(Continuación de El universo de la cosmología 3. http://universocosmologico3.blogspot.com)
Patricio Valdés Marín
El concepto de agujeros negros, que ha tenido una amplia difusión, merece ser analizado. Vimos más arriba que connotados científicos contemporáneos suponen que en el primer instante del comienzo del universo hubo únicamente energía homogénea e indiferenciada. Con su enfriamiento, al expandirse, la energía se condensó en determinadas partículas, las cuales, al estructurarse, provocaron complementariamente la diferenciación de las fuerzas y su acción en distintos campos de fuerza. En la actualidad, los científicos empeñados en la senda de la unificación de los campos de fuerza, encabezados por Stephen Hawking, creen ver signos esperanzadores en el fenómeno de los agujeros negros, hipotéticos cuerpos que se postulan para contabilizar el suplemento de masa que demanda la teoría general de Albert Einstein para un universo plano en expansión. Ellos han demostrado al menos la posibilidad de que partículas atraídas por las enormes fuerzas gravitacionales de estos cuerpos celestes emitan, al entrar en uno de éstos, radiación electromagnética del tipo de rayos X que escaparía del enorme campo gravitacional ejercido por el agujero. Este fenómeno estaría significando un comienzo de unidad entre la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad. Hay acuerdo general que la importancia de explicar la unidad de fuerzas reside en que con ello se explica desde una perspectiva adicional la unidad fundamental del universo: su origen común y su comportamiento según leyes universales.
Se denomina “agujeros negros” a masivos cuerpos celestes absolutamente invisibles que existirían principalmente en el centro de las galaxias. Ha sido necesario postularlos para dar cuenta de la enorme masa de una galaxia necesaria para curvar el espacio-tiempo según las ecuaciones de la mencionada teoría general de la relatividad. Estos cuerpos masivos concentrarían materia tan densa que su fuerza gravitacional impediría que ni siquiera llegue a escapar alguna radiación electromagnética que denotara su presencia. Por el contrario, dicha fuerza absorbería toda materia que llegara a pasar por su zona de influencia. Puesto que la materia que ingresara en este cuerpo desaparecería del universo para efectos prácticos, es decir, cesaría de generar campos electromagnéticos, a este aspirador gigante de materia se ha dado en llamar agujero negro. La materia absorbida por ellos quedaría desprovista para ejercer cualquier tipo de función, excepto la gravitacional, o más bien, sería materia que ha agotado sus posibilidades para ser funcional en cualquier respecto, excepto la gravitacional.
Como Isaac Newton expresó, la fuerza gravitacional es directamente proporcional a la masa, y es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Pero también la masa, al contraerse o más propiamente al densificarse, produce calor, es decir, genera energía. Si una cierta cantidad relativamente grande de masa se contrae, como sería el caso de colapsar una gran estrella cuando termina por agotar su combustible atómico, el cual sostiene su estructura contra su propia gravedad, y aquélla adquiere una enorme densidad, el campo gravitatorio aumenta aritméticamente con el aumento de densidad, y geométricamente con la disminución de tamaño; por lo tanto, la temperatura se eleva exponencialmente. La masa contraída comenzaría a transformarse en energía.
Pero según quienes postulan la existencia de agujeros negros esta energía no podría escapar supuestamente del propio campo gravitatorio así ocasionado. La masa curvaría el espacio-tiempo hasta un radio que haría imposible hasta para un fotón escapar de éste. En consecuencia, la energía, al quedar atrapada dentro del agujero, por esta lógica, tendría que generar su propio tiempo y estructurar su propio espacio, los que irían expandiendo y constituyendo otro universo ajeno al nuestro, pero dentro del pequeñísimo espacio ocupado por el agujero negro, según nuestro propio punto de vista. Además, toda masa que sucediera pasar por los alrededores del agujero negro sería atraída por su campo gravitatorio, quedando atrapada en su interior, y pasaría, como por un túnel, o a la manera de cómo se vuelca una media, a constituir parte del nuevo universo engendrado a partir de éste.
A pesar de la lógica contenida en esta teoría, existen diversos puntos conflictivos. Para comenzar, necesariamente, el fenómeno del agujero negro no puede ser observado directamente, pues un observador que fuera a investigarlo no sólo no podría retornar, sino que no podría emitir señal directa alguna sobre su presencia. Sólo podríamos enterarnos de la existencia de un agujero negro observando el comportamiento de algún cuerpo celeste que esté influenciado por su gravitación, siempre que no lo confundamos con una estrella de neutrones, o a través de la emisión de radiación X, siempre que no se confunda con otro cuerpo celeste emisor de esta radiación. No podría informarnos si el universo generado a partir del agujero negro está en expansión, o forma una infinita sucesión de agujeros negros, o cualquier otra cosa que podamos imaginar. Pero esta objeción es más bien formal y no contradice necesariamente la hipótesis de dicha característica de los agujeros negros.
Una limitante al tamaño de los agujeros negros sería la necesaria extensión en el espacio de una partícula fundamental eminentemente funcional. Por una parte, si uno acepta los postulados de la teoría general de la relatividad, criticada en las sección anterior, un agujero negro es definido, primero, por el radio de Schwarzschild, que es el de una esfera que concentre tanta masa que determine, según las ecuaciones de esta teoría, una curvatura del espacio-tiempo tal que ni siquiera la luz podría escapar de ella, y, segundo, por una alta densidad, de modo que si el volumen de la esfera disminuye, su densidad debería aumentar significativamente para incluir el radio de Schwarzschild.
Por la otra, en la perspectiva de la estructura fundamental de la materia, si bien es cierto que la fuerza de gravedad es la manifestación de la masa, es muy difícil aceptar que una partícula fundamental, centro del ejercicio de la fuerza gravitacional, pueda llegar a adquirir densidades tan grandes como las requeridas por agujeros negros relativamente de poca masa. Si una partícula fundamental tiene masa, es también centro al menos del ejercicio de la fuerza gravitacional, y esta fuerza tiene un centro espacial de gravedad que, aunque concebiblemente muy pequeño, al menos impide que pueda ser violado por otra partícula. Cada partícula masiva posee una dimensión espacial mínima, incluida su radio de acción exclusiva, la que es determinada por la constante de Planck. Así, si un agujero negro es tan activo como para que la gravedad que ejerce impida escapar toda partícula, incluyendo al fotón, entonces debe tener un grado de estructuración en la escala fundamental que genere dicha fuerza. Pero, si posee una estructura, entonces no puede ser infinitamente pequeño, pues toda estructura es espacial al generar su propio espacio para ejercer fuerza.
En otras palabras, el problema para sostener la existencia de agujeros negros relativamente pequeños o “singularidades”, como los supuestos por Hawking, es que una partícula masiva tiene un límite espacial absoluto de densificación, según lo analizado en mi libro La materia y la energía, capítulo 2, sección “Espacio-tiempo cuántico”, http://matener.blogspot.com. La masa en cuanto tal no tiene existencia por sí sola, sino que es una propiedad de la materia condensada como partícula fundamental, y ésta, por ejercer fuerza nuclear fuerte, también tiene extensión. La fuerza gravitacional es ciertamente proporcional a la masa, pero a una masa ya constituida espacialmente y que para adquirir la densidad requerida por agujeros negros superdensos, difícilmente podría contraerse a una dimensión menor que el alcance de la fuerza fuerte o corta de las partículas que contiene.
Una estrella de neutrones, como la postulada por J. Robert Oppenheimer, en 1938, tiene una densidad equiparable a la del núcleo atómico, es decir, unas 10 millones de tm/cm3. Se supone que los pulsares serían estrellas de neutrones. Su fuerza de gravedad es enorme, pero no logra retener la radiación electromagnética. La densidad máxima posible que podría llegar a tener un cuerpo masivo sería la de un espacio ocupado por materia condensada continua, como un gran conglomerado de neutrones pegados unos a otros; esto es, no podría existir masa cuyo volumen fuera menor que el volumen de los neutrones que contiene. Así, pues, sólo la ocupación de un apreciable volumen de espacio por neutrones permitiría una concentración de masa y su consecuente fuerza gravitacional requeridas por un agujero negro. Desde luego, este gran volumen estaría lejos de la densificación absoluta.
En consecuencia, la densidad requerida por un agujero negro de nulo o pequeño espacio rompería la necesaria estructuración espacial de la materia condensada, una de cuyas propiedades es la masa para que ésta pueda ser funcional en ejercer fuerzas gravitacionales. Por otra parte, si existiera un punto de transición energética entre gravitación y generación de un nuevo universo, entonces estaría disminuyendo la fuerza gravitacional en beneficio de la nueva generación y, con ello, la capacidad de actuar efectivamente como agujero negro. Además, el agujero negro actuaría también como tal con el nuevo universo, por lo que éste no podría existir. Adicionalmente no se ha observado en el universo algún mecanismo que pudiera producir una estrella de neutrones gigante, que sería el equivalente de un agujero negro, pues la evolución de las estrellas tiene un camino bastante determinado, según el diagrama de Hertzsprung-Russell.
Probablemente, la idea de agujero negro como un cuerpo celeste infinitamente denso parte de la simplificación implícita de la idea de masa de la que, para los propósitos de las leyes de Newton, se abstrajo las propiedades dimensionales, aunque, como ya vimos, Newton mismo no lo hizo. En segundo lugar, la idea de agujero negro supone la validez de la teoría general de la relatividad. La falta formal en la que incurren los que propician agujeros negros de densidad absoluta es que asumen únicamente algunos parámetros de la compleja realidad y los someten a la lógica, llegando forzosamente a resultados aparentemente sorprendentes, pero fantásticos.
Por otra parte, podríamos decir que el tiempo en el universo no es simétrico en cuanto a que si el universo se expandió a partir de una singularidad sin espacio-tiempo, corresponde que se contraiga en algún futuro hasta tornarse nuevamente en una singularidad sin espacio tiempo. Si bien el universo tuvo su inicio en un punto infinitamente pequeño que contuvo una energía infinitamente grande, no puede suponerse que su existencia termine cuando vuelva a concentrarse en un punto infinitamente pequeño, en un supuesto big crunch. La razón es que la energía primordial se transformó en materia y ésta se ha ido estructurando de modo irreversible. Precisamente, en eso consiste en síntesis la evolución del universo. Esta estructuración significa que cada parte de ella es funcional al ser capaz de generar su propio campo gravitatorio y/o electromagnético donde interactúa con cada otra parte según el espacio-tiempo que ambas partes generan al entrar sus campos en contacto. Si bien el postular un big crunch está fuera de la forma como el universo funciona, según se ha visto a lo largo de este libro, tampoco se puede suponer que alguna parte estructurada pueda regresionar a una singularidad de pura energía y sin espacio-tiempo.
La existencia de agujeros negros de cualquier tipo pertenece a la ciencia ficción. Si algún día se llegara a demostrar la existencia de un invisible cuerpo superdenso y de enorme fuerza gravitatoria, no sería un agujero negro, sino que otra estrella de neutrones. En otras palabras, un agujero negro es sólo una estrella de neutrones. En efecto, este tipo de estrella es el resultado del fenómeno estelar que denominamos supernova y por la cual la estrella emite explosivamente todos sus electrones al espacio. La estrella de neutrones, al quedar sin electrones, no podría producir radiación electromagnética, la que ocurre cuando los electrones cambian de estado. Así, pues, al no tener electrones una estrella de neutrones no posee el mecanismo para producir fotones. Este tipo de estrellas podrían existir en el centro de las galaxias como anclas de su estructuración y, por ende, de las posibilidades de estructuración de la materia. Ahora, si el posible destino de la materia es quedar encerrada en estos cuerpos superdensos, entonces este fenómeno estaría anunciando la forma como terminaría el universo, encerrado en miles de millones de estas masivas cápsulas unifuncionales, tras haber desplegado la más extraordinaria diversidad estructural en todas las escalas posibles y haber consumido toda la energía disponible.
La energía en evolución
La importancia de esta sección radica en que intenta aproximarse a la realidad desde la perspectiva de la energía y no de la materia, pues esta última ha sido el objeto material de los filósofos desde la antigüedad. En cambio, ni Heráclito, para quien todo es devenir, filosofó sobre la energía. La razón es que el concepto de energía surgió con la ciencia moderna, recién en la segunda mitad del siglo XIX. Ello quiere decir también que este esfuerzo filosófico será hecho sobre fundamentos construidos por la ciencia.
La importancia de esta sección radica en que intenta aproximarse a la realidad desde la perspectiva de la energía y no de la materia, pues esta última ha sido el objeto material de los filósofos desde la antigüedad. En cambio, ni Heráclito, para quien todo es devenir, filosofó sobre la energía. La razón es que el concepto de energía surgió con la ciencia moderna, recién en la segunda mitad del siglo XIX. Ello quiere decir también que este esfuerzo filosófico será hecho sobre fundamentos construidos por la ciencia.
Podremos entender la energía, en el concepto más genérico, como un principio de actividad, cambio y estructuración. No es ni una cosa, una sustancia ni tampoco un fluido. No tiene existencia en sí misma, pero está presente en todo el universo. De hecho, el universo entero está construido de energía como su única materia prima.
El big bang marca el principio del universo y también lo más antiguo que nos es posible llegar a conocer. Antes de este singularísimo evento, no podemos conocer nada, pues nuestro conocimiento proviene de la experiencia acerca el universo. En la experiencia científica podemos observar y medir la energía –presión, temperatura, fuerza, etc.–, pero no directamente, sino que en los objetos materiales. Podemos concluir que la energía no tiene existencia en sí misma. Sin embargo, si afirmamos tal cosa, podemos inferir que ella debió previamente haber estado contenida en alguna entidad. Los conceptos bíblicos de “creación” y del universo como “soplo divino” comienzan a adquirir un significado objetivo.
Una característica de la energía es que no tiene ni tiempo ni espacio. Estos parámetros pertenecen a la materia. Por lo tanto, el big bang se originó en un punto atemporal y adimensional. Podemos inferir que en el mismo instante del big bang la energía se convirtió en materia. Y en su interacción la materia comenzó a desarrollar el tiempo y el espacio, y el universo comenzó a devenir, expandiéndose desde entonces y desde este origen a la velocidad constante de la luz. Dadas su densidad y su temperatura, en un comienzo y por algún tiempo el universo estuvo constituido por un plasma abrasador y superdenso, pero que tendía a enfriarse y a aligerarse por estar en expansión.
La energía primordial no comenzó como algo amorfo o indeterminado. Contenía en sí misma no solo los modos precisos y específicos de su conversión en materia, sino que también el código de las leyes naturales por el cual la materia interactúa, se estructura y evoluciona. Esta idea podría ser una salida para la absurda polémica entre evolucionistas y creacionistas que está en boga en EE.UU. Una parte de la energía se convirtió en masa y otra parte, en cargas eléctricas bipolares. Desde luego, esta conversión no fue tan simple y los físicos nucleares hacen enormes esfuerzos para comprender las funciones y características de las decenas de partículas subatómicas que surgen de las colisiones que ellos producen en aceleradores de partículas.
Lo que puede concluirse de lo anterior es que la energía no es una capacidad indiferenciada y amorfa que posee un cuerpo, sino que puede transformarse en masa y carga eléctrica o ser usada por la masa o la carga eléctrica de manera tan distintiva que llega a poseer un comportamiento absolutamente determinado, y de este comportamiento se pueden reconocer leyes naturales. Desde el mismo comienzo del universo la energía se ha condensado en determinadas partículas fundamentales distintivas, siendo las pertenecientes a cada tipo idénticas entre sí, por lo que funcionan del mismo modo. Adicionalmente, éstas han podido interactuar e interactúan de modo absolutamente determinado en su propia escala, y pueden estructurar cosas en escalas superiores también de modo determinado, según las leyes naturales que va develando la ciencia.
Algunos científicos creen observar un completo indeterminismo en el origen del universo, pudiendo éste haber evolucionado indistintamente y al azar en cualquier sentido. No logran considerar el hecho de que el universo ha seguido la dirección impresa desde su origen según las propiedades de la energía primordial, la que para nada ha sido azarosa. La energía primigenia ha ido dando origen a la estructuración ulterior de la materia a partir de su condensación primera en partículas fundamentales, en un acto de creación que no tiene término y según un código preestablecido.
La conversión de la energía en materia requirió ingentes cantidades de energía. La conversión en masa obedece a la famosa fórmula de Einstein, E = mc², que indica la enorme cantidad de energía requerida en su condensación en masa. Una energía (cinética) infinita –concepto aborrecible por la ciencia, que estudia lo que es delimitado– se requirió adicionalmente para proyectar la materia masiva desde su origen en el big bang a la velocidad de la luz hacia todas direcciones. La conversión en carga eléctrica requirió también mucha energía. La fuerza para vencer la resistencia entre dos cargas eléctricas del mismo signo es enorme. Se calcula que solamente 100.000 electrones unipolares reunidos en un punto ejercen la misma fuerza que la fuerza de gravedad de toda la masa existente dela Tierra. Habiéndose transformado la energía en masa y carga eléctrica, podemos concluir entonces que la energía pasa a constituirse en una propiedad que poseen ambos tipos de concreciones materiales de la energía.
A partir del big bang, fue posible también el desarrollo del tiempo y la extensión del espacio. Este desarrollo y esta expansión no fueron 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. A partir de la transformación de la energía en partículas fundamentales que crean sus propios campos de fuerza, surgieron el tiempo y el espacio. El tiempo mide la duración que tiene una relación causal y el espacio mide su extensión. De este modo, ambos –el espacio y el tiempo– son las medidas de la extensión y de la duración de un proceso. En ambos casos el espacio y el tiempo miden una causa en relación a su efecto. Por una parte el espacio mide la distancia entre una causa y su efecto y el cambio operado por ambos. Por la otra el tiempo mide lo que demora una causa en afectar un efecto y cuanto demora un cambio mientras ocurre. Cuando el cambio se mide a través de la relación causal, el tiempo se vuelve irreversible, porque existe gasto de energía y estructuración de algo. El espacio y el tiempo no sólo dependen de la materia y la energía, sino que son posteriores temporal y naturalmente. El tiempo es la tasa a la cual la energía se transfiere.
El universo que devino del big bang se caracteriza por ser un continuo devenir y transformación. Pero todo cambio es un proceso que se desarrolla en el tiempo y abarca un espacio definido. Específicamente, tanto como la estructuración de la materia conformó el espacio (un espacio es inconcebible si no es parte de una estructura), la funcionalidad de las estructuras que transforma la energía en fuerza hizo posible el tiempo (el tiempo es generado por la relación causal).
Para que estas partículas materiales puedan interactuar necesitan poseer energía. Pero el intercambio de energía entre las partículas fundamentales es discreto, es decir, la energía se traspasa en paquetes o cuánticamente. Esto quiere decir que ambos, el tiempo y el espacio, no son continuos ni infinitesimalmente pequeños, sino que son granulados, constituyendo el número de Planck la menor dimensión de los granos de espacio-tiempo.
Desde el punto de vista de la materia, una cosa tiene energía si es capaz de ejercer una fuerza sobre una distancia. La física llama trabajo a esta capacidad. Así, la energía se distingue de la fuerza en el sentido de que la primera es un poder que tiene una cosa o un cuerpo, y la segunda es ejercida por una cosa o cuerpo en uso precisamente de ese poder. Específicamente, la energía es la medida de la fuerza que puede ejercer una cosa o cuerpo y está relacionada con su masa a través de la velocidad.
Aunque la masa de una cosa se conserva invariante a través de los procesos físicos y químicos, su energía sufre variaciones. Ésta depende tanto de la cantidad de masa como de su velocidad. Pero la velocidad de un cuerpo es siempre relativa a otro cuerpo; está siempre referida a otro cuerpo. Luego, la energía de un cuerpo está en función de la velocidad que tenga respecto a este otro cuerpo.
Específicamente, la energía se relaciona con la masa en dos formas distintas: como energía potencial y como energía cinética. Esta distinción ayuda a comprender mejor la idea de una energía variable en razón de la velocidad y relativa a un segundo cuerpo. La cantidad de energía potencial que un cuerpo puede acumular en sí mismo depende primariamente de la cantidad de masa que contenga. Secundariamente, la energía potencial es una medida del efecto que un cuerpo es capaz de ejercer sobre otro en virtud de sus respectivas posiciones, direcciones y velocidades relativas.
Para ser utilizada, la energía potencial debe transformarse en energía cinética. Más aún, para volverse en otras formas de energía la energía potencial debe transformarse primero en energía cinética. Pero la transformación de la energía potencial en energía cinética es sólo un asunto de perspectiva. Conforme se relaciona un cuerpo con otro en función del movimiento, la cantidad de masa específica que el primero contiene adquiere una energía cinética determinada por el movimiento relativo de ambos cuerpos. Luego, la energía cinética es la medida del efecto que la masa de un cuerpo puede ejercer sobre la masa de otro por obra de la velocidad.
Para la teoría especial de la relatividad de Einstein, el aumento de la energía cinética de un cuerpo ocurre simultáneamente con el de su masa, y llega a ser infinita para la velocidad de la luz. Por lo que la velocidad de la luz es una barrera infranqueable. Einstein dedujo que la energía de un cuerpo en reposo es el producto de su masa por el cuadrado de la velocidad de la luz. Así, la energía contenida en la masa es enorme (1 gramo de masa contiene 9 billones de julios, ó 25 millones de kilovatios hora). Significa también que la energía y la masa se pueden convertir una en la otra, por lo que la masa es un enorme acumulador de la energía.
El corolario que sigue es que la energía que se debe imprimir a un cuerpo tendría que ser infinita para que llegara a alcanzar la velocidad máxima límite; o, desde el punto de vista complementario, la masa de tal cuerpo que alcance la velocidad de la luz llegaría a ser infinita en la perspectiva del observador ubicado ya sea en el punto de partida o en el de llegada; toda la energía que se le transfiera se va convirtiendo en masa a medida que el cuerpo se va desplazando cada vez más cercano a la velocidad de la luz, desde el punto de vista de dicho observador. Lo mismo le ocurre al observador en relación al cuerpo que observa.
La energía infinita comprometida para proyectar la materia masiva desde su origen en el big bang a la velocidad de la luz hacia todas las direcciones ha generado la fuerza de gravedad. La gravitación universal es el producto de la masa que se aleja de su origen en el big bang a la velocidad de la luz y que se va separando del resto de la masa del universo, por lo que el universo es una enorme máquina que por causa de su expansión genera la fuerza de gravedad. Así, mientras la masa convierte la energía primordial de la expansión del universo en fuerza gravitacional, la carga eléctrica convierte usualmente la energía que se puede obtener de la fuerza de gravedad en fuerza electromagnética.
Toda relación de causa-efecto significa cambio, y el vínculo entre una causa y un efecto es la fuerza. Una causa es el ejercicio de una fuerza que tiene por término un efecto. En la relación causal la causa genera una fuerza que el efecto absorbe y, en esta acción, ambos son modificados de alguna manera. Pero el ejercicio de una fuerza requiere contener energía en alguna forma, ya sea acumulada como portadora (energía potencial), ya sea en movimiento como transmisora (energía cinética). Un efecto es producido por la fuerza, recibiendo la energía que ésta porta. La fuerza genera la relación causal al actualizar la energía. La fuerza es el vehículo de la energía que transita a lo largo de un acontecimiento entre una causa y un efecto. El cambio es el producto de la transferencia de energía por medio de la fuerza que produce estructuraciones y desestructuraciones en los cuerpos durante un acontecimiento o proceso.
Puesto que en toda relación causal se produce una secuencia temporal, la fuerza es aquello que se interpone entre el “antes” y el “después” de tal acontecimiento; ella constituye el “ahora” del acontecimiento. En todo cambio hay traspaso de energía de acuerdo a la primera ley de la termodinámica; todo cambio es irreversible, según su segunda ley. Por lo tanto, podemos subrayar que la fuerza genera el devenir y desarrolla el tiempo. Una relación causal determina un tiempo para efectuarse. Este depende de la cantidad de energía que se transfiere y de la velocidad de la transferencia. Un cambio puede ser tan imperceptible como la evaporación del agua en un vaso en el ambiente de una pieza o tan explosivo como la oxidación de un volumen de hidrógeno.
El espacio es propio de la estructura, y el tiempo, de la fuerza. Entonces, nuestro universo no es el campo espacio-temporal donde juegan fuerzas y estructuras, sino que el juego mismo es el espacio-tiempo desarrollado por la interacción fuerza-estructura. Si su origen primigenio fue una energía infinita contenida en un no-espacio, su evolución en el curso del tiempo ha seguido el transcurso de una continua y cada vez más compleja estructuración, la cual ha ido desarrollado el espacio. En el universo existen un límite inferior y un límite superior para la acción de la causalidad. El límite inferior es la dimensión del cuanto de energía, dado por el número de Planck, y que determina la escala más pequeña para la existencia de la relación causal. El límite superior para la relación causal se refiere a la velocidad máxima que puede tener el cambio, que es la de la luz.
La primera ley de la termodinámica es la de la conservación de la energía. Esta afirma que todo cambio en la materia debe ser compensado exactamente por la cantidad de energía: “la energía no puede ser creada ni destruida, sólo se transforma”. Como dije, la energía pasa desde una causa hacia un efecto. La energía total de un sistema aislado es siempre constante, a pesar de las transformaciones que haya sufrido.
Entre las energías, podemos distinguir la térmica, la química, la radiante, la eléctrica, la mecánica y la atómica. Estas diversas formas de energía pueden transformarse unas en otras mediante un motor. Éste relaciona lo que tienen en común, que es la fuerza. Ésta se expresa en el cambio del movimiento de los cuerpos, desde partículas subatómicas hasta galaxias. Observemos que las estructuras no pueden interactuar si las fuerzas correspondientes no están relacionadas a energías del mismo tipo para que puedan sumarse, restarse o anularse.
El siguiente ejemplo puede ilustrar el caso: la reacción nuclear del Sol, asociada a las estructuras de los núcleos de hidrógeno, produce luz, la que es transmitida por radiación ala Tierra. Esta radiación produce la fotosíntesis, fenómeno químico asociado a una estructura molecular y que produce una estructura con un cierto contenido energético aprovechable. En su estado leñoso o de combustible fósil esta estructura puede combustionarse químicamente para generar calor. El calor, transmitido por radiación infrarroja, conducción y convección, excita los átomos de la estructura cristalográfica del receptor, logrando elevar su temperatura. Si es agua, puede transformarse en vapor, alterando su propia estructura intramolecular, y adquirir presión, esto es, conservar en sí la energía inicial. La presión del vapor puede mover un mecanismo asociado con una estructura mecánica, como un pistón o una turbina, y hacer girar un eje. Su movimiento, transmitido a un rotor, puede, en combinación con un estator, generar electricidad, energía asociada a la estructura del manto electrónico de los átomos. Mediante una resistencia eléctrica esta energía puede transformarse en calor y proseguir por un ciclo diferente y así sucesivamente ad in aeternum de acuerdo a la primera ley de la termodinámica o ley de conservación de energía.
La segunda ley de la termodinámica nos señala no obstante que cada transformación efectuada es irreversible si no hay aporte adicional de energía, siendo la irreversibilidad una característica fundamental de la naturaleza. La energía tiende a fluir desde el punto de mayor concentración de energía al de menor concentración, hasta establecer la uniformidad. Esto es, el flujo tiene un solo sentido y, por tanto, demuestra la irreversibilidad del tiempo, rompiendo la simetría entre el antes y el después y estableciendo la diferencia entre la causa y el efecto. La obtención de trabajo a partir de energía consiste precisamente en aprovechar este flujo.
En toda transformación que resulte irreversible en un sistema aislado la entropía aumenta con el tiempo. Entropía es una palabra griega que significa transformación, pero es el término empleado usualmente en la dinámica para representar el grado de uniformidad con que está distribuida la energía. Cuanto más uniforme, mayor es la entropía. Cuando la energía está distribuida de manera perfectamente uniforme, la entropía es máxima para el sistema en cuestión. Las concentraciones de energía tienden a igualarse y la entropía aumenta con el tiempo.
Sin embargo, la entropía se la representa usualmente como una medida de desorden. Esta popular imagen se presta a muchos equívocos, pues el desorden se lo representa en forma estructural y, por lo tanto, estático, en circunstancias de que la entropía se trata de un fenómeno dinámico y se refiere únicamente a la energía. El error es explicar lo que ocurre con la energía recurriendo a la estructura. Y así, se afirma que el desorden, imaginado como homogeneización estructural, siempre aumenta con cualquier proceso que ocurra en un sistema aislado.
Puesto que toda estructura es funcional en toda escala a partir de la estructura más fundamental de todas, el resultado neto de la aplicación de trabajo, que termina en entropía, es recíprocamente una mayor estructuración de la materia. Si lo que antes era y ahora aparece disgregado, la disgregación es en efecto la estructuración de otra cosa probablemente más compleja y de una escala superior. De éste modo, todo trabajo se emplea en el proceso de estructuración, y toda transformación produce nuevas estructuras, incluso de escalas superiores. En consecuencia, la entropía no significa sólo homogeneización, sino que su resultado es la estructuración, y que lo que la segunda ley de la termodinámica expresa realmente es que en un sistema cualquiera la energía disponible empleada para realizar trabajo no produce necesariamente uniformidad y mucho menos desorden. Por el contrario, esta energía se utiliza para estructurar la materia según la funcionalidad de las estructuras y dependiendo de sus distintas escalas, desde las más simples hasta las más complejas.
Así, pues, la materia no es un algo indiferenciado, sino que estructurado. Y al decir estructurado, me refiero a dos características. En primer lugar, una estructura está compuesta por estructuras de escalas menores y forma parte de estructuras de escalas mayores, y en segundo término, toda estructura es específicamente funcional, es decir, emplea la energía para ejercer fuerza de manera específica. La energía puede medirse por la cantidad, pero en la energía convertida en fuerza gracias a la funcionalidad específica de cada estructura se mide más bien la calidad. Por ejemplo, la energía contenida en el azúcar que la sangre lleva al cerebro es transformada por las neuronas en complejos pensamientos, tales como relacionar conceptos tan abstractos como materia, energía, tiempo, espacio, fuerza y estructura.
Desde el big bang, toda la evolución del universo ha consistido en que la energía primordial se ha transformado en estructuras materiales cada vez más complejas y de escalas cada vez mayores siguiendo el código impreso en la misma energía, que son las leyes naturales. Con la aparición del ser humano, como ser inteligente y libre, por vez primera en esta historia la estructuración llega a ser de la misma energía. Una persona puede ser definida por las funciones de su cerebro material compuesto por neuronas, neurotransmisores e impulsos eléctricos. Éste es capaz de generar un pensamiento reflexivo que es tanto abstracto como racional, pudiendo producir primariamente conceptos y conclusiones lógicas, y secundariamente, a partir de la combinación con la afectividad y la efectividad, producir sentimientos e intenciones. En una primera instancia esta multifuncionalidad de sus subestructuras psíquicas es unificada por la conciencia de sí, preocupada como el resto de los seres vivos por sobrevivir y reproducirse. En una segunda instancia, cuando la persona reflexiona sobre el por qué de sí misma, llegando a la conclusión de su propia y radical singularidad, la multifuncionalidad psicológica es unificada por y en su conciencia profunda, o yo mismo.
Lo crucial de la acción intencional es que este yo mismo refleja el yo individual dentro de una cosmovisión particular que el ser humano va conformando, generando y creando en su propia historia consciente. Esta cosmovisión es variada y puede ir desde un egocentrismo enfermizo con la pérdida de la propia identidad, propia de las idolatrías, hasta una cosmovisión en sintonía con la realidad y el pleno ejercicio de la libertad personal, en la que se concretan lazos de amor, solidaridad, bondad, misericordia. En esta acción cognoscitiva, afectiva e intencional el yo adquiere, por así decir, autonomía e independencia de la materia del universo. La reflexión en esta cosmovisión amplía la conciencia de sí individual para descentrar la acción de sí mismo y considerar y valorizar toda la complejidad del universo, teniendo como centro a su creador.
La generación en una persona de una mismidad singular como reflejo de la actividad psicológica del pensamiento racional y abstracto es el máximo logro de la evolución de la materia. Ocurre cuando la materia-energía, a través de la actividad inteligente e intencional de la persona en su conciencia profunda, estructura la energía en una identidad psíquica que comprende la totalidad de la persona. Existe una conversión de lo material en energía en la generación de una estructura única inmaterial. En efecto, este yo mismo o mismidad es precisamente lo esencial de la persona, lo que la constituye. En tanto el yo mismo se establece en una escala superior a partir de una unidad discreta no material, sino únicamente de las energías que caracterizan las funciones psicológicas, esta reflexión introspectiva de la conciencia profunda va generando durante el curso de la vida individual una estructura inmaterial de energías diferenciadas, la que se va constituyendo en forma independiente de las leyes de la termodinámica y, por lo tanto, subsistente, única, irrepetible e inmutable. Esta estructuración es en efecto una estructuración de la energía. Y aunque estos contenidos de conciencia unificados ahora en la conciencia profunda estén asentados en el sustrato material de su estructura neuronal, con sus neurotransmisores y sus impulsos eléctricos, pasan a independizarse de la materia y a tener existencia subsistente en la unidad de esta conciencia, pues ésta ya no constituye una estructura de la materia, sino de la energía. Es así que los seres humanos somos los únicos seres del universo que producimos estructuras de energía.
Cuando la muerte sobreviene, destruyendo la maravillosa estructura corporal de un ser humano y degradándola hasta sus componentes moleculares y atómicos básicos, lo que subsiste sería la estructura puramente de energías diferenciadas del yo mismo que se unifica en la conciencia profunda. Esta estructura sería una síntesis psíquica de la persona singular, con sus experiencias, recuerdos, conocimientos, afectividades e intencionalidades. Ésta buscaría primeramente vincularse con materia para poder manifestarse y ser funcional. Aunque es una entidad absolutamente distintiva, no puede existir por sí misma. Necesita asociarse a la materia para reflexionar y llevar a cabo la acción intencional. Pero el efecto de la muerte de un ser humano es que el yo mismo pierde irreversiblemente la posibilidad de actuar a través de su cuerpo, manifiestamente incapaz de subsistir. En su nuevo estado de existencia el yo personal se libera de la entropía, del consumo de energía de un medio material, lo que significa también que su acción ya no puede tener efectos en el universo físico. La persona, ahora reducida a lo fundamental de su ser –una estructura muy especificada de energías unificadas en la conciencia profunda– necesita y buscaría afanosamente un contenedor de energía para poder manifestarse y expresarse.
El big bang marca el principio del universo y también lo más antiguo que nos es posible llegar a conocer. Antes de este singularísimo evento, no podemos conocer nada, pues nuestro conocimiento proviene de la experiencia acerca el universo. En la experiencia científica podemos observar y medir la energía –presión, temperatura, fuerza, etc.–, pero no directamente, sino que en los objetos materiales. Podemos concluir que la energía no tiene existencia en sí misma. Sin embargo, si afirmamos tal cosa, podemos inferir que ella debió previamente haber estado contenida en alguna entidad. Los conceptos bíblicos de “creación” y del universo como “soplo divino” comienzan a adquirir un significado objetivo.
Una característica de la energía es que no tiene ni tiempo ni espacio. Estos parámetros pertenecen a la materia. Por lo tanto, el big bang se originó en un punto atemporal y adimensional. Podemos inferir que en el mismo instante del big bang la energía se convirtió en materia. Y en su interacción la materia comenzó a desarrollar el tiempo y el espacio, y el universo comenzó a devenir, expandiéndose desde entonces y desde este origen a la velocidad constante de la luz. Dadas su densidad y su temperatura, en un comienzo y por algún tiempo el universo estuvo constituido por un plasma abrasador y superdenso, pero que tendía a enfriarse y a aligerarse por estar en expansión.
La energía primordial no comenzó como algo amorfo o indeterminado. Contenía en sí misma no solo los modos precisos y específicos de su conversión en materia, sino que también el código de las leyes naturales por el cual la materia interactúa, se estructura y evoluciona. Esta idea podría ser una salida para la absurda polémica entre evolucionistas y creacionistas que está en boga en EE.UU. Una parte de la energía se convirtió en masa y otra parte, en cargas eléctricas bipolares. Desde luego, esta conversión no fue tan simple y los físicos nucleares hacen enormes esfuerzos para comprender las funciones y características de las decenas de partículas subatómicas que surgen de las colisiones que ellos producen en aceleradores de partículas.
Lo que puede concluirse de lo anterior es que la energía no es una capacidad indiferenciada y amorfa que posee un cuerpo, sino que puede transformarse en masa y carga eléctrica o ser usada por la masa o la carga eléctrica de manera tan distintiva que llega a poseer un comportamiento absolutamente determinado, y de este comportamiento se pueden reconocer leyes naturales. Desde el mismo comienzo del universo la energía se ha condensado en determinadas partículas fundamentales distintivas, siendo las pertenecientes a cada tipo idénticas entre sí, por lo que funcionan del mismo modo. Adicionalmente, éstas han podido interactuar e interactúan de modo absolutamente determinado en su propia escala, y pueden estructurar cosas en escalas superiores también de modo determinado, según las leyes naturales que va develando la ciencia.
Algunos científicos creen observar un completo indeterminismo en el origen del universo, pudiendo éste haber evolucionado indistintamente y al azar en cualquier sentido. No logran considerar el hecho de que el universo ha seguido la dirección impresa desde su origen según las propiedades de la energía primordial, la que para nada ha sido azarosa. La energía primigenia ha ido dando origen a la estructuración ulterior de la materia a partir de su condensación primera en partículas fundamentales, en un acto de creación que no tiene término y según un código preestablecido.
La conversión de la energía en materia requirió ingentes cantidades de energía. La conversión en masa obedece a la famosa fórmula de Einstein, E = mc², que indica la enorme cantidad de energía requerida en su condensación en masa. Una energía (cinética) infinita –concepto aborrecible por la ciencia, que estudia lo que es delimitado– se requirió adicionalmente para proyectar la materia masiva desde su origen en el big bang a la velocidad de la luz hacia todas direcciones. La conversión en carga eléctrica requirió también mucha energía. La fuerza para vencer la resistencia entre dos cargas eléctricas del mismo signo es enorme. Se calcula que solamente 100.000 electrones unipolares reunidos en un punto ejercen la misma fuerza que la fuerza de gravedad de toda la masa existente de
A partir del big bang, fue posible también el desarrollo del tiempo y la extensión del espacio. Este desarrollo y esta expansión no fueron 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. A partir de la transformación de la energía en partículas fundamentales que crean sus propios campos de fuerza, surgieron el tiempo y el espacio. El tiempo mide la duración que tiene una relación causal y el espacio mide su extensión. De este modo, ambos –el espacio y el tiempo– son las medidas de la extensión y de la duración de un proceso. En ambos casos el espacio y el tiempo miden una causa en relación a su efecto. Por una parte el espacio mide la distancia entre una causa y su efecto y el cambio operado por ambos. Por la otra el tiempo mide lo que demora una causa en afectar un efecto y cuanto demora un cambio mientras ocurre. Cuando el cambio se mide a través de la relación causal, el tiempo se vuelve irreversible, porque existe gasto de energía y estructuración de algo. El espacio y el tiempo no sólo dependen de la materia y la energía, sino que son posteriores temporal y naturalmente. El tiempo es la tasa a la cual la energía se transfiere.
El universo que devino del big bang se caracteriza por ser un continuo devenir y transformación. Pero todo cambio es un proceso que se desarrolla en el tiempo y abarca un espacio definido. Específicamente, tanto como la estructuración de la materia conformó el espacio (un espacio es inconcebible si no es parte de una estructura), la funcionalidad de las estructuras que transforma la energía en fuerza hizo posible el tiempo (el tiempo es generado por la relación causal).
Para que estas partículas materiales puedan interactuar necesitan poseer energía. Pero el intercambio de energía entre las partículas fundamentales es discreto, es decir, la energía se traspasa en paquetes o cuánticamente. Esto quiere decir que ambos, el tiempo y el espacio, no son continuos ni infinitesimalmente pequeños, sino que son granulados, constituyendo el número de Planck la menor dimensión de los granos de espacio-tiempo.
Desde el punto de vista de la materia, una cosa tiene energía si es capaz de ejercer una fuerza sobre una distancia. La física llama trabajo a esta capacidad. Así, la energía se distingue de la fuerza en el sentido de que la primera es un poder que tiene una cosa o un cuerpo, y la segunda es ejercida por una cosa o cuerpo en uso precisamente de ese poder. Específicamente, la energía es la medida de la fuerza que puede ejercer una cosa o cuerpo y está relacionada con su masa a través de la velocidad.
Aunque la masa de una cosa se conserva invariante a través de los procesos físicos y químicos, su energía sufre variaciones. Ésta depende tanto de la cantidad de masa como de su velocidad. Pero la velocidad de un cuerpo es siempre relativa a otro cuerpo; está siempre referida a otro cuerpo. Luego, la energía de un cuerpo está en función de la velocidad que tenga respecto a este otro cuerpo.
Específicamente, la energía se relaciona con la masa en dos formas distintas: como energía potencial y como energía cinética. Esta distinción ayuda a comprender mejor la idea de una energía variable en razón de la velocidad y relativa a un segundo cuerpo. La cantidad de energía potencial que un cuerpo puede acumular en sí mismo depende primariamente de la cantidad de masa que contenga. Secundariamente, la energía potencial es una medida del efecto que un cuerpo es capaz de ejercer sobre otro en virtud de sus respectivas posiciones, direcciones y velocidades relativas.
Para ser utilizada, la energía potencial debe transformarse en energía cinética. Más aún, para volverse en otras formas de energía la energía potencial debe transformarse primero en energía cinética. Pero la transformación de la energía potencial en energía cinética es sólo un asunto de perspectiva. Conforme se relaciona un cuerpo con otro en función del movimiento, la cantidad de masa específica que el primero contiene adquiere una energía cinética determinada por el movimiento relativo de ambos cuerpos. Luego, la energía cinética es la medida del efecto que la masa de un cuerpo puede ejercer sobre la masa de otro por obra de la velocidad.
Para la teoría especial de la relatividad de Einstein, el aumento de la energía cinética de un cuerpo ocurre simultáneamente con el de su masa, y llega a ser infinita para la velocidad de la luz. Por lo que la velocidad de la luz es una barrera infranqueable. Einstein dedujo que la energía de un cuerpo en reposo es el producto de su masa por el cuadrado de la velocidad de la luz. Así, la energía contenida en la masa es enorme (
El corolario que sigue es que la energía que se debe imprimir a un cuerpo tendría que ser infinita para que llegara a alcanzar la velocidad máxima límite; o, desde el punto de vista complementario, la masa de tal cuerpo que alcance la velocidad de la luz llegaría a ser infinita en la perspectiva del observador ubicado ya sea en el punto de partida o en el de llegada; toda la energía que se le transfiera se va convirtiendo en masa a medida que el cuerpo se va desplazando cada vez más cercano a la velocidad de la luz, desde el punto de vista de dicho observador. Lo mismo le ocurre al observador en relación al cuerpo que observa.
La energía infinita comprometida para proyectar la materia masiva desde su origen en el big bang a la velocidad de la luz hacia todas las direcciones ha generado la fuerza de gravedad. La gravitación universal es el producto de la masa que se aleja de su origen en el big bang a la velocidad de la luz y que se va separando del resto de la masa del universo, por lo que el universo es una enorme máquina que por causa de su expansión genera la fuerza de gravedad. Así, mientras la masa convierte la energía primordial de la expansión del universo en fuerza gravitacional, la carga eléctrica convierte usualmente la energía que se puede obtener de la fuerza de gravedad en fuerza electromagnética.
Toda relación de causa-efecto significa cambio, y el vínculo entre una causa y un efecto es la fuerza. Una causa es el ejercicio de una fuerza que tiene por término un efecto. En la relación causal la causa genera una fuerza que el efecto absorbe y, en esta acción, ambos son modificados de alguna manera. Pero el ejercicio de una fuerza requiere contener energía en alguna forma, ya sea acumulada como portadora (energía potencial), ya sea en movimiento como transmisora (energía cinética). Un efecto es producido por la fuerza, recibiendo la energía que ésta porta. La fuerza genera la relación causal al actualizar la energía. La fuerza es el vehículo de la energía que transita a lo largo de un acontecimiento entre una causa y un efecto. El cambio es el producto de la transferencia de energía por medio de la fuerza que produce estructuraciones y desestructuraciones en los cuerpos durante un acontecimiento o proceso.
Puesto que en toda relación causal se produce una secuencia temporal, la fuerza es aquello que se interpone entre el “antes” y el “después” de tal acontecimiento; ella constituye el “ahora” del acontecimiento. En todo cambio hay traspaso de energía de acuerdo a la primera ley de la termodinámica; todo cambio es irreversible, según su segunda ley. Por lo tanto, podemos subrayar que la fuerza genera el devenir y desarrolla el tiempo. Una relación causal determina un tiempo para efectuarse. Este depende de la cantidad de energía que se transfiere y de la velocidad de la transferencia. Un cambio puede ser tan imperceptible como la evaporación del agua en un vaso en el ambiente de una pieza o tan explosivo como la oxidación de un volumen de hidrógeno.
El espacio es propio de la estructura, y el tiempo, de la fuerza. Entonces, nuestro universo no es el campo espacio-temporal donde juegan fuerzas y estructuras, sino que el juego mismo es el espacio-tiempo desarrollado por la interacción fuerza-estructura. Si su origen primigenio fue una energía infinita contenida en un no-espacio, su evolución en el curso del tiempo ha seguido el transcurso de una continua y cada vez más compleja estructuración, la cual ha ido desarrollado el espacio. En el universo existen un límite inferior y un límite superior para la acción de la causalidad. El límite inferior es la dimensión del cuanto de energía, dado por el número de Planck, y que determina la escala más pequeña para la existencia de la relación causal. El límite superior para la relación causal se refiere a la velocidad máxima que puede tener el cambio, que es la de la luz.
La primera ley de la termodinámica es la de la conservación de la energía. Esta afirma que todo cambio en la materia debe ser compensado exactamente por la cantidad de energía: “la energía no puede ser creada ni destruida, sólo se transforma”. Como dije, la energía pasa desde una causa hacia un efecto. La energía total de un sistema aislado es siempre constante, a pesar de las transformaciones que haya sufrido.
Entre las energías, podemos distinguir la térmica, la química, la radiante, la eléctrica, la mecánica y la atómica. Estas diversas formas de energía pueden transformarse unas en otras mediante un motor. Éste relaciona lo que tienen en común, que es la fuerza. Ésta se expresa en el cambio del movimiento de los cuerpos, desde partículas subatómicas hasta galaxias. Observemos que las estructuras no pueden interactuar si las fuerzas correspondientes no están relacionadas a energías del mismo tipo para que puedan sumarse, restarse o anularse.
El siguiente ejemplo puede ilustrar el caso: la reacción nuclear del Sol, asociada a las estructuras de los núcleos de hidrógeno, produce luz, la que es transmitida por radiación a
La segunda ley de la termodinámica nos señala no obstante que cada transformación efectuada es irreversible si no hay aporte adicional de energía, siendo la irreversibilidad una característica fundamental de la naturaleza. La energía tiende a fluir desde el punto de mayor concentración de energía al de menor concentración, hasta establecer la uniformidad. Esto es, el flujo tiene un solo sentido y, por tanto, demuestra la irreversibilidad del tiempo, rompiendo la simetría entre el antes y el después y estableciendo la diferencia entre la causa y el efecto. La obtención de trabajo a partir de energía consiste precisamente en aprovechar este flujo.
En toda transformación que resulte irreversible en un sistema aislado la entropía aumenta con el tiempo. Entropía es una palabra griega que significa transformación, pero es el término empleado usualmente en la dinámica para representar el grado de uniformidad con que está distribuida la energía. Cuanto más uniforme, mayor es la entropía. Cuando la energía está distribuida de manera perfectamente uniforme, la entropía es máxima para el sistema en cuestión. Las concentraciones de energía tienden a igualarse y la entropía aumenta con el tiempo.
Sin embargo, la entropía se la representa usualmente como una medida de desorden. Esta popular imagen se presta a muchos equívocos, pues el desorden se lo representa en forma estructural y, por lo tanto, estático, en circunstancias de que la entropía se trata de un fenómeno dinámico y se refiere únicamente a la energía. El error es explicar lo que ocurre con la energía recurriendo a la estructura. Y así, se afirma que el desorden, imaginado como homogeneización estructural, siempre aumenta con cualquier proceso que ocurra en un sistema aislado.
Puesto que toda estructura es funcional en toda escala a partir de la estructura más fundamental de todas, el resultado neto de la aplicación de trabajo, que termina en entropía, es recíprocamente una mayor estructuración de la materia. Si lo que antes era y ahora aparece disgregado, la disgregación es en efecto la estructuración de otra cosa probablemente más compleja y de una escala superior. De éste modo, todo trabajo se emplea en el proceso de estructuración, y toda transformación produce nuevas estructuras, incluso de escalas superiores. En consecuencia, la entropía no significa sólo homogeneización, sino que su resultado es la estructuración, y que lo que la segunda ley de la termodinámica expresa realmente es que en un sistema cualquiera la energía disponible empleada para realizar trabajo no produce necesariamente uniformidad y mucho menos desorden. Por el contrario, esta energía se utiliza para estructurar la materia según la funcionalidad de las estructuras y dependiendo de sus distintas escalas, desde las más simples hasta las más complejas.
Así, pues, la materia no es un algo indiferenciado, sino que estructurado. Y al decir estructurado, me refiero a dos características. En primer lugar, una estructura está compuesta por estructuras de escalas menores y forma parte de estructuras de escalas mayores, y en segundo término, toda estructura es específicamente funcional, es decir, emplea la energía para ejercer fuerza de manera específica. La energía puede medirse por la cantidad, pero en la energía convertida en fuerza gracias a la funcionalidad específica de cada estructura se mide más bien la calidad. Por ejemplo, la energía contenida en el azúcar que la sangre lleva al cerebro es transformada por las neuronas en complejos pensamientos, tales como relacionar conceptos tan abstractos como materia, energía, tiempo, espacio, fuerza y estructura.
Desde el big bang, toda la evolución del universo ha consistido en que la energía primordial se ha transformado en estructuras materiales cada vez más complejas y de escalas cada vez mayores siguiendo el código impreso en la misma energía, que son las leyes naturales. Con la aparición del ser humano, como ser inteligente y libre, por vez primera en esta historia la estructuración llega a ser de la misma energía. Una persona puede ser definida por las funciones de su cerebro material compuesto por neuronas, neurotransmisores e impulsos eléctricos. Éste es capaz de generar un pensamiento reflexivo que es tanto abstracto como racional, pudiendo producir primariamente conceptos y conclusiones lógicas, y secundariamente, a partir de la combinación con la afectividad y la efectividad, producir sentimientos e intenciones. En una primera instancia esta multifuncionalidad de sus subestructuras psíquicas es unificada por la conciencia de sí, preocupada como el resto de los seres vivos por sobrevivir y reproducirse. En una segunda instancia, cuando la persona reflexiona sobre el por qué de sí misma, llegando a la conclusión de su propia y radical singularidad, la multifuncionalidad psicológica es unificada por y en su conciencia profunda, o yo mismo.
Lo crucial de la acción intencional es que este yo mismo refleja el yo individual dentro de una cosmovisión particular que el ser humano va conformando, generando y creando en su propia historia consciente. Esta cosmovisión es variada y puede ir desde un egocentrismo enfermizo con la pérdida de la propia identidad, propia de las idolatrías, hasta una cosmovisión en sintonía con la realidad y el pleno ejercicio de la libertad personal, en la que se concretan lazos de amor, solidaridad, bondad, misericordia. En esta acción cognoscitiva, afectiva e intencional el yo adquiere, por así decir, autonomía e independencia de la materia del universo. La reflexión en esta cosmovisión amplía la conciencia de sí individual para descentrar la acción de sí mismo y considerar y valorizar toda la complejidad del universo, teniendo como centro a su creador.
La generación en una persona de una mismidad singular como reflejo de la actividad psicológica del pensamiento racional y abstracto es el máximo logro de la evolución de la materia. Ocurre cuando la materia-energía, a través de la actividad inteligente e intencional de la persona en su conciencia profunda, estructura la energía en una identidad psíquica que comprende la totalidad de la persona. Existe una conversión de lo material en energía en la generación de una estructura única inmaterial. En efecto, este yo mismo o mismidad es precisamente lo esencial de la persona, lo que la constituye. En tanto el yo mismo se establece en una escala superior a partir de una unidad discreta no material, sino únicamente de las energías que caracterizan las funciones psicológicas, esta reflexión introspectiva de la conciencia profunda va generando durante el curso de la vida individual una estructura inmaterial de energías diferenciadas, la que se va constituyendo en forma independiente de las leyes de la termodinámica y, por lo tanto, subsistente, única, irrepetible e inmutable. Esta estructuración es en efecto una estructuración de la energía. Y aunque estos contenidos de conciencia unificados ahora en la conciencia profunda estén asentados en el sustrato material de su estructura neuronal, con sus neurotransmisores y sus impulsos eléctricos, pasan a independizarse de la materia y a tener existencia subsistente en la unidad de esta conciencia, pues ésta ya no constituye una estructura de la materia, sino de la energía. Es así que los seres humanos somos los únicos seres del universo que producimos estructuras de energía.
Cuando la muerte sobreviene, destruyendo la maravillosa estructura corporal de un ser humano y degradándola hasta sus componentes moleculares y atómicos básicos, lo que subsiste sería la estructura puramente de energías diferenciadas del yo mismo que se unifica en la conciencia profunda. Esta estructura sería una síntesis psíquica de la persona singular, con sus experiencias, recuerdos, conocimientos, afectividades e intencionalidades. Ésta buscaría primeramente vincularse con materia para poder manifestarse y ser funcional. Aunque es una entidad absolutamente distintiva, no puede existir por sí misma. Necesita asociarse a la materia para reflexionar y llevar a cabo la acción intencional. Pero el efecto de la muerte de un ser humano es que el yo mismo pierde irreversiblemente la posibilidad de actuar a través de su cuerpo, manifiestamente incapaz de subsistir. En su nuevo estado de existencia el yo personal se libera de la entropía, del consumo de energía de un medio material, lo que significa también que su acción ya no puede tener efectos en el universo físico. La persona, ahora reducida a lo fundamental de su ser –una estructura muy especificada de energías unificadas en la conciencia profunda– necesita y buscaría afanosamente un contenedor de energía para poder manifestarse y expresarse.
(Mayor análisis sobre este tema puede encontrarse en http://existenciadespuesvida.blogspot.com).
NOTAS:
Todas las referencias se encuentran en Wikipedia.
Este ensayo corresponde a los capítulos 3 y 4 del libro La materia y la energía, http://matener.blogspot.com.
Perfil del autor: www.blogger.com/profile/09033509316224019472
