determinado lugar en el espacio. Pero esta dimensión no puede ser lineal. El tiempo no es independiente del espacio. La sucesión de los acontecimientos no se da sólo en un punto espacial. Incluye un tejido interdependiente de los diferentes e infinitos eventos cuya correlación es una cuestión de la posición en el espacio no sólo del observador, que es una referencia en particular, sino del big bang, que es la referencia absoluta para todo el universo. El universo es el conjunto de las relaciones causales que se originaron en el big bang. Y debido a este origen común, el universo tiene unidad y sus leyes naturales se cumplen por todo tiempo y lugar.

La simultaneidad depende exclusivamente del observador particular. Al ser relativo al observador, la simultaneidad no es absoluta. En efecto, a partir de la teoría especial de la relatividad de Einstein, sabemos que el tiempo absoluto no puede existir en el conjunto del espacio. No existe un espacio newtoniano con un marco de referencia absoluto. Puesto que la velocidad máxima de transmisión de sucesos, aquélla por la cual los eventos se relacionan unos con otros, es la de la luz, la simultaneidad absoluta de eventos es imposible, o, simplemente, no existiendo marcos de referencia absolutos, la relación temporal de los sucesos es distinta entre un observador y otro, ubicados ambos en distintas partes del espacio. Otro tanto ocurre con la dimensión espacial. El movimiento en ella aparece en tiempos distintos según donde esté ubicado el observador. De ahí que también el espacio sea una dimensión relativa.

He tratado de mostrar que el espacio está relacionado con la estructura y el tiempo está relacionado con la fuerza. El universo no es el campo espacio-tiempo donde las fuerzas y estructuras juegan, sino que el juego mismo es el espacio-tiempo desarrollado por la interacción estructura-fuerza. Si el origen primigenio fue la infinita energía contenida en un no-espacio, su evolución en el transcurso del tiempo ha seguido el camino de una estructuración constante y cada vez más compleja, que ha ido continuamente desarrollando el espacio y consumiendo energía.

Vivimos en una época cuando está de moda la visión cosmológica construida en torno a la teoría general de la relatividad de Einstein. El mundo científico siente un gran aprecio por esta teoría y, en cierto sentido, adapta los resultados de las observaciones y experimentaciones para no contradecirla. Lo que es completamente real es que existe una absoluta contradicción entre lo expuesto más arriba y esta teoría, lo que puede justificar citando a continuación una parte del capítulo 1 de mi citado libro La materia y la energía (ref. http://matener.blogspot.com/):  

“A fines de 1915 y diez años después de enunciar su teoría especial de la relatividad, Einstein publicó su teoría general. Esta se hacía necesaria para él en vista de que su teoría especial daba cuenta únicamente de sistemas inerciales de movimiento rectilíneo y uniforme, mientras que en el universo real de las fuerzas gravitacionales existen no sólo sistemas de movimientos acelerados, sino que también existirían sistemas de movimiento curvilíneos.

“Lo primero que hizo fue formular el principio de equivalencia de los efectos del movimiento acelerado y los del campo gravitacional, las dos funciones distintas de la masa de Newton, es decir, inercia y gravitación. Una persona que estuviera sobre la superficie de la Tierra tendría el mismo peso relativo que si estuviera en un ascensor que mantuviera un movimiento uniformemente acelerado de 1 G. A ella le sería imposible distinguir el movimiento producido por fuerzas inerciales (aceleración, reculado, fuerza centrífuga, etc.) del producido por la fuerza de gravedad. Este principio es la clave de la teoría de la relatividad general, y también su debilidad.

“En su propia concepción cosmológica Einstein sustituyó el campo de gravitación por sistemas de referencia de carácter acelerado, descartando el concepto clásico de la fuerza gravitatoria que atrae. La gravitación deja de ser una fuerza, y no atrae nada. La idea de que los cuerpos se atraen entre sí sería una ilusión causada por erróneos conceptos mecánicos de la naturaleza. El universo no sería una máquina que produce fuerzas gravitatorias. En cambio, la gravitación sería una propiedad geométrica que el continuo espacio-temporal adquiriría en las cercanías de las masas. La masa, por simple presencia, intervendría en la estructura geométrica del espacio y en el ritmo del transcurrir del tiempo, acortando las distancias y prolongando las duraciones. La gravitación sería una perturbación métrica que la presencia de la masa provocaría en el espacio-tiempo.

“El comportamiento de los cuerpos en un campo gravitacional no estaría en función de atracciones, sino en función de las trayectorias que siguen. La gravitación sería simplemente parte de la inercia. El movimiento de los cuerpos (cometas, planetas, estrellas, etc.) dependería de su inercia y los cursos respectivos que siguen estarían determinados por las propiedades métricas del continuo espacio-temporal. La gravitación daría la medida de la deformación que experimentan la distancia y la duración en torno a grandes masas. Esta deformación tendría su valor propio en cada punto del continuo espacio-temporal.”

El problema fundamental de la relatividad general está en haber hecho equivalentes las dos funciones de la masa que Newton descubrió: la inercia y la gravedad. En su teoría especial Einstein había tenido un acierto extraordinario cuando correlacionó la energía con la masa en función de la velocidad de la luz. Sin embargo, en el caso de su teoría general él no tenía justificación alguna para identificar la inercia y la gravedad. Éstas son dos funciones completamente distintas de la masa sin relación alguna entre sí, excepto por la existencia de la masa. Adicionalmente, los escasos fenómenos que han sido observados y que podrían sustentar esta teoría pueden ser en realidad efectos de otras causas. Adelantaré aquí que en el fondo, el problema básico de la teoría general de la relatividad se encuentra en que la existencia del espacio-tiempo se concibe como anterior a la masa-energía, y no como una condición de la causalidad de la materia.

Si bien la teoría especial de la relatividad es efectivamente una teoría científica por cuanto relaciona la energía con la masa a la velocidad de la luz, que son hechos totalmente verificables, no se puede decir lo mismo de la teoría general. En el caso de esta segunda teoría, por ser una descripción de la realidad basada en supuestas teorías, no es propiamente una teoría, sino que una concepción filosófica del universo. Toda concepción filosófica tiene la función de proveer un marco de comprensión más abstracto que la realidad propiamente causal. Sin embargo, esta teoría en particular no tiene un sustento teórico, pues la correlación de la inercia con la gravedad no es verificable, sino que es una analogía para casos específicos.

Vimos anteriormente que en la búsqueda de lo absoluto y universal de la esencia el error de la filosofía tradicional es doble: omitir el tiempo en la esperanza de encontrar lo inmutable y omitir el espacio en el anhelo de encontrar la unidad. Esta filosofía no quiso entender que la esencia de las cosas comprende también lo mutable y lo múltiple, que es justamente el objeto material del análisis científico. Las cosas son esencialmente mutables en el tiempo y múltiples en el espacio, aunque, desde el punto de vista de la cosa en cuanto abstraída por la relación ontológica, estas condiciones dimensionales, que son propias de una cosa singular, son las primeras en ser separadas en el proceso de abstracción, cuando la esencia se va apartando de lo singular para constituirse en ente y tender a lo universal. Sin embargo, la ley de la relación causal, que incluye lo mutable y lo múltiple, no sólo hace referencia a lo universal de la ley natural, sino que se puede asimilar a lo ontológico.

Conclusión

Podemos afirmar que el concepto de la complementariedad estructura-fuerza surge a posteriori de la perspectiva científica de observar la realidad. La complementariedad consigue abrir, partiendo desde una perspectiva netamente científica, un panorama filosófico; a pesar del criterio de Kant, consigue pasar desde los hechos particulares y a posteriori, que analiza la ciencia, hacia consideraciones de alcance transcendental. Esto es, más que una teoría sobre la composición de la materia del universo, la noción de la complementariedad corresponde a una categoría que es física y metafísica a la vez, y que pretende responder no sólo al “cómo es” y al “qué es” de todo el universo, sino que, en último término, al “por qué” de éste. Esta vez, a diferencia de la filosofía tradicional, la respuesta procura apoyarse en toda su amplitud en las conclusiones de la ciencia.

Vemos que a través de la complementariedad fuerza-estructura el orden que existe en el universo y en cada cosa de éste se hace comprehensivo a nuestra razón, y no al revés, como ha supuesto la tradición más idealista de la filosofía tradicional. No se puede pasar por alto la extraordinaria circunstancia que la perspectiva que establece esta complementariedad constituye una metodología práctica para ordenar intelectualmente las cosas que vamos conociendo. Si analizamos una estructura, podemos conocer su funcionamiento; si analizamos recíprocamente un funcionamiento, podemos describir una estructura.

La exploración de la posibilidad de construir una síntesis filosófica a partir de estas propiedades tan transcendentales que necesariamente se identifican con el universo mismo y que, además, no constituya un sistema cerrado basado en premisas puramente apriorísticas es el ambicioso propósito de este ensayo. Esta exploración nos conducirá primero a estudiar, desde una perspectiva más filosófica que científica, las relaciones entre estructura y fuerza. Estas relaciones pertenecen a los hechos constitutivos del universo que la ciencia descubre e investiga, y sobre los cuales una verdadera filosofía debe fundarse. En otros volúmenes (La llama de la mente, El pensamiento humano) proseguiremos esta exploración a través de la teoría del conocimiento de la realidad, vale decir, la mecánica de qué y cómo conocemos, y su expresión y comunicación en el lenguaje, puesto que estas funciones son la clave para poder dilucidar qué realidad nos es cognoscible y comunicable. Terminaremos por el análisis de la incidencia de la estructura y de la fuerza en el ser humano (La voluntad de ser), hasta llegar a la frontera de lo accesible a nuestro conocimiento objetivo, que es la frontera de nuestro universo espacio-temporal (La flecha de la vida), y también su incidencia en la sociedad, apuntando a las tensiones que se generan.

El camino que seguiremos para este análisis tiene un sentido definido, que parte desde lo simple y tiende hacia lo complejo; y ello debido a dos factores. Uno es el que surge de ordenar las cosas según su estado natural de estructuración. Las cosas se nos presentan como más o menos simples o complejas. Entre una gota de agua y una mariposa, por ejemplo, la primera aparece como más simple que la segunda. En esta comparación se puede apreciar, entre otras cosas, que uno de los componentes de la mariposa es el agua. De manera análoga, procederemos en el curso de este ensayo, y en los restantes, desde las estructuras más simples hacia las más complejas. El segundo factor se deriva de nuestra comprensión de la evolución del universo en el curso del tiempo. El universo, que surgió con la estructuración más simple y homogénea posible, las partículas fundamentales, ha ido evolucionando y ha ido conteniendo estructuras cada vez más complejas, pasando desde escalas estructurales, que agotan sus posibilidades de complejización, hasta escalas estructurales superiores que contienen un número de estructuras de escalas inferiores, en una sucesión estructuralmente evolutiva, incluyente, jerárquica y piramidal, de la cual nos suponemos, los seres humanos, ocupar la cúspide.

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NOTAS:

Todas las referencias se encuentran en Wikipedia.

Este ensayo corresponde al Capítulo 2, “La complementariedad estructura y fuerza”, del libro III, La clave del universo, http://claveuniverso.blogspot.com.

Viene de http://claveuniverso1.blogspot.com.

Continúa en http://claveuniverso3.blogspot.com/.

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