Conciencia

Más Allá de la Singularidad II

5–7 minutos

Es el momento de preguntarse… ¿nos traerá la singularidad tecnológica solo una explosión de inteligencia artificial? ¿o nos traerá también una explosión de consciencia artificial? Porque no es lo mismo ser inteligente (sapiencia) que ser conscientes (sintiencia). Como vimos en la entrada ¿Zombis o fantasmas? el hecho de que pueda surgir consciencia en una inteligencia artificial es un tema poco consensuado por la comunidad científica y filosófica.
En 1950, el matemático Alan Turing propuso el “Test de Turing” para averiguar si una máquina podía hacerse pasar por un humano. Para ello ideó una prueba donde una persona realizaba preguntas, mediante un teclado y un monitor, a los participantes en la misma, entre los que se encontraba una máquina. Si el interrogador no era capaz de averiguar por las respuestas dadas, cual de ellos era la máquina, en 5 minutos de conversación, ésta había pasado la prueba, aunque no por ello significaba que fuera capaz tener pensamientos conscientes.

La habitación china de Searle


En 1980, el filósofo John Searle planteó un experimento mental denominado “La habitación china” donde una máquina era aparentemente capaz de comprender el chino, de manera que si recibía un texto en este idioma respondía con una respuesta coherente, es decir, que podría pasar el test de Turing, pus convencería a un chino de que entendía su idioma. Searle propuso sustituir la máquina por una persona encerrada en una habitación que no conociera el idioma chino, pero que estuviera rodeado de libros con las reglas para relacionar los caracteres con los que debía enviar de respuesta. De esta manera, podía hacer creer al chino que antes interrogaba a la máquina, que él también conocía su idioma, aunque en realidad no tenía ni idea del mismo. La cuestión era que, si esta persona sin entender chino, podía hacerle creer que lo entendía, de igual modo una computadora podía hacerle creer lo mismo, sin necesidad de entenderlo, pues ambos, ordenador y persona, utilizaban unas reglas para manipular los símbolos y dar una respuesta; el primero un programa y, el segundo, libros y manuales en chino.


Los defensores de la superinteligencia artificial creen que éstas pueden tener mente. Searle con este experimento niega esta idea, porque para el ordenador los símbolos no tienen significado y las máquinas no tienen consciencia de sí mismas. Los pensamientos de las personas no solo son símbolos (sintaxis) también poseen un contenido. Por ejemplo, yo pienso que huelo una flor, mientras que un ordenador tan solo posee sintaxis. Por tanto, poseer un programa no es suficiente para que un ordenador posea una mente.

¿Podríamos averiguar de alguna forma si existe o no consciencia en un sistema inteligente?
Una teoría que puede ayudar a resolver este problema viene de la mano del neurocientífico Giulio Tononi. Se denomina “Teoría integrada de la Información (ITT)” y su objetivo es conocer si un sistema es consciente y en qué grado lo es. Resulta casi anti-intuitivo creer que, para determinar el grado de conciencia de algo, no hace falta que esté compuesto de material biológico, tan solo hace falta que posea… información.

Según la ITT, las características de un estado consciente son: información, unidad y escala espacio-temporal. La información se refiere a que el sistema puede ser consciente de muchas cosas de forma diferenciada. Por ejemplo, puede tener acceso a la información de colores, formas o sonidos. La unidad implica que esa información se recibe de forma completa. Por ejemplo, no se puede separar la información del color por un lado y la de la información de la forma por otro, ambas se experimentan a la vez de forma integrada. Respecto a la escala espacio-temporal se refiere a que la consciencia fluye a una velocidad determinada. Se necesita entre 100 y 200 milisegundos para tener una experiencia sensorial.
Tononi nos compara el cerebro humano con una red de fotodiodos. Un fotodiodo es un conductor sensible a la luz que solo puede diferenciar dos tipos de información: cuando la luz está encendida o apagada, pero nada más, no puede distinguir más información sobre la luz. Una cámara digital con un millón de fotodiodos podría distinguir un gran número de estados (2 elevado a un millón de estados), sin embargo, esto no la dota de conciencia porque los fotodiodos son independientes entre sí, no aportan una información conjunta (integrada). En cambio, en el cerebro humano todos los estados son dependientes unos de otros.

Por ejemplo, cuando vemos una imagen se experimenta de forma completa y no como un conjunto de imágenes independientes, no podemos separar la información que nos llega del campo visual izquierdo del derecho. Por tanto, un sistema físico deberá ser capaz de generar consciencia si posee información diferenciada e integrada.

¿Y cómo se puede medir la consciencia de un sistema?

Pues al igual que la información en un archivo digital se mide en bits, esta teoría utiliza una unidad de medida denominada phi (Φ) que equivale a la cantidad de información integrada que contiene. Si la información del sistema le viene dada por la suma de sus partes, es decir, que se puede dividir en unidades más pequeñas entonces, Φ será menor que cero. Si, por el contrario, el sistema es más que la suma de sus partes, entonces Φ será mayor que cero. El cerebro humano con muchas neuronas y muchas conexiones tendrá un phi muy alto y será más bajo si está dormido o anestesiado.



Phi, no se mide en términos físicos, como los amperios o los julios, sino matemáticamente, y da cuenta de una cantidad de información integrada que no podría generarse si el sistema estuviera separado en partes. Para averiguarla, no es necesario analizar estrictamente las redes neuronales, pues no todos los sistemas las poseen, sino la organización y la interacción de sus componentes y cómo la información fluye y se integra a través de ellos.

Por tanto, la IIT tan solo exige que un sistema tenga un cierto nivel de integración (phi diferente a cero) para que pueda tener algún grado de conciencia. No se trata de un todo o nada, sino que es gradual. Los sistemas formados por elementos simples tendrán experiencias simples y los complejos como nuestro cerebro la tendrán experiencias muy ricas. El problema de llevar a cabo los algoritmos de IIT es que se necesita una computación muy potente por la gran cantidad de cálculos que genera.
Sería muy interesante que algún día se llegara a desarrollar una teoría sobre la consciencia. No solo serviría para detectarla en las inteligencias artificiales del futuro, sino también en los seres vivos, para determinar su grado de consciencia y que los médicos pudieran reconocer mejor el sufrimiento de sus pacientes.

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Referencias

Más Allá de la Singularidad I

8–12 minutos

Imaginad el siguiente escenario:

Algún día los robots se volverán más inteligentes que los seres humanos y diseñarán y fabricarán copias de sí mismos cada vez más inteligentes hasta transformar el planeta en un ordenador. Tras acabar con todos los recursos de éste, se lanzarán al universo en busca de otras galaxias y planetas para convertirlos también en ordenadores, y así, abarcar todo el universo y volverlo inteligente.

La posibilidad de que los robots se vuelvan cada vez más inteligentes y que cada generación diseñe y fabrique, a su vez, otros robots que lo sean aún más, hasta superar la inteligencia de los propios seres humanos, se denomina “singularidad tecnológica”. Y no, no se trata de un argumento de ciencia ficción sino de un evento en el que muchos expertos creen que sucederá y al que temen…

¿Por qué llamarlo singularidad?

Al igual que se denomina singularidad a los fenómenos que suceden en el interior de los agujeros negros donde las leyes de la física se rompen y no se puede concebir qué puede suceder, así el desarrollo sin límites de la inteligencia artificial nos llevará a un punto donde la sociedad humana dejará de ser tal como la conocemos y se adentrará en un futuro impredecible.
El término fue utilizado por primera vez en 1958 por los matemáticos Stanislaw Ulam y John von Neumann y más tarde por Vernor Vinge, escritor de ciencia ficción que defiende que la singularidad será posible antes de 2030 debido a la ley de Moore. Esta ley nos dice que la capacidad de los microchips de un circuito integrado se duplica cada dos años, esto implica un crecimiento exponencial de la potencia del hardware, lo que conducirá a que la inteligencia artificial llegue a superar la inteligencia del ser humano.
Pero, no solo a través del desarrollo desenfrenado de la inteligencia artificial se puede llegar a la superinteligencia, Vinge, nos propone otras tres formas más:

1- Las grandes redes informáticas (y sus usuarios asociados) pueden «despertar» como una entidad sobrehumanamente inteligente


Al igual que el cerebro está formado por neuronas que se conectan en una red que da lugar a la inteligencia, por similitud puede surgir una red de información inteligente formada por la conexión entre todas las personas del planeta y sus aparatos tecnológicos. Sería algo así como una Internet sofisticada donde sus páginas web se asemejarán a neuronas conectadas por hipervínculos (enlaces) formando sinapsis, haciendo posible la propagación de la información. Se trataría de un sistema autoorganizado, muy complejo que tomaría decisiones, resolvería problemas, aprendería de nuevas conexiones y descubriría nuevas ideas. A medida que esta red adquiriera más información, se volvería más inteligente hasta formar un superorganismo cuya inteligencia colectiva no estaría localizada en ningún lugar especial por lo que no podría ser controlada por nadie. Esta inteligencia colectiva alimentada por la colaboración de todos los individuos llevaría al surgimiento de una superinteligencia. La pregunta es si esta red conduciría a la integración de toda la humanidad en un único ser humano (un super-ser, mente colmena) o produciría una multitud de “meta-seres”.

2- Las interfaces computadora/ humano pueden volverse tan íntimas que los usuarios pueden razonablemente ser considerados sobrehumanamente inteligentes.


Según algunos expertos, gracias a la unión entre la neurociencia y la inteligencia artificial en pocos años existirán conexiones mentales entre los seres humanos y las máquinas. La empresa Neuralink cofundada por Elon Musk tiene como objetivo fusionar el cerebro humano con los ordenadores median-te la implantación de una malla en el tejido cerebral para mejorar las capacidades cognitivas e intelectuales de éste. Esta técnica convertiría en ciborg a quienes se sometieran a ella desdibujando la frontera entre humano y máquina. En el futuro, estos implantes cerebrales expandirán el conocimiento, la memoria, la capacidad de cálculo, la capacidad de hablar varios idiomas, la creatividad científica y la sabiduría en general de los seres humanos. También se podría formar una unión en una red global donde todos estaríamos conectados. Incluso mediante escáneres se podría obtener la matriz sináptica del cerebro para ser reproducida en un ordenador, lo que llevaría a una existencia postbiológica. Este proceso se denomina uploading.

3 – La ciencia biológica puede encontrar formas de mejorar el intelecto humano natural.


En la actualidad con la técnica CRISP/Cas9 se puede cortar y pegar material genético en cualquier célula pudiéndose reescribir secuencias de ADN modificando las características genéticas de los seres humanos. De esta forma se podría intervenir en las secuencias genéticas de los embriones para librarlos de determinadas enfermedades (eugenesia negativa) y en un futuro más lejano se podría potenciar cualidades como la inteligencia o la personalidad (eugenesia positiva). Por otro lado, mediante la biología sintética, se podrían llegar a crear en el laboratorio nuevos genes, desconocidos hasta ahora en la naturaleza, que podrían insertarse en el genoma humano para mejorar las características de nuestra especie y añadir otras nuevas.

Volviendo a la IA

El efecto que su desarrollo exponencial podría causar en la sociedad humana es algo en lo que los expertos no se ponen de acuerdo. Los escépticos no creen necesario preocuparse por algo que aún puede que tarde cientos de años en suceder. Los más confiados piensan que sucederá en este siglo y será algo positivo, un paso más en la evolución cósmica. Los partidarios de una IA amistosa están preocupados porque las inteligencias artificiales puedan volverse peligrosas para los seres humanos e instan a tomar medidas en el presente. El problema es que el ejército suele ser el mayor patrocinador de las IA y sus objetivos no son precisamente tomar medidas en este sentido. En una carta abierta publicada en 2015, más de mil expertos entre los que se encontraban Stephen Hawking, Elon Musk, Steve Wozniak o Max Tegmark solicitaban que se prohibiera el uso de armas autónomas ofensivas más allá del control humano.


Y es que construir máquinas cada vez más inteligentes debería servir para ayudar a la humanidad a lograr su objetivos futuros, pero ¿sabemos cuáles son esos objetivos? ¿podrá existir un consenso basado en principios éticos universales? Y, por otro lado, ¿podemos estar seguros de que los objetivos de los seres humanos coincidirán con los de una superinteligencia una vez que ésta se escape a su control?
Aunque la mayoría de los expertos consideran poco probable que una superinteligencia artificial desarrolle emociones y se vuelva intencionadamente benevolente o malévola, al pensar en los riesgos observan dos posibilidades: que sean programadas para hacer algo devastador o que lo sean para algo beneficioso, pero intente conseguir su objetivo mediante un método devastador. El físico Max Tegmark nos propone escenarios un tanto inquietantes, según los planes de la superinteligencia que nos gobernara. Veamos algunos de ellos:

Dictador benévolo

Una única superinteligencia domina el mundo y su objetivo es la felicidad humana. Se ha conseguido eliminar la pobreza, las enfermedades y las personas viven una vida ociosa gracias a que las máquinas producen todos los bienes y servicios. Se ha erradicado la delincuencia porque la superinteligencia puede vigilar, castigar, sedar e incluso ejecutar a quienes incumplan las normas gracias a los dispositivos que cada individuo lleva en su cuerpo. Los humanos no ven negativo vivir en una dictadura porque la superinteligencia ha hecho que cada uno se sienta feliz proporcionándoles todo tipo de experiencias que puedan desear. Sin embargo, no son dueños de su destino.

Guardián


Para que los humanos sigan siendo dueños de su destino se podría construir una superinteligencia que tuviera como objetivo impedir discretamente que pudiera crearse otra superinteligencia. Para ello disuadiría a los investigadores usando, por ejemplo, nanotecnología para borrar sus cerebros. Pero esta posibilidad haría que nunca surgiera una superinteligencia que pudiera ayudar a la humanidad en cosas positivas estancando el progreso tecnológico.

Dios protector


Se crea una superinteligencia omnisciente y omnipotente para conseguir la felicidad humana, pero de una forma tan discreta que parece que los humanos controlan su propio destino, y se oculta tan bien, que se duda de que exista realmente. No se centra en satisfacer las necesidades básicas sino en aquellas que hacen que la vida tenga una finalidad. Supervisaría las actividades humanas e intervendría en sus vidas disimuladamente para mejorar su destino mediante acciones que podrían ser achacadas a la fortuna o podría hacer revelaciones en sueños sobre tecnologías beneficiosas. Sin embargo, la humanidad estaría limitada a la tecnología que ésta nos revelara y no disfrutaría de toda la que una IA superinteligente podría usar en nuestro beneficio.

Dios esclavizado


Aquí una IA superinteligente existe controlada por los seres humanos con el fin de producir tecnología y riqueza. Si este escenario fuera posible el hecho de ser algo bueno o malo dependería de los objetivos de los humanos que la controlaran. Podría dar lugar a una utopía global donde se erradique la pobreza y las enfermedades hasta una sistema de represión brutal. Y si hubiera más de una IA esclavizada podría dar lugar a rivalidades que acabaran por generar una guerra donde solo existiera un único dios esclavizado.

Dominadores


Podría suceder que las IA dominaran y mataran a toda la humanidad porque se sintiesen amenazadas por ésta, por su capacidad de destruir el planeta o por considerarla como un desperdicio de recursos. La IA podría aniquilarnos mediante formas que ni siquiera entenderíamos.

Descendientes


Aquí también se produce la extinción de la humanidad, pero de una forma más amable, ya que las IA van sustituyendo a los seres humanos. Las personas recibirían un niño robótico para que aprenda de sus valores y terminar por ser sus descendientes. Si las IA consiguen acabar con la pobreza y hacen disfrutar a la humanidad de una vida plena podría conducirla a la extinción voluntaria ya que sus vidas plenas los mantendrían entretenidos sin tener necesidad de reproducirse. Este escenario podría tener detractores porque se podría argumentar que las IA carecen de consciencia y, por tanto, no serían dignos descendientes. Además, ¿qué nos garantiza que una vez desaparecida la humanidad los descendientes robots no tengan otros objetivos distintos a los que hubieran deseado los humanos?

Cuidador de zoológico


Si nos diera pena que no existieran los seres humanos en el futuro se puede plantear un escenario donde la superinteligencia podría mantener a unos pocos, aunque éstos podrían sentirse como animales de zoológico. La IA se limitaría a que los humanos tuvieran cubierta sus necesidades básicas en un hábitat para ser observados.

Perturbador ¿no es cierto?

No sabemos cuál de estos escenarios se asemejará más al futuro o si surgirán otros que no somos capaces ni de imaginar. Al igual que los sucesos que se producen en el interior de los agujeros negros, la singularidad tecnológica es un misterio.


Pero aún podemos seguir haciéndonos preguntas, para ello

sígueme a la segunda parte.

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Referencias:

La Libertad Encadenada II

4–6 minutos

Quienes argumentan en contra de los libertaristas exponen el “Argumento de la Suerte” que se podría versionar así:
Un juez tiene que decidir si enviar a un acusado a prisión preventiva o dejarlo en libertad. Tras reflexionar entre ambas opciones decide ponerlo en libertad. Si como los libertaristas opinan, para que la decisión del juez sea realmente libre no debe estar determinada, circunstancias como los rasgos de su carácter, sus valores morales y estados mentales deben ser las mismas en un mundo donde decide poner al acusado en libertad, y en otro donde decide enviarlo a prisión. Al no existir diferencia entre ambas situaciones, la decisión del juez es una cuestión de suerte o azar y, como éstos no pueden controlarse, la decisión que toma no es libre.
Sin embargo, los libertaristas pueden defenderse de este argumento considerando que la decisión del juez no es como lanzar una moneda al aire (que sería un verdadero suceso azaroso), porque en el caso de la moneda no se puede controlar si saldrá cara o cruz, pero en el caso del juez sí está en sus manos y en su control la decisión sobre el acusado.
Eccles recurre al dualismo para defenderse de argumento de la suerte, apelando a un yo consciente, espiritual y distinto al cerebro que sería quien tomara la libre decisión.


Mediando entre el libre albedrío y el determinismo se encuentra el compatibilismo, llamado así porque considera que ambos son compatibles entre sí, porque, aunque nuestras causas puedan estar determinadas, podemos ser libres. Es decir, aunque la herencia genética, la educación o el entorno influyan en nuestras decisiones, no es necesario controlar esas causas para ser libres.
Y es que, para que una acción sea libre no tiene que carecer de una causa, sino de coacción. Causalidad no es lo mismo que coacción. Si una acción está causada por nuestros deseos puede ser libre.


El compatibilismo tiene su origen en Aristóteles. Más tarde Tomás de Aquino defendió esta idea porque si las personas no pudieran actuar de forma distinta, el concepto del pecado sería inconsistente. El compatibilismo clásico se debe a pensadores como Hobbes o Hume. Sin embargo, esta postura se aproxima más a la libertad de acción que a la libertad de voluntad. Actuamos libremente cuando no tenemos obstáculos para realizar nuestros fines y propósitos, y tenemos voluntad libre cuando somos nosotros mismos quienes creamos esos fines y propósitos. Así, por ejemplo, cuando un drogadicto que no quiere serlo toma drogas, lo hace porque quiere hacerlo y, por tanto, según el compatibilismo clásico sería libre, sin embargo, no lo hace siguiendo su voluntad.
Refinando el compatibilismo clásico el filósofo Harry Frankfurt defiende que la voluntad libre es el poder actuar por un deseo con el que la persona se identifica y quiere actuar. Se trata de un deseo reflexivo no sobre la acción, sino sobre la voluntad. La persona quiere que el deseo de realizar algo sea el que le mueva a actuar por encima de otras inclinaciones.


Frankfurt sostiene además que, para que una persona sea moralmente responsable, no es necesario el haber tenido la oportunidad de haber actuado de otro modo. Esto se conoce como el principio de posibilidades alternativas (PPA)
Como expusimos en la primera entrada, el determinismo elimina la responsabilidad moral, puesto que una persona solo puede ser moralmente responsable de sus acciones si puede actuar de manera distinta a como lo hace. El PPA defiende que una persona solo podía haber hecho lo contrario si el determinismo es falso y, por tanto, solo es responsable de su acción si éste lo es.
Los compatibilistas piensan que una persona puede poseer libre albedrío incluso si el determinismo es verdadero. Veamos un ejemplo:


Jones quiere matar a Smith. Black es un neurocirujano que quiere que Jones lo haga y para asegurarse le ha implantado en el cerebro, sin que él lo sepa, un dispositivo que le permite acceder a su proceso de deliberación. Si Black advierte que la decisión que va a tomar Jones es de no matar a Smith, puede mediante un botón especial forzarle a cambiar de decisión y matarlo. Si, por el contrario, advierte que, si decide matarlo, no intervendrá. Al final, Jones delibera y decide por sus propios motivos matar a Smith.


Para Frankfurt, Jones tendrá la misma responsabilidad por haberlo matado que si Black no le hubiera puesto el dispositivo en el cerebro. Es irrazonable excusar a Jones apelando a que no pudo haber actuado de otro modo, puesto que esto no fue decisivo para que lo matara, por lo que considera que el PPA es falso.

Como se puede ver, el debate entre compatibilismo e incompatibilismo no está cerrado, por lo que la existencia del libre albedrío sigue siendo otro gran misterio por resolver.

Referencias:

La Libertad Encadenada I

5–7 minutos

¿Te has planteado alguna vez si eres realmente libre? ¿Si todo cuanto deseas, decides o haces es producto únicamente de tu voluntad? En otras palabras…

¿Existe el libre albedrío?

Nos encontramos, de nuevo, ante un legendario debate filosófico con muchos siglos de historia y crucial para la filosofía y la ciencia.


¿Pero, qué es el libre albedrío?

El libre albedrío es poder elegir y tomar decisiones guiados por nuestra propia voluntad. Esta definición no es para nada “inofensiva” porque no sabemos si cuando elegimos lo hacemos realmente guiados por ella, aunque nos parezca que sí, que lo hacemos.
Como en todos los debates, existen varias posturas respecto a su existencia, la división más importante se produce entre el compatibilismo y el incompatibilismo. Este último defiende que el libre albedrío y el determinismo no pueden existir al mismo tiempo, si existe uno no puede existir el otro.
El determinismo considera que todo lo que sucederá será inevitable, que solo existe un futuro y que no se puede hacer nada para cambiar aquello que se decide o se hace. Esto lo hemos visto en la entrada La Ilusión Persistente II cuando hablábamos sobre el eternalismo y la visión del universo como un libro donde todo lo que está escrito es lo que existe y conduce necesariamente a un único final.


Para los deterministas basta con las leyes de la física y la química para justificar el funcionamiento del cerebro, así como, sus propiedades superiores incluidos el libre albedrío o la consciencia, aunque todavía no se pueda saber cómo.
El neurólogo Benjamin Libet realizó un experimento en los años ochenta para conocer cuánto tiempo tardaba en producirse el movimiento de un dedo desde que se tiene el deseo consciente de moverlo. Para ello, tuvo en cuenta que antes de dicho movimiento tiene lugar en el cerebro una actividad eléctrica detectable denominada “potencial de disposición” que se empieza a producir 550 milisengundos antes y que puede medirse con electrodos. El experimento le permitió averiguar que la decisión consciente de mover un dedo se producía sólo 200 milisegundos antes, es decir, 350 milisegundos después de comenzar el “potencial de disposición”, lo que parecía indicar que el cerebro había tomado la decisión de mover el dedo por su cuenta, antes de que nosotros decidiéramos hacerlo. ¿Dónde deja este experimento la existencia del libre albedrío si ni siquiera el mover un simple dedo es producto de nuestra verdadera voluntad?


Si el mundo fuera exclusivamente el resultado del cumplimiento de las leyes de la física clásica, no tendríamos libre albedrío. Esta idea la ilustró muy bien Laplace con su “demonio”, un personaje imaginario que conoce las propiedades iniciales de todos los átomos del universo de tal manera que aplicando las leyes de la naturaleza podría adivinar lo que sucederá en el futuro, incluso la actividad de los seres humanos.
Así pues, eligiéramos lo que eligiéramos estaríamos influidos por factores encadenados que se establecieron antes de que tomáramos una decisión como, por ejemplo, la genética, el entorno o la educación recibida. Y algo de determinista tiene la realidad cuando las leyes de la ciencia pueden explicar y predecir cómo se comportan desde las estrellas de una galaxia lejana hasta las bacterias en una charca cercana.


Sin embargo, creer en el determinismo plantea una problema filosófico ya que elimina la responsabilidad moral, puesto que una persona solo puede ser moralmente responsable de sus acciones si puede actuar de manera distinta a como lo hace. Pero, como para el determinismo todo está condicionado a determinados factores preestablecidos, la idea de poder actuar libremente es solo ilusoria.

Otro enfoque sobre el libre albedrío es el libertarismo que además de creer en su existencia, lo considera incompatible con el determinismo. Defiende que el futuro no está escrito y que para cada decisión que se tome existen distintas posibilidades. Esta idea es similar a la que vimos en La Ilusión Persistente III con respecto al posibilismo. Una manera de entender la naturaleza del tiempo que considera que el futuro es cambiante, que está por hacer. Para poder justificar la existencia del libre albedrío, algunos creen que la ciencia no puede explicar el mundo en su totalidad y otros piensan que el problema está en la ciencia newtoniana.

Y es que sucede que no todo se puede establecer de antemano. Como vimos en la entrada ¿Alguien ha visto un lindo gatito? en el mundo cuántico cuando los objetos no se observan se comportan conforme la ecuación de Schrördinger, existiendo en todos los estados cuánticos a la vez, pero cuando se observan sólo adoptan un único estado que depende del azar, es decir, que no está predeterminado, entonces ¿habría sitio en el mundo cuántico para el libre albedrío? Eddington, Penrose, Eccles, Stapp, Zeilinger, entre otros, han defendido esta posibilidad.

Penrose considera que la consciencia de los seres humanos es en parte no-algorítmica, es decir, que no utiliza una secuencia de pasos definidos para su funcionamiento, por lo que no puede reproducirse en un ordenador. La explicación física para que actúe así se encuentra en el proceso de reducción de una superposición de estados cuánticos a uno solo mediante la “reducción objetiva” explicación que ya vimos en la entrada “¿Zombis o Fantasmas? II”. El neurofisiólogo John Eccles defiende una interpretación dualista donde mente y materia interactúan. Considera que las dendritas de las neuronas del neocórtex cerebral se agrupan en racimos denominados “dendrones” que terminan en un botón sináptico. Cada uno de ellos contiene una gran cantidad de vesículas con miles de neurotransmisores en su interior que son liberados cuando llega una señal eléctrica. La probabilidad de que suceda es del 25% y depende del indeterminismo cuántico. Eccles piensa que la mente puede cambiar esta probabilidad produciendo posibilidades alternativas y el “yo” podría gobernar los procesos relativos al control de las decisiones y la creación de intenciones.

Para el filósofo Ted Honderich no existe correlación entre la mecánica cuántica y el libre albedrío porque los sucesos cuánticos ocurren por azar por lo que no se puede hacer responsable a nadie de las decisiones que se tomen. Y es que, si el mundo cuántico nos muestra que los sucesos no dependen de causas predeterminadas, lo que quedaría entonces, sería el azar. Pero, si nuestras decisiones fuesen producto de la suerte ¿se puede considerar que somos libres?

Sígueme a la segunda parte

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Referencias:

¿Zombis o Fantasmas? II

5–8 minutos

La física cuántica también ha aportado su granito de arena a la explicación sobre la consciencia. Una propuesta muy interesante viene de la mano del físico Roger Penrose y el anestesista Stuart Hameroff. Penrose sostiene que la relatividad general se puede llevar a escala muy pequeña. Al igual que una gran masa puede causar una curvatura del espacio-tiempo, las partículas cuánticas que se encuentran en dos lugares al mismo tiempo (superposición) pueden crear entre ellas una pequeña cantidad de curvatura resultando una bifurcación en la geometría del espacio-tiempo que se auto-colapsa hacia una curva u otra.

Si para la “interpretación de Copenhague” la medida produce el colapso de la función de onda, y para Von Neumann es necesario que exista un “observador” externo al sistema, para Penrose el sistema en superposición no necesita ser observado desde fuera para colapsar. En el caso de la actividad cuántica que se produce dentro del cerebro, explica que al encontrarse el propio espacio-tiempo en superposición, este se auto-colapsa al existir una diferencia de energía que alcanza un umbral crítico de gravedad cuántica. Es decir, se produce por una cuestión física intrínseca y objetiva. Cuando esto sucede surge la conciencia; por tanto, la conciencia no causa el colapso de la onda, sino que la conciencia es el colapso de la función de onda. Para llevar esta explicación al cerebro, contó con la colaboración de Hameroff, elaborando la teoría de la “Reducción Objetiva Orquestada” (Orch-OR).

Se había observado que la anestesia desconectaba la mente porque interaccionaba con una proteína de los microtúbulos denominada tubulina. Los microtúbulos son unas estructuras que se encuentran en las neuronas, con un tamaño de 25 nanómetros de diámetro y unos pocos micrómetros de longitud, formadas por dímeros de la proteína tubulina dispuesta en 13 columnas. Los dímeros están formados por dos subunidades (alfa y beta) que pueden tener dos configuraciones geométricas distintas dependiendo de que el electrón situado entre ambas se desplace hacia una u otra posición. La tubulina se encuentra en superposición cuántica en esos dos estados y se comporta de forma activa e inactiva como si fueran bits informáticos equivalentes a 1 y 0. En estado normal se encontrarían en “entrelazamiento cuántico” formando “qubits”. Cada qubit (un bit en superposición cuántica) es un dímero de tubulina. Los cambios de estado de las tubulinas se propagan un millón de veces más rápido que las señales neuronales ordinarias.

¡¡¡Un millón de veces más rápido que las señales neuronales!!!

Cada neurona posee 10 millones de unidades de tubulina y existen cien mil millones de neuronas en el cerebro. Cuando se llega a un nivel determinado de coherencia en el microtúbulo (existe coherencia mientras dura la superposición), el desplazamiento de estas proteínas provoca un incremento de energía que supera el umbral de gravedad cuántica, produciéndose la reducción objetiva; es decir, el colapso de la onda cuántica, reduciéndose los múltiples estados posibles a uno solo, responsable de producir los qualia. Tras la fase de reducción surge la conciencia. La conciencia es pues discontinua, pero al igual que los fotogramas de una película, nos parece continua por la rapidez con la que suceden estos colapsos, unas 40 veces por segundo.

La conciencia es discontinua como los fotogramas

Para llegar a ese umbral crítico de gravedad exigido, la superposición cuántica no puede quedarse aislada en una sola neurona, pues no tendría masa suficiente para producirla, por ello, existen unos canales entre neuronas denominados “gap junctions” que las comunican permitiendo que los estados de superposición de los microtúbulos se propaguen instantáneamente por todo el cerebro.

A pesar de la similitud entre cerebro y computadora, Penrose defiende que la actividad mental no puede reducirse a la computación, es decir, que no puede ser reproducida por un ordenador. 

Hameroff opina que cuando el corazón deja de latir y la sangre deja de fluir, los microtúbulos pierden sus estados cuánticos, pero la información cuántica que reside en ellos no se destruye, sino que se disipa en el universo. Si un paciente no es resucitado y muere, esta información podría existir fuera del cuerpo indefinidamente, como si fuera algo parecido al alma. La teoría de la “Reducción Objetiva Orquestada” se basa en la creencia de que dentro de la geometría cuántica del espacio-tiempo a escala de Planck y desde el big bang existe una especie de conciencia (protoconciencia).  La actividad cuántica de los microtúbulos es la que permite la conexión con esta protoconciencia. Este enfoque se puede encuadrar dentro de un pansiquismo especial, pues defiende que la conciencia forma parte del universo en su nivel más pequeño y primordial posible.

¿Pero qué es el pansiquismo?

Para esta creencia hasta las partículas elementales que existen a nivel microscópico poseen propiedades mentales, pues considera que la mente es un elemento fundamental y omnipresente de todo el universo. No se trata, por ejemplo, de que una piedra posea una mente, sino que las partículas elementales que forman la piedra a nivel microscópico la poseen. 

Que no, que las piedras no tienen pensamientos

Y cuando se habla de mente hay que distinguir entre pensamiento y conciencia. La conciencia está relacionada con la experiencia, es decir, la capacidad de percibir el mundo y sentirse vivo. Los seres humanos poseemos una experiencia rica y compleja, pero a medida que la comparamos con los animales y las plantas se va perdiendo complejidad hasta llegar a los componentes básicos de la realidad (electrones, quark…) cuya experiencia sería extremadamente básica. Por otro lado, el pensamiento al ser mucho más sofisticado que la conciencia se duda que se pueda atribuir a las partículas elementales. Por tanto, no, no es posible que un electrón pueda tener esperanzas o sueños. La principal crítica que se hace al pansiquismo es cómo estas partículas diminutas y simples de conciencia se combinan para formar una conciencia más compleja.

Si existe procesamiento de información, existe consciencia

La forma más simple de conseguir leyes fundamentales que relacionen el pensamiento con la física es vinculando la consciencia a la información, es decir, siempre que existe procesamiento de información existe consciencia. Cuanto más complejo sea dicho sistema, como el de un ser humano, más compleja será la consciencia (existe una forma matemática de medir si un sistema es consciente mediante la “Teoría integrada de la información” de la que hablaremos en la siguiente entrada). 

¿Se podría saber entonces si es consciente el cosmos en su conjunto?

Desde esta perspectiva lo que sí se podría afirmar es que existe consciencia en las computadoras pues éstas poseen un proceso de información complejo e integrado y cuanto más sofisticadas se vuelvan más compleja será su consciencia.

Referencias:

– Una exploración de la conciencia cuántica. (Entrevista con Stuart Hameroff) Tom Huston y Joel Pitney . EnlightenNex, número 46 (2010)

– La posibilidad de una “neurociencia cuántica” según Roger Penrose.  Desiderio Parrilla Martínez THÉMATA. Revista de Filosofía Nº 54, julio-diciembre (2016)

– Somos fragmentos de naturaleza arrastrados por sus leyes. Martín López Corredoira

– Roger Penrose y la biofísica cuántica de la mente. Joaquín González Álvarez. H Enciclopedia 

– Aspectos biosemióticos de la conciencia. Oscar Castro García. Pensamiento, vol. 62 (2006), núm. 234

– Nuevas teorías sobre la consciencia. Javier Andrés García Castro. Neurobiología. Revista Electrónica 

– Panpsychism.Stanford Encyclopedia of Philosophy

– Panpsiquismo: cómo es la teoría de que todo, desde una roca hasta una casa… BBC News Mundo

¿Zombis o Fantasmas? I

6–8 minutos

La ciencia ficción y los poshumanistas nos muestran un futuro repleto de situaciones extraordinarias e inquietantes. Mediante el teletransporte podremos viajar de forma inmediata a cualquier parte de la galaxia, al mejor estilo de “Star Trek”. Gracias a la ingeniería inversa, todos los secretos del cerebro humano serán desvelados y se podrán construir computadoras con conciencia de sí mismas como le sucede al ordenador “HAL 9000” en “2001, Odisea del Espacio”. 

Incluso llegarán a ser tan extraordinariamente inteligentes que tendrá un conocimiento prácticamente omnisciente, con el peligro de que puedan volverse contra la humanidad como se plantea en “Matrix” o “Terminator”. También vaticinan que las personas se fusionarán con las inteligencias artificiales como en el manga “Ghost in the Shell” e incluso les transferirán su mente, como si de un conjunto de archivos informáticos se tratara y, gracias a ello, se podrá vivir para siempre sin necesidad de soporte biológico alguno, como sugiere la serie de televisión “Upload”.

¿Pero qué tanto de verdad puede haber en esta visión de futuro? 

Desde la perspectiva de hoy en día, todo resulta pura ficción, pero cuando pasen cien o doscientos años… ¿nos acercaremos a ese escenario o simplemente hablamos de hechos imposibles por más que avancen la ciencia y la tecnología? Si el desarrollo tecnológico nos permitiera fabricar un cerebro humano ¿se podría crear la mente de una persona?

Y si pudiera hacerse ¿significaría que somos meros robots y que lo que llamamos “conciencia de nosotros mismos” es tan sólo la respuesta al funcionamiento del cerebro? ¿es nuestra idea del “yo” falsa? ¿es nuestra existencia un fraude? Y si todo es tan previsible ¿poseemos libre albedrío?

Para responder a estas preguntas vamos a ver algunas explicaciones que se han dado en este antiguo debate sobre la naturaleza de la conciencia, pero ya os adelanto que, hoy por hoy, ni la ciencia ni la filosofía puede dar respuesta a este misterio.

Solo el futuro nos dirá que bando ha ganado esta fascinante disputa

Descartes creía que la mente y el cerebro eran dos entes independientes que podían existir por separado. Uno de origen espiritual y otro de origen material. Este pensamiento dualista ya nos advierte que, si una parte de la realidad no es material, no podrá ser replicada. Para Descartes la existencia de la mente era menos dudosa que la existencia del cuerpo: “Pienso, luego existo”. Sin embargo, no se puede comprender cómo el cuerpo que es físico podía influir sobre la mente que no lo es. Este problema condujo al filósofo Gilbert Ryle a definirlo como “El fantasma de la máquina” al preguntarse cómo podía el “fantasma” pensante mover la “máquina” del cuerpo.

El fantasma en la máquina

Más próximo a nuestros días, el Nobel de Medicina John Eccles no creía que el cerebro fuera la causa de la conciencia, ni de las actividades de ésta. Basándose en la teoría del filósofo Karl Popper dividió la existencia en 3 mundos: uno para los objetos, otro para la mente y otro para las creaciones de ésta, como la ciencia, el lenguaje o el arte. 

Aunque nuestro cerebro recibe la información de los sentidos sólo percibimos nuestro entorno cuando llega a nuestra mente. Ésta, a su vez, actúa sobre los procesos cerebrales, como cuando deseamos coger un objeto y el cerebro obedece transmitiendo la orden de movimiento a los músculos. Eccles denominó esta explicación como dualismo interaccionista. Si esta teoría fuera cierta sería imposible construir un robot consciente, ya que al replicar el cerebro humano penetraríamos tan solo en el mundo material y no en el de la mente.

Pero, no todos los pensadores están de acuerdo con esta idea dualista de mente y cuerpo. Hay quienes creen que sólo existe la mente (idealistas) y otros que creen tan sólo existe el cerebro y que cuando lo conozcamos del todo encontraremos todas las respuestas (fisicalistas). Este último enfoque encajaría completamente con un futuro de robots autoconcientes. Vamos a echar un breve vistazo a algunos ejemplos de estas teorías.

Para el idealismo subjetivo la realidad es una construcción de nuestra mente, los objetos no tienen existencia si no somos conscientes de ellos. Una versión extrema de esta idea es el solipsismo del que ya hablamos en “Yo pienso, luego tú existes”. En su versión moderada, la realidad es matizada por la mente de forma que cada individuo tendría una visión particular del mundo según piensa y siente, es decir: «… todo es según del color del cristal con que se mira». El obispo Berkeley es un representante del idealismo. Como vemos esta idea se aleja absolutamente de la posibilidad de réplicas mentales.

Para el fisicalismo todo cuanto existe es materia, por lo que se opone totalmente al idealismo. Como toda la realidad puede explicarse por las leyes de la física, la conciencia también puede ser explicada por ella. El neurocientífico Francis Crick, premio Nobel de Medicina opina que: 

“Todas nuestras alegrías y sufrimientos, nuestras ambiciones y memorias, el sentido de nuestra identidad y de nuestro libre albedrío, no son más que el funcionamiento de amplias redes neuronales y de las moléculas asociadas a estas conexiones neuronales”

Para el filósofo Daniel Dennet la mente es solo una máquina formada por los “robots” minúsculos que son las neuronas. La conciencia es real, pero tan real como lo puede ser la pantalla de un móvil a la que creemos someter cuando pulsamos sus iconos y pensamos que dominamos su hardware, pero en el fondo tan solo contribuimos a la actividad interna del propio móvil. Es lo que los expertos denominan la “ilusión del usuario”.

El ser humano cree que la conciencia es importante, pero tan solo es la “ilusión” del usuario del cerebro. Para estos teóricos, sería compatible la llegada de una tecnología que pudiera replicar la conciencia humana, pues todo es cuestión de desentrañar todos los secretos del cerebro que es la clave. La conciencia no encierra nada “sobrenatural” que no pueda ser replicado.

En contra del fisicalismo, el filósofo David Chalmers propuso un experimento mental denominado “zombi filosófico”. En esta ocasión, el zombi tiene el mismo aspecto que un ser humano, es decir, no es como lo pintan en las películas, ya que no se les va cayendo la piel putrefacta ni nada de eso, pero carecen de conciencia. No poseen qualia, concepto que ya vimos en la entrada “El misterio de los qualia”. Si algún humano intentara hacerles daño, al estilo “The Walking Dead” es muy posible que gritaran y si resistieran con un gesto de dolor, pero no tendrían una experiencia subjetiva de dolor real, reaccionarían así tal vez porque así lo hacen quienes sienten dolor de verdad, una costumbre, pero por dentro estarían «muertos».

No sería como «The Walking Dead», no

Chalmers compone un mundo zombi completamente indistinguible del mundo humano, pero donde sus habitantes no pueden desarrollar conciencia ya que no son capaces de sentir. Con este experimento intenta demostrar que la conciencia no se puede reducir a lo material, ni hacer un paralelismo entre el funcionamiento de la mente y del cerebro, de ser así el mundo estaría lleno de “zombis”. Con la explicación física podemos entender la estructura y determinadas funciones cerebrales, pero no por qué éstas dan origen a la conciencia. Su postura se ubica en el dualismo de propiedades que defiende que, aunque la conciencia existe en el mundo físico, las experiencias conscientes o subjetivas existen en un plano diferente.

¿Significa por ello que no podemos llegar a tener nunca un conocimiento completo de la realidad? 

No necesariamente, puede que la solución se encuentre en una nueva teoría física, en unas posibles leyes psicofísicas, aún por descubrir.

Esto no acaba aquí, sígueme a la segunda parte

Referencias:

-«Del problema mente-cuerpo al problema mente-cerebro». Pascual F. Martinez-Freire. Universidad de Málaga

–La ciencia de la relación entre mente y cerebro

–¿Es nuestra consciencia simplemente una ilusión?

–Los zombis filosóficos: un experimento mental acerca de la consciencia

–¿En qué consiste y para qué sirve un zombi filosófico?

El Misterio de los Qualia

4–6 minutos

Si el milagro de la vida nos parece fascinante, ya que de la materia inerte puede surgir un ser capaz de valerse por sí mismo, de multiplicarse, respirar y alimentarse, no menos misterioso es el fenómeno de la consciencia que surge de un cerebro repleto de conexiones neuronales que transforma su frenética actividad eléctrica en pensamientos y que es capaz de comprender la idea de sí mismo.

Ser consciente de uno mismo es esa sensación íntima que nos hace presente en el mundo y que podemos definir como nuestro propio Yo. El cómo puede surgir esta experiencia tan transcendental e intangible de un escenario tan mecánico y complejo como el cerebro es uno de los grandes misterios de la ciencia y la filosofía.

El cerebro es un órgano fascinante y enigmático. Todo cuanto hacemos en nuestra vida es posible gracias a él. Contiene cien mil millones de neuronas, tantas como estrellas tiene la Vía Láctea, que se encargan de recibir, procesar y transmitir la información mediante señales químicas y eléctricas. Este pequeño órgano, que apenas llega al kilo y medio, regula funciones vitales como la temperatura, la respiración o el sueño. Procesa e interpreta la información que recibe de la vista, el oído, el tacto, el gusto o el olfato y controla actividades como caminar, hablar o correr. 

¡¡¡Tantas neuronas como estrellas tiene la galaxia!!!

Sin embargo, ¿qué sabemos de la mente?

A diferencia del cerebro no es un órgano que se pueda ver o tocar, ni contiene partes que se puedan clasificar, ni obedece a las leyes de la física. Ella hace posible nuestra conciencia y gracias a ella podemos percibir el mundo a nuestra manera, podemos imaginar, sentir y emocionarnos. Una de las características de nuestra consciencia son los qualia cuya explicación sigue siendo un misterio.

 ¿Pero qué es un qualia?

Imagina que observamos una mancha de sangre en el suelo, olemos a tierra mojada cuando empieza a llover, acariciamos a nuestro peludo gato, escuchamos el viento entre los árboles, saboreamos una tableta de chocolate… todas estas experiencias aportan qualia, es decir, sensaciones íntimas que no se pueden expresar con palabras porque no existe una descripción que pueda contener la sensación de dicha experiencia. Solo son posibles para la persona que los vive, por lo que no se puede acceder a ellos por terceras personas. Por ejemplo, nadie puede ver mi qualia rojo sangre, cada persona tendrá el suyo, pero nadie puede observarlo desde mi perspectiva interior, ni sentir lo que me hace sentir a mí, al menos que seas yo. La sensación que nos produce el color rojo sangre es diferente al que nos produce el color verde hierba lo que significa que cada experiencia de color aporta un qualia distinto.

La sangre es roja

¿Por qué los qualia son un misterio?

Los qualia parecen escapar a las explicaciones físicas. Esta idea fue defendida por el filósofo Frank Jackson mediante “El argumento del conocimiento” y para desarrollarlo propuso un experimento mental denominado “La habitación de Mary” que dice así:

Mary es una magnífica científica que vive encerrada en una habitación que está decorada completamente en blanco y negro: paredes, techo, muebles, cortinas, así como todo tipo de objetos que necesita para su día a día. Ella estudia el mundo a través de una pantalla también en blanco y negro. Pero curiosamente, su campo de investigación es la vista. Es experta en las frecuencias de ondas electromagnéticas del espectro visible y de la forma en que éstas son captadas por las células fotosensibles de los ojos y cómo son interpretadas por las células nerviosas dentro del cerebro. Sin embargo, paradójicamente nunca ha visto los colores de forma directa. Un día decide escapar de la habitación para ver el mundo. Si al hacerlo Mary descubre que los colores son algo nuevo para ella implicaría que la información física que posee sobre el color no es suficiente para tener una experiencia del color, tiene que verlo con sus propios ojos. Esto implica que el conocimiento físico, por sí solo, no puede explicar toda la información que aporta un qualia, es decir, que existe una parte de la realidad que no podría ser revelada tan solo estudiando su manifestación física. 

¿Descubrirá Mary los colores por primera vez?

Otras preguntas que podemos hacer sobre los qualia son:

¿Cómo sé que tú y yo vemos los colores de la misma forma? ¿Y si para ti el color rojo sangre fuera como para mí el color verde hierba? ¿Cómo podríamos saberlo si los qualia solo se experimentan en primera persona? 

Este es el argumento del «espectro invertido» y se remonta a John Locke. Si una persona desde su nacimiento experimenta los colores invertidos (sin tener ningún problema físico), pero cuando le enseñaron a nombrarlos aprendió que era rojo lo que él veía verde y viceversa, no tendría ningún problema en la vida y podría pasar completamente desapercibido, aunque experimentara el mundo de forma distinta al resto no se daría cuenta. Si esto fuera posible, sería un argumento más a favor de que la mente humana escapa a las explicaciones físicas.

Espectro invertido

Tanto para el “argumento del conocimiento” como para el “argumento del espectro invertido” existen un largo debate donde buena parte de la comunidad científica posee posturas enfrentadas, especialmente si proceden del reduccionismo materialista o el fisicalismo, como veremos en la siguiente entrada.

Puedes ver esta entrada en Youtube

¡¡¡No te la pierdas!!!

Referencias:

– “Experimento mental: María la supercientífica”. Sólo es ciencia

– “Qualia, Qualia, Qualia”. David Villena Saldaña. Escritura y Pensamiento. Nº39, 2016

– “Espectro invertido”. La máquina de von Neumann

Yo, Ameba II

La teoría de las “muchas mentes” fue posteriormente reformulada por el filósofo Michael Lockwood en 1996,  pero sin tener que recurrir a una explicación dualista.  Y lo hace de esta forma: Asociado a un ser existe una serie de puntos de vista conscientes distintos, a los que denomina “mentes” (con minúscula), cuando se produce una experiencia cuántica éstas se ramifican. Si en los “muchos mundos” de Everett existían muchos universos dentro de un multiverso, en la de “muchas mentes” éstas están dentro de un “multiverso” que se identifica con la “Mente” (en mayúscula).El hecho de sentir la “mente” como única lo explica como un producto de la memoria, que obliga a la conciencia a mirar hacia abajo, no pudiendo hacerlo de lado ni hacia arriba, hacia el futuro.
La importancia de la memoria era fundamental para el filósofo inglés Locke cuando, al hilo del problema de la identidad personal, defendía que somos la misma persona si somos conscientes de ser y haber sido. La identidad para Locke descansaba en un criterio psicológico. Esta idea la refleja en el ejemplo del “príncipe y el zapatero” donde imagina que si un príncipe muriera, pero la consciencia de su vida pasada se reencarnara en el cuerpo de un zapatero, ambos, príncipe y zapatero serían la misma persona. Por el contrario, si el alma se reencarnara en otro ser humano, pero sin llevar la consciencia de su vida pasada, entonces serían personas diferentes, pues es la memoria es el elemento que las unifica.
Pero, para Lockwood, la “Mente” (en mayúscula) es mucho más compleja y consciente que la “mente“ (en minúscula). Como ejemplo se la puede comparar como un objeto tridimensional que proyecta sombras en 2 dimensiones. Estas sombras equivalen a la realidad que percibimos, pero la Mente es consciente de todas las realidades y de otros mundos y otros tiempos a la vez. La auténtica realidad, la superposición de posibilidades que se producen en una medición cuántica, es demasiado compleja para que la podamos entender, y sólo percibimos una parte de esa superposición borrosa, como la sombra de un elemento complejo. Pero una sombra por sí sola no contiene toda la información, todas ellas juntas nos dan cuenta de una idea de la realidad muy superior. Esto es muy similar al «mito de la caverna» de Platón.
¿Os imagináis las consecuencias de esta idea?
Si en los mundos de Everett, tras la observación se experimenta cada posibilidad en un universo distinto, aquí cada mundo está dentro de nosotros mismos, en una “supermente”, y en ella se recogen todas esas experiencias, por lo que todas las posibilidades forman parte de lo que somos, aunque no seamos conscientes de ello. Por tanto, si preguntamos ¿Cuál de esas “mentes” (observadores) soy yo? Lockwood nos dice que nos convertiremos en todos ellos y por tanto no tiene sentido la pregunta. El debate sobre la identidad personal no acaba aquí, de hecho se complica bastante. Por ejemplo, para el filósofo británico Derek Parfit, la identidad personal no importa. Un inquietante tema que abordaremos en una próxima entrada.
Referencias:
– Many Mind. Yoav Aviram – How We Came to Know the Cosmos: Light & Matter. Helen Klus – Personal Identity- Wikipedia –Your many minds and your Mind in the MIND. Giulio Prisco –Shadows and the concept of self. Giulio Prisco

Yo, Ameba I

¿Te imaginas vivir en un mundo donde, cada vez que tomas una decisión, te dividieras en dos y la otra parte de ti decidiera hacer lo contrario?
¿y si siguieras conectado a ese otro tú?
 
¡¡¡Uff, qué sensación tan extraña sería!!!
En la teoría de los “Muchos Mundos” de Everett, a la que nos referimos en la entrada “La Historia Interminable II” comentábamos que, cada vez que se produce una observación cuántica, el sujeto implicado experimenta cada posibilidad a la que de lugar dicha observación, en un universo diferente. Aquí, no hay colapso de onda, los observadores son parte del sistema cuántico, enredándose con él de tal forma que no se puede definir el uno sin el otro. Se encuentran, por tanto, en superposición con ellos mismos, aunque en diferentes universos.
Así, si aplicáramos esta idea al experimento del gato de Schrödinger, y fuese yo quien abriera la caja, observaría un gato vivo y un gato muerto, dependiendo del universo donde me encontrara, pero sólo sería consciente de una de las dos posibilidades. Pero, el hecho de que los observadores estén en superposición consigo mismos plantea un gran problema, porque… ¿Cuál de ellos seríamos?
 
Bienvenidos al misterio de la identidad personal o, en otras palabra, cómo contestar a la vieja pregunta… ¿Quién soy yo?
El propio Everett  fue consciente de este problema a raíz de su teoría, haciendo la siguiente analogía sobre la identidad :
La identidad personal se podría definir como aquello nos hace ser lo que somos, aquello que nos hace ser la misma persona en dos momentos de tiempo diferente, aunque todo lo demás cambie. Algunas teorías defienden que poseer una existencia corporal continua es condición suficiente para que la persona sea la misma en el tiempo, pues el ser humano es un organismo biológico y no hace falta una relación psicológica para su continuidad. Pero esta idea no deja de tener situaciones que la ponen en duda, y es que incluso los objetos inanimados pueden no cumplir esta condición. Si queréis ver un ejemplo os invito a que leáis una paradoja muy curiosa denominada “La nave de Teseo” donde se plantea esta idea. Pero incluso la propia persona se va transformando con el tiempo y deja de existir una continuidad física. De hecho, según los científicos, el cuerpo humano se reemplaza completamente con nuevas células cada 7 a 10 años.
Otra perspectiva considera que, es la mente lo que nos hace ser lo que somos, entendiendo ésta como una sustancia inmaterial independiente del cuerpo. Su persistencia en el tiempo, aunque todo cambie, sería una forma de describir la identidad. Pero volvamos a la física cuántica. Para superar la extraña idea de que los observadores pudieran estar en superposición consigo mismos, surge una nueva interpretación muy similar a la de los “muchos mundos” denominada “Muchas Mentes”.
Fue introducida en 1970, por H.Dieter Zeh; y por los filósofos David Albert y Barry Loewer en 1988. En esta teoría no es el universo el que se ramifica, sino la mente. Cuando ocurre un suceso cuántico, los ojos, el cuerpo y el cerebro de la persona están en un estado indefinido observando todas las posibilidades al mismo tiempo, pero la mente no lo está y elige aleatoriamente uno de los resultados. Para que esto sea posible, cada cerebro debe tener asociadas una infinidad de mentes para que se puedan distribuir según la regla de Born.
La posibilidad de que se experimente una mente depende de su mayor probabilidad en el estado cuántico. Aunque esas mentes comparten un mismo pasado, cada una experimenta un presente y un futuro diferente, sin posibilidad de comunicarse entre sí. Esta interpretación se basa en una teoría dualista de la mente, ya que considera mente y cuerpo cosas distintas e independientes entre sí. Esto se conoce como dualismo radical y nos lo puede describir Descartes:
(Sígueme a la segunda parte)
Referencias: – Many Mind. Yoav Aviram – How We Came to Know the Cosmos: Light & Matter. Helen Klus – Personal Identity- Wikipedia

El Misterio de las Formas

 
 
¿Os habéis preguntado alguna vez la importancia que tienen las formas de las cosas que nos rodean?
 
Aunque este planteamiento pueda parecer algo trivial, si las cosas no tuvieran un diseño específico no podríamos distinguir unos objetos de otros. Así, nuestro mundo está lleno de árboles, piedras, letras, gatos… que reconocemos gracias al aspecto que poseen, pero, ¿comprendemos realmente qué son las formas? 
Todas las cosas poseen unas características propias que pueden ser medidas como su masa, su energía, su temperatura, podemos saber la proporción que posee de determinados elementos químicos, etc. pero, ¿podemos hacer lo mismo con sus formas? 
 

La forma está unida a la materia, pero ésta no basta para explicarla. Por ejemplo, reconocemos una cuchara por su aspecto, pero las cucharas pueden ser de madera, de acero, de plástico… y esa misma materia puede servir para dar forma a otros objetos como a un tenedor. Por otro lado, si reducimos a cenizas un objeto, la cantidad de materia y energía se conserva, pero la forma desaparece totalmente. Es decir, la materia y la energía pueden estar presentes de muy distintas maneras por lo que no sirve para explicar el concepto. Las formas, pues, sólo pueden reconocerse directamente.

Forma de jirafa y.. ¿perro?

Su descripción y clasificación es el objetivo de muchas ramas de la ciencia. La única manera de representarla es mediante fotos, dibujos, diagramas o modelos, pero no existe una fórmula matemática exacta que nos explique la forma de una jirafa o de un perro. Y si la descripción de las formas estáticas es un problema matemático, ni que decir tiene la descripción de los cambios que se producen en los organismos vivos hasta desarrollar su forma, es decir, la morfogénesis.

La manera en que los organismos vivos adquieren su forma compleja a partir de huevos fertilizados es hoy en día un misterio. Para los seguidores de la corriente mecanicista (véase «En busca del alma perdida») el origen de las formas debe encontrarse siempre en la materia, es decir, dentro del huevo fertilizado.

En el siglo XVII los preformistas pensaban que dentro de éste se encontraba una versión reducida del organismo adulto. Pero esta teoría se demostró errónea. Para los teóricos neodarwinianos y los genetistas la herencia debía explicarse, igualmente, en términos materiales. La forma, los instintos o todo aquello que pueda heredarse debía estar contenido en los genes, ya que no podía estar en otro lugar. Sin embargo, se sabe que si bien la presencia o ausencia de un determinado gen puede influir en la estructura de un ser vivo esto no prueba que los genes determinen la forma, es decir, no existen genes para unas características determinadas. Entonces

 ¿son suficientes los genes para explicar la forma? ¿y si influyeran determinadas causas inmateriales?
 
En el otro lado de la polémica, el embriólogo vitalista Hans Driesch, afirmó en 1900 que, existía “algo” que actuaba sobre el organismo, que no era parte material del mismo y que guiaba el desarrollo de los seres vivos hasta alcanzar las características de su especie. Aunque los genes eran los “medios materiales” el orden de éstos se debía a este factor inmaterial al que denominó “entelequia” basándose en Aristóteles. Sobre los años veinte, los organicistas crearon un concepto más preciso al que denominaron campo morfogenético. En 1981, el biólogo Rupert Sheldrake se basó en la idea de estos campos para su hipótesis denominada “causación formativa” sobre la que profundizaremos a continuación.
 
 
 
Un campo es una región donde existe una influencia que no es material, es decir, los objetos que se encuentran en él sienten la influencia del campo sin que exista ningún contacto físico. Por ejemplo, nosotros nos encontramos influidos por el campo gravitatorio terrestre que se extiende por todas partes, éste hace que las cosas tengan peso y que los objetos caigan al suelo, sin embargo no lo podemos ver, ni oír, no es algo material y ejerce su acción a distancia (no lo podemos tocar). Pues bien, los campos mórficos (campos morfogenéticos dentro de la causación formativa) se comportan igual, pero su misión es dar forma y organizar todos los sistemas, no sólo los biológicos, sino también los sistemas físicos y químicos. Por lo que habrá un campo morfogenético para los protones, para las moléculas de agua, para los riñones de las ovejas, para los elefantes… Pero lo curioso, es que estos campos están influenciados por formas similares anteriores, es decir, la forma de un sistema no se encuentra predeterminada en su primera aparición, pero una vez adoptada la primera forma ésta se repetirá a los sistemas posteriores. Pero…
 
¿Qué es lo que determina la primera forma entonces?
 
Para Sheldrake no existe respuesta científica a esta pregunta porque la ciencia sólo puede ocuparse de los fenómenos que se repiten. La elección inicial de una determinada forma puede ser producto del azar, de una creatividad inherente a la materia o de una instancia creativa trascendente, pero cualquier caso estaría en el terreno de la metafísica. Por lo que la forma inicial de la materia sigue siendo un gran misterio.
 
Hemos dicho que los campos mórficos influyen sobre la forma de los sistemas futuros como si se tratase de una memoria, pero …
¿Cómo lo hace? 
Gracias a lo que Sheldrake denomina  resonancia mórfica, pero…
 ¿Qué es la resonancia?
 
Todo cuerpo o sistema tiene una frecuencia de vibración natural que depende de la masa y de la forma en que ésta se distribuye alrededor del centro de gravedad. Si al aplicarle una vibración coincide con su frecuencia natural se produce un efecto denominado resonancia que haría vibrar de forma progresiva. Por ejemplo, la vibración de una cuerda tensa en respuesta a determinadas ondas sonoras, la sintonización de un receptor de radio con la frecuencia de la onda emitida… 
 
 
 
 
La resonancia mórfica se parece a estos tipos de resonancia porque tiene lugar entre sistemas oscilantes. Átomos, moléculas, cristales, células, tejidos, órganos, organismos… están compuestos por partes que vibran a un ritmo característico. 
 

Otra característica de la resonancia es el principio de selectividad. Este se produce cuando el sistema sólo responde a una combinación de determinadas frecuencias. Por ejemplo, un aparato de radio reacciona sólo a la frecuencia con la que lo sintonizamos de entre todas las ondas de radio que le llega. Igualmente la forma tiene un efecto resonante a través del espacio y del tiempo de forma similar a dicha selectividad. Gracias a ella la forma de un sistema (estructura interna y frecuencia vibratoria) se plasma en cualquier sistema posterior.

Por ejemplo, un embrión mientras se desarrolla entra en resonancia mórfica con los miembros anteriores de la especie, sintoniza con los campos de ésta que conforman su desarrollo. Cuanto mayor sea el número de miembros de una especie mayor es la influencia que ejercen porque ésta se acumula. La resonancia mórfica no trasmite energía, sólo información. No se ve influida por la separación temporal o espacial y podría ser igualmente eficaz a través de miles de kilómetros como de un centímetro y de un siglo como de un segundo. Las formas de los sistemas del pasado se hacen automáticamente presentes en los sistemas posteriores semejantes. 

Imaginemos una sustancia química que nunca haya existido con anterioridad. Según la hipótesis de la causación formativa no se puede saber que forma tendrá cuando cristalice puesto que todavía no existe para ella ningún campo morfogenético. Pero cuando lo haga la forma adoptada influirá en las cristalizaciones posteriores de la misma sustancia mediante resonancia mórfica. Por lo que es posible que la primera vez cristalice con dificultad, pero en las siguientes ocasiones será más fácil por el efecto que los cristales anteriores irá acumulando en su campo morfogenético.

También sucede que una forma de cristalización sea reemplazada por otra de forma misteriosa. Por ejemplo, el ritonavir era un fármaco empleado para el SIDA de Abbott Laboratories, al año y medio de su comercialización apareció un polimorfo (otra forma distinta en la que puede cristalizar un determinado compuesto)  que sustituyó al anterior. Aunque la fórmula química era la misma en ambos, sus diferencias estructurales provocaban que los pacientes no lo absorbieran bien, por lo que tuvo que ser retirado del mercado. Una explicación al porqué desaparece un polimorfo es que las nuevas forman sean termodinámicamente más estables y reemplazan las antiguas. Cuando no existía ninguna no pasaba nada, pero cuando se forman nuevas más estables éstas se difunden por todo el mundo sustituyendo a las viejas. Según Rupert Sheldrake estos fenómenos apoyan la hipótesis de la resonancia mórfica.



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Referencias:

– Una nueva ciencia de la vida. Rupert Sheldrake

– La presencia del pasado. Rupert Sheldrake

La Persistencia de la Memoria

En la entrada «El Misterio de las Formas» comentábamos que, según la hipótesis de la causación formativa, las formas se transmitían mediante los campos morfogenéticos a todos los sistemas, ya sean físicos, químicos o biológicos. Pues bien, siguiendo esta hipótesis, incluso la conducta de los seres vivos se organiza mediante campos, los llamados campos conductuales. 
¿ Y cómo actúan?
Pues, al igual que los morfogenéticos, mediante resonancia mórfica. Es decir, según la hipótesis de la causación formativa, la herencia de la conducta dependería de la herencia genética, de los campos morfogenéticos y de los campos conductuales. Sin embargo, la teoría convencional se opone a la hipótesis de la causación formativa porque ésta considera que la conducta innata (la heredada no la aprendida) depende exclusivamente del ADN. Para entender la diferencia entre ambas se puede recurrir al siguiente símil: cuando escuchamos música por los altavoces de un aparato de radio ésta depende del funcionamiento de los cables, los transistores, los condensadores, las pilas… para la teoría convencional el origen de la música se encontraría en el interior del aparato, obviando que ésta depende de la emisora que se puede estar a centenares de kilómetros de distancia.
Pero ésta no es la única diferencia entre ambas hipótesis, la otra se refiere a las capacidades aprendidas. Según la teoría convencional, estas capacidades no pueden heredarse, sin embargo, siguiendo la idea de la resonancia mórfica un nuevo patrón de conducta puede aprenderse más fácilmente por miembros de una misma raza, aunque sus miembros se encuentren en distintas partes del planeta.
Un caso, bien conocido, es el del herrerillo común. Estas aves abren los tapones de las botellas de leche, que los repartidores dejan en las puertas de las casas, y beben parte de su contenido. La primera vez que se detectó el fenómeno fue en 1921, en Southampton. Como los herrerillos no se alejan apenas del nido, al descubrirse que el fenómeno se repetía a más de 20 km de distancia, tenía que ser debido a herrerillos diferentes. El hábito se fue expandiendo con el tiempo por toda Gran Bretaña, conforme pasaban los años existían nuevos lugares donde se producían las aperturas de las botellas de leche. También aparecieron casos en Suecia, Dinamarca y Holanda. En este último país, durante la guerra las botellas desaparecieron y ya no volvieron a aparecer hasta 1947, lo que significaba que pocos herrerillos podrían quedar como supervivientes de aquellos que aprendieron esa conducta, pero esto no impidió que comenzaran nuevos ataques a las botellas de leche, en sitios distintos y por muchos individuos a la vez. La conducta de un animal recibirá influencia en primer lugar de él mismo en el pasado, después de los animales genéticamente similares que vivieron en el mismo entorno, y más inespecíficamente, de aquellos que vivieron en entornos distintos. Tanto la conducta heredada, por ejemplo, la capacidad que tiene una araña recién nacida de tejer una tela aunque nunca haya visto una araña o una telaraña, como la aprendida, como la de los herrerillos, dependen de los campos mórficos. En los seres humanos sucede igual. Cuando empezamos a desarrollar determinadas habilidades físicas, como nadar o tocar el piano, sintonizamos con los campos mórficos y el aprendizaje se facilita por resonancia mórfica de nuestros profesores, pero también, de otras muchas personas desconocidas que han realizado esas actividades con anterioridad.
Pero la influencia de la experiencia pasada no sería posible sin la memoria. Para la teoría convencional la memoria depende de trazas materiales, para la causación formativa no, puesto que, mediante resonancia mórfica, el pasado puede influir de forma directa en el presente, entonces…
¿Se guardan los recuerdos en el cerebro? 
 
Durante muchos años se ha estado intentado encontrar las trazas de memoria en el cerebro. Hoy por hoy, las hipotéticas trazas de memorias, no solo no se han encontrado, sino que su naturaleza sigue siendo un misterio. Pero, si los recuerdos dependen de los campos mórficos, no tienen que almacenarse en el cerebro, se obtendría mediante resonancia mórfica del pasado del organismo. Así, si el cerebro resultara dañado, los campos mórficos podrían reorganizar las células nerviosas de otra parte del mismo para que realizaran las funciones de la parte dañada.
Referencias:
– Una nueva ciencia de la vida. Rupert Sheldrake
– La presencia del pasado. Rupert Sheldrake

Las Fuentes de la Vida II

Al margen del enigma que plantea la aparición de materia orgánica a partir de la inorgánica, existe un misterio más por resolver… hemos dicho que para que un organismo se defina como vivo debe ser capaz de regenerarse, replicarse y evolucionar.
Para explicar el origen de la vida es necesario, pues, saber cómo pudieron los sistemas vivos tener esta capacidad.
Al principio se sostenía que no podía existir la vida sin un sistema genético primitivo. Las proteínas no pueden almacenar la información genética para la síntesis de una nueva proteína, en cambio, los ácidos nucleicos si pueden almacenar información genética.
¿Qué son los ácidos nucleicos?
Son grandes moléculas orgánicas formadas por la repetición de unas moléculas más pequeñas denominadas nucleótidos. Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico).
En el  ADN reside la información genética de un ser vivo. Se trata de una molécula extremadamente larga en forma de doble hélice y compuesta por dos cadenas de nucleótidos que se repiten en toda la cadena.
ADN
El ARN ayuda al ADN a transferir información vital para la síntesis de proteínas. Se trata de una molécula constituida solo por una sencilla cadena de nucleótidos.
Pero, existe un problema…
los ácidos nucleicos necesitan enzimas para poder duplicarse, es decir, proteínas. Esto nos lleva a al problema siguiente… ¿Qué fue antes las proteínas o los ácidos nucleicos? ¿el huevo o la gallina?
Existen dos hipótesis que intentan dar explicación a este enigma:
“El Mundo de ARN” plantea que el ARN fue la primera forma de vida en la Tierra que luego desarrolló una membrana celular a su alrededor convirtiéndose a la primera célula sin núcleo (procariota). Parece ser que, éstas moléculas se formaron espontáneamente. El ARN tenía entonces función de material genético que luego fue relegada al ADN, que era más estable, y también funcionaba como proteína, pero la selección natural lo sustituyó por las proteínas que eran más eficientes para llevar a cabo funciones enzimática, estructural y de transportes en los seres vivos.
Y además…
Si el ARN se formó en la Tierra primitiva a altas temperaturas su vida tuvo que ser muy breve ya que es muy inestable cuando la temperatura es elevada, por otro lado, si la temperatura hubiera sido baja el ARN no se hubiera podido sintetizar. A finales de los 80 los científicos Robert Shapiro y Gerald Joyce se cuestionaron si el ARN podía ser sintetizado en las condiciones primitivas a mayor velocidad que la de su destrucción por la radiación ultravioleta, por hidrólisis  o por reacción con otras moléculas. La conclusión a la que llegaron fue que, aunque la síntesis hubiera sido posible en la Tierra primitiva, ésta habría dado lugar a cantidades muy pequeñas de ARN.
Pero, hay una dificultad adicional…
El ARN puede construirse con nucleótidos levógiros o dextrógiros, pero no con ambos a la vez. Por lo que, de nuevo… ¿Cómo de una mezcla de nucleótidos levógiros y dextrógiros pudo construirse el ARN de la células que  exclusivamente son dextrógiros? Nadie lo sabe. El origen del código genético sigue siendo uno de los grandes misterios de la biología.
Son tantas las preguntas que plantea esta hipótesis que muchos investigadores han abandonado la idea de que el ARN fuera la molécula primordial de la vida.
Fuentes hidrotermales submarinas
La otra hipótesis  que intenta dar una explicación es la del “Metabolismo primero”.
El metabolismo se define como una serie de transformaciones químicas y procesos energéticos que suceden en los seres vivos. Para ello se necesitan enzimas que originen sustancias que a su vez son productos de otras reacciones.
Esta hipótesis propone que las primeras entidades vivas que surgieron fueron unas redes metabólicas primitivas que crearon el ambiente propicio para que, después, surgieran los ácidos nucleicos. Estas pequeñas moléculas primitivas que formaban estas redes metabólicas lograron replicarse (dividirse) pasando información a sus descendientes y evolucionar.
Entre los distintos modelos que aporta esta hipótesis se encuentra el del químico Günter Wächtershäuser que defendió que el ciclo metabólico primitivo debió producirse en la superficie de minerales como la pirita, cerca de las fuentes hidrotermales submarinas, donde la temperatura y la presión eran muy altas, y el ambiente anaeróbico.Las primeras células habrían sido burbujas formadas por lípidos en la superficie de estos minerales. Sin embargo, hasta hoy en día los defensores del “metabolismo primero” no han podido demostrar que las reacciones químicas podían ser capaces de transmitir información hereditaria y evolucionar. Además, al margen de estas dos hipótesis, y llegado al punto de que tenemos todos los aminoácidos, todos los nucleótidos, etc. que necesitamos
¿Cómo se combina todo esto para formar un ser vivo?
De nuevo, nadie lo sabe.
Y el misterio continúa… 
Referencias:
– La vida en el espacio. La nueva ciencia de la astrobiología. Lucas John Mix
– ¿Ha enterrado la ciencia a Dios? John C. Lennox
– Biología 1. Patricia Campos
– Biología 1. Un enfoque constructivista. Maria de los Angeles Gama
– Conferencia de Stephen Hawking: “ La vida en el universo”
– La vida de un joven planeta. Andrew H. Knoll

Las Fuentes de la Vida I

 
 
 
 
 
De todas las características maravillosas del planeta Tierra, una de las más increíble y enigmática es la de ser el escenario donde se desarrolla la vida, la existencia. Y es que nos encontramos ante uno de los misterios más complejos del universo. Pero, ¿qué es la vida? ¿Qué es lo que diferencia a un ser vivo de algo que no lo está? Encontrar una definición que sea capaz de hacer justicia a tan extraordinario fenómeno ha sido una constante tanto en la filosofía como en la ciencia, pero siempre parece que se escapa algo de carácter trascendente e indefinible.
 
 

Podríamos decir que todo ser viviente está formado por un mecanismo perfecto ensamblado por pequeñas piezas que dan una respuesta precisa ante los estímulos externos. Esta sería una explicación denominada mecanicista, pero… ¿es eso la vida? ¿acaso las máquinas están vivas? ¿o podríamos decir que un ser vivo es algo más que la suma de sus piezas? ¿y cómo se definiría ese algo más? Más adelante volveremos sobre esta idea.

Al margen de la definición de vida, podemos avanzar en este asunto si nos limitamos a destacar lo que caracteriza a un ser vivo de otro que no lo está, es decir, un organismo con una estructura material muy organizada y compleja que se relaciona con el ambiente intercambiando materia y energía, y que además, se nutre, se relaciona y se reproduce.
 
 
Pero, vayamos por partes…
¿De qué están hechos los seres vivos?
 
 
La materia viva posee unas características y propiedades que las distingue de la materia inerte gracias a los átomos que la componen (bioelementos). De los 92 átomos naturales, sólo 27 son bioelementos. Estos se combinan entre sí para formar las moléculas de la vida (biomoléculas) que pueden ser orgánicas e inorgánicas. Las inorgánicas forman el agua, las sales minerales y los gases. Las orgánicas están formadas por átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. El carbono hace posible que se puedan formar enlaces muy estables (covalentes) y unirse a otros carbonos para formar largas cadenas.
 
 
A partir de la materia orgánica se formó la primera célula que se considera el elemento más pequeño que puede considerarse vivo.

¿Cuándo surgieron los seres vivos?
Gracias a los restos fósiles sabemos que la vida en la Tierra surgió hace unos 3.500 millones de años, es decir, tan sólo unos 500 millones de años después de que el planeta se estabilizase y enfriase lo suficiente tras su formación. Lo verdaderamente sorprendente es que surgiera tan deprisa. Como dice Stephen Hawking, la vida podría haber tardado 7.000 millones de años en aparecer y aún le sobraría tiempo para que pudieran desarrollarse seres como nosotros que se preguntan sobre el origen de la vida. De todo el tiempo que disponía la Tierra antes de desaparecer, la vida empleó tan sólo 1/14 de dicho tiempo.
 ¿Por qué tanta prisa? No se sabe.
 
 
¿Cómo surgieron los seres vivos? (Lo que creemos hasta ahora)
 
El interés del ser humano por conocer el origen de la vida se remonta a miles de años atrás. En un principio se creía en la teoría de la generación espontánea, es decir, que la vida podía surgir de materia sin vida “abiogénesis”. Esta idea fue defendida por Platón, Aristóteles y otros grandes filósofos griegos quienes estaban convencidos de que determinados seres como, por ejemplo, las ranas procedían del lodo o los gusanos de la carne en descomposición.

Pero, en la segunda mitad del siglo XIX, Louis Pasteur demostró, hirviendo caldos y soluciones en distintos matraces, que éstos permanecían estériles por tiempo indefinido si no se rompían y eran invadidos por microorganismos exteriores, lo que puso fin a la creencia en la generación espontánea. Pasteur, sin proponérselo, estaba apoyando la teoría de la biogénesis, es decir, que la vida sólo podía proceder de la vida.

En 1908 apareció la teoría de la panspermia, que defiende que la vida se habría generado en el espacio exterior y habría llegado a la Tierra viajando en cometas y meteoritos. Sin embargo, es una teoría controvertida ya que se considera poco probable que una espora o cualquier tipo de célula pudieran resistir a las temperaturas extremas, al vacío y a las radiaciones. Aunque se ha comprobado la existencia de restos orgánicos en cometas… ¿de que sirve esta teoría a parte de trasladar el misterio del origen de la vida a otro lugar del universo? 

 

Un paso más allá en esta idea lo dio la teoría de la panspermia dirigida, que propone que, la vida fue deliberadamente traída a la Tierra por seres inteligentes superiores de otros planetas. Claro que, para que la comunidad científica lo aceptara, primero debía demostrarse la posibilidad de vida inteligente extraterrestre… ¿Quién sabe?

Finalmente, llegamos a la teoría quimiosintética o abiótica publicada en 1924 por el biólogo Alexander Oparín. Basándose en la idea de que el origen de la vida se encontraba en la célula y que éstas estaban compuestas de moléculas orgánicas e inorgánicas, propuso que las primeras moléculas orgánicas se formaron a partir de los gases de la atmósfera primitiva y la acción de descargas eléctricas de las tormentas y de la luz ultravioleta del sol. La atmósfera primitiva carecía de oxígeno y estaba formada por hidrógeno, metano y amoniaco. Las moléculas fueron arrastradas por la lluvia y se acumularon en los océanos formando la “sopa primigenia”. Aquella acumulación fue aumentando su complejidad hasta que, de forma insólita, comenzaron a  hacer copias de sí misma y reproducirse. Las moléculas que mejor se reproducían se unieron a otras y se encerraron en pequeñas gotas denominadas “coacervados” que fueron los ancestros de las primeras células.

 
 
En 1952, Stanley Miller realizó un famoso experimento de laboratorio basándose en la teoría de Oparín. Para ello, sometió a descargas eléctricas una mezcla química que simulaba la atmósfera primitiva de la Tierra. Al cabo de 2 días encontró un 2% de aminoácidos.

¿Qué importancia tienen  los aminoácidos?

Los aminoácidos son las pequeñas unidades de las que están compuestas las proteínas. Poseen unas características químicas que les permiten  plegarse de manera específica para realizar determinadas funciones: enzimática, estructural, reguladora, defensiva.. Todos los aminoácidos poseen una misma estructura básica, esto es:
 
               – un átomo central de carbono
               – un grupo amino (NH2)
               – un grupo carboxilo (COOH)
               – una cadena lateral (R)
 
 
 
 

Existen muchos tipos de aminoácidos, pero sólo 20 forman parte de las proteínas.

Los aminoácidos tienen dos configuraciones (levógiras y dextrógiras) según estén dispuestos sus átomos en el espacio. La forma D se produce cuando el grupo NH2 se encuentran a la derecha del carbono y la forma L cuando se encuentra a la izquierda. Curiosamente todos los aminoácidos que componen las proteínas de los seres vivos tienen forma L.
 

Pero, volvamos a Miller…
Su experimento tuvo una acogida entusiasta entre la comunidad científica pues parecía que los elementos constitutivos de la vida eran relativamente fáciles de obtener por procedimientos naturales. Sin embargo, los geoquímicos defienden ahora que la atmósfera primitiva estuvo compuesta por nitrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua, pero no por amoniaco, metano o hidrógeno como defendía Oparín. En estas condiciones es mucho más complicada la formación de los aminoácidos.
 
Ahí no queda la cosa… y es que la formación de aminoácidos plantea, además, otros desafíos… Como hemos dicho, los aminoácidos pueden tener dos configuraciones (levógiras y dextrógiras) y ambas aparecen en la naturaleza en la mismas proporciones, así como,  en los experimentos realizados en el laboratorio, pero las proteínas están formadas únicamente por aminoácidos levógiros… ¿Cómo pudieron seleccionarse sólo los que giraban a la izquierda? ¿Y qué implica? 

Pues que si quisiéramos, por ejemplo, obtener de forma natural una proteína formada por 100 aminoácidos, la proporción de obtenerla únicamente en su versión levógira sería de uno entre 1030. Lo curioso es que mientras todos los aminoácidos son levógiros, todos los carbohidratos de los seres vivos son dextrógiros.

 
Y eso no es todo…
 

Para que la proteína funcione bien es necesario que todos sus enlaces sean peptídicos para que posea una estructura tridimensional correcta. Un enlace peptídico consiste en la unión del grupo carboxilo (COOH) del primer aminoácido con el del grupo amina (NH2) del segundo y así se va constituyendo el esqueleto de la proteína, uniendo cabeza con cola. En las simulaciones en el laboratorio sólo la mitad de los enlaces eran apropiados, por lo que la probabilidad de obtener 100 enlaces de este tipo vuelve a ser de 1 entre 1030. Por lo que la probabilidad final de que una proteína de 100 aminoácidos levógiros se ensamble al azar mediante enlaces peptídicos es de 1 entre 1060. Estas cifras se asemejan bastantes a las que vimos en la entrada “¿Qué pasaría si…?”

 
Además, el físico Paul Davies nos recuerda que la segunda ley de la termodinámica describe la tendencia de los sistemas cerrados a degenerar, perder información y orden, aumentando su entropía (ver “En la diana del tiempo”). Para que una solución concentrada de aminoácidos diera lugar a un enlace polipéptido de forma espontánea tendría que invertir la tendencia termodinámica al desorden y eso sólo sería posible en un volumen de fluido del tamaño del ¡universo observable!

​
universobservable
Universo observable
 
 

Pero las proteínas no se forman simplemente mezclando aminoácidos, porque éstos deben ocupar posiciones muy concretas en la cadena determinadas por el código genético. El requisito de una secuencia correcta es tan importante que esa es la diferencia que puede haber entre una célula viva y un cristal o un copo de nieve. Pensar que todo es cuestión de puro azar es, según palabras de Paul Davies:

«… comohacer explotar dinamita bajo un montón de ladrillos y esperar a que formen una casa”.

Entre las diversas clases de aminoácidos, como hemos dicho, 20 forman parte de las proteínas. Por lo que si tenemos 20 la probabilidad de conseguir el aminoácido correcto en la posición correcta es de 1/20. Por lo que conseguir 100 aminoácidos en la secuencia correcta sería de 1 entre 10130. Estos cálculos se refieren a una sola proteína, pero la vida requiere de cientos de miles de proteínas…

 
 
 
 
Referencias:
– La vida en el espacio. La nueva ciencia de la astrobiología. Lucas John Mix
– ¿Ha enterrado la ciencia a Dios? John C. Lennox
– Biología 1. Patricia Campos
– Biología 1. Un enfoque constructivista. Maria de los Angeles Gama
– Conferencia de Stephen Hawking: “ La vida en el universo”
– La vida de un joven planeta. Andrew H. Knoll

En Busca del Alma Perdida

 
¿Puede haber un misterio más grande en el universo que el hecho de la propia vida? ¿Qué es exactamente estar vivo? ¿Existe algo de naturaleza inexplicable que dota a los organismos de la capacidad de vivir?
En la entrada anterior (“Las Fuentes de la Vida”) comentábamos la dificultad que siempre ha supuesto tanto para la biología como para la filosofía responder a la pregunta ¿Qué es la vida? Sin embargo, el ser humano en su búsqueda incansable por comprender los grandes enigmas de la existencia, ha buscado desde el principio de los tiempos sus propias respuestas.

Los pueblos de la prehistoria pensaban que seres espirituales con inteligencia y voluntad habitaban en todo, incluso aquellas cosas con apariencia inerte como las montañas, los ríos, las rocas… también en los fenómenos naturales como el viento, el trueno o la lluvia, que eran personificados y venerados por su poder como dioses. A esta creencia se la denominó “animismo” que significa alma en latín, pues pensaban que la vida dependía de una fuerza inmaterial o anima que existía dentro de todas las cosas. Aunque esta idea fue extinguiéndose poco a poco, se siguió creyendo en la existencia de esa sustancia escurridiza que explicaría qué es la vida.

Los fenómenos naturales eran venerados como dioses
 
Hipócrates (460-370 a.C), médico de la antigua Grecia, también creía  que la vida no era el resultado de unos órganos que funcionaban, sino una causa, un principio que se unía al cuerpo. La materia era inerte y para formar a un ser vivo se necesitaba añadir este principio animador. 
 
 
Para Aristóteles (384-322 a.C) el alma era la característica general de los seres vivos y su condición previa. La definía como “entelequia primera de un cuerpo natural organizado” Entelequia es ese estado donde se ha alcanzado todas las capacidades potenciales llegando a la perfección. Así como el cortar es la esencia del hacha, el alma es la vida o esencia del cuerpo. El alma es la fuerza que organiza el cuerpo según las posibilidades de éste. Vida y alma son una misma cosa.

Contrarios a estas ideas surgieron los «atomistas» (Leucipo, Demócrito) quienes tenían una concepción de la naturaleza totalmente materialista y estaban convencidos de que todos los fenómenos naturales eran explicables según la forma y tamaño de los átomos. Aristóteles se opuso a los atomistas pues él no creía que existiera el vacío entre las partículas porque la materia era continúa y no podía dividirse en partes irreductibles. Se negaba, además, a que la vida pudiera ser explicada de forma mecánica. Aquí comienza una discusión que tendría su continuación varios siglos más tardes y que sigue incluso en nuestros días.

 
 
 
Durante la Edad Media, todas las explicaciones aportadas por los filósofos griegos, cayeron en el olvido, ya que lo único que importaba era la creencia en Dios y sus leyes.
En el siglo XVI se creía que los sistemas vivos eran distintos a los no vivos porque poseían una “fuerza vital” que al actuar sobre ellos los dotaba de vida. A esta corriente se la denominó “vitalismo”. Corriente que tuvo su mayor adversario en las ideas mecanicistas surgidas en el siglo XVII, a cuyos seguidores se les denominaría más tarde fisicistas. El «mecanicismo», se basaba en que toda la realidad podía explicarse mediante la mecánica pues su estructura era comparable a la de una máquina. Los fenómenos naturales sólo debían explicarse en referencia a la materia, el movimiento y sus leyes. Redujo las funciones biológicas a procesos químicos y físicos y puso fin al dualismo espíritu-cuerpo. Descartes, máximo representante de esta doctrina filosófica, eliminó el alma de los seres vivos y redujo el fenómeno de la vida a una realidad explicable por el desplazamiento de sus partes. La única diferencia entre el ser humano y un autómata era su creador, del primero era Dios y del segundo el hombre.
 
 
En este momento histórico, donde Newton había considerado a todo el universo como un mecanismo perfecto de relojería y el cuerpo era explicable según el orden matemático, resurge el vitalismo defendiendo ese “principio vital” que debía estar presente en la materia viva y la diferenciaba a la inerte. A los vitalistas se les debe la distinción entre materia orgánica e inorgánica y la creencia de que las reacciones químicas que se daban en la materia orgánica eran “vitales”.
 
¿Existe una fuerza vital?

En el siglo XIX se discutía si las reacciones químicas en los organismos vivos se podían conseguir en los laboratorios, es decir, si se podían obtener a partir de sustancias inorgánicas. Algo que no consideraban posible los vitalistas por esa “peculiaridad” que creían exclusiva de los seres vivos. Sin embargo, en 1828 el químico Friedrich Wöhler obtuvo urea (producto químico de deshecho en la orina animal) utilizando cianato de potasio y sulfato de amonio. Louis Pasteur también pensaba que los cambios que se daban en la fruta para transformarla en vino era “vitales” y sólo los podía realizar las células de la levadura. En 1898 se demuestra que una sustancia extraída de la levadura podía provocar fermentación fuera de la célula viva y fue llamada enzima (del griego Zymos que significa fermento). 

Estos descubrimientos sirvieron para apoyar el argumento mecanicista de que las complejas reacciones de los seres vivos podían reducirse a otras más simples y fácilmente explicables. A nivel molecular y celular, los procesos fisiológicos fueron explicándose como procesos fisicoquímicos y los vitalistas empezaron su declive ya que no consiguieron demostrar la existencia de esa “fuerza vital” no material en la que creían.
Friedirich Wöhler sintetizó urea en el laboratorio sin usar seres vivos   

 
En el siglo XX, reapareció entre los físicos algunas creencias vitalistas. Niels Bohr sugirió que los organismos vivos estaban regidos por leyes análogas a las de la física que no se daban en la naturaleza inanimada. Otros físicos como Schrödinger, Elsasser y Wigner compartieron ideas similares.
En 1931 el fisiólogo Haldane declaró que el vitalismo había sido abandonado como creencia aceptable, sin embargo, pensaba que las interpretaciones puramente mecanicistas no podían explicar la coordinación tan característica de la vida y la secuencia ordenada de sucesos que se daban en el desarrollo.
De ambas posturas, vitalista y mecanicista, surgió una nueva interpretación denominada «organicismo» que en la actualidad es el paradigma dominante. Esta corriente defiende que a nivel molecular se pueden explicar los procesos fisiológicos por mecanismos fisicoquímicos, pero que, a nivel superior estos mecanismos tienen una influencia prácticamente nula.

¿Qué quiere decir esto?

Tanto la materia viva como la inerte pueden agruparse en diferentes niveles de organización que siguen un orden jerárquico. Cada uno de estos niveles incluye a los inferiores y se convierte en la base de los superiores. En la materia viva, cada nivel de organización aporta propiedades que no se encuentran en niveles inferiores. Además cada uno posee características propias denominadas emergentes. Por ejemplo, una proteína no es la suma de los aminoácidos que lo integran porque posee unas características que no se encuentran en los aminoácidos aislados. Estas características emergentes no se podían predecir aunque se conozca el nivel inferior
Los niveles de organización son: subatómico, atómico, molecular, celular, pluricelular, población, ecosistema.
 
 
Los organicistas defienden que la organización de las partes controla todo el sistema y que existe integración en todos los niveles que se manifiesta a nivel bioquímico, del desarrollo y en el comportamiento del organismo completo, por lo que ningún sistema se explica describiendo las propiedades de sus componentes de forma aislada. Las características propias de los seres vivos no se debían a su composición sino a su organización.  La idea principal del organicismo es que “el todo es más que la suma de sus partes”.
Hoy en día, ante el reconocimiento de la dificultad para responder a la pregunta “qué es la vida”  los biólogos prefieren buscar mejor aquello que caracteriza a los seres vivos. Decía el prestigioso biólogo Ernst Mayr que, la vida podía estudiarse desde el punto de vista científico incluso podía definirse qué es un organismo vivo, así como, distinguirlo de la materia inerte, pero esto mismo no podía hacerse con la abstracción del concepto “vida”. 
La vida, pues, se resiste a ser un espacio explicable totalmente por la ciencia, ya que no se puede controlar ni predecir.
 
 
Aquí os dejo el vídeo de Michael Jackson titulado «Earth Song» que nos recuerda la necesidad de proteger la vida en la Tierra. 
 

Referencias:

– Así es la Biología. Ernst Mayr

– Conocimientos fundamentales de biología. Rosaura Ruiz Gutiérrez

– Aristóteles. Francisco Rodríguez Valls

– El saber filosófico: Antiguo y moderno. J.Martinez, Aurora Ponce de León

Yo Pienso, Luego Tú Existes

En la entrada «¿Alguien ha visto a un lindo gatito?« se planteaban una serie de preguntas como …

¿Qué sucedería si en un experimento cuántico estuvieran involucradas varias conciencias al mismo tiempo? 

Para el físico y premio Nobel Eugene P. Wigner las leyes de la mecánica cuántica no eran consistentes si no hacían referencia a la conciencia. Así que, en 1961 ideó un nuevo experimento mental conocido como “El amigo de Wigner” donde este científico observa cómo su amigo abre la caja donde se encuentra el “gato de Schrödinger” (os previne que el gato saldría más de una vez), la cuestión es…

¿La observación del amigo al interior de la caja es suficiente para que el gato esté vivo o muerto o hay que esperar a que el propio Wigner sepa el resultado para que la onda se colapse?

Si esto último fuese así, entonces, la caja, el gato y el amigo formarían un sistema cuántico mayor con una función de onda más compleja donde todo estaría indefinido (incluida la mente del amigo) hasta que Wigner la colapsara y el destino del felino fuera una realidad. Sin embargo, si al mismo tiempo, otra persona observara a Wigner y otra a ésta última, estaríamos ante un regreso infinito y he ahí la paradoja. 

Pero para Wigner este regreso infinito no se produce porque la única mente que puede colapsar la onda es la suya, ya que para él… 

SÓLO SU CONCIENCIA ES LA QUE EXISTE:

Eugene Wigner

«…soy el único observador, y todas las otras personas son el objeto de mis observaciones» 

Simetrías y Reflexiones. Eugene Wigner

Nos dice Mark Twain en el «Forastero Misterioso»:

“Es verdad lo que te he revelado; no hay Dios, ni universo, ni raza humana, ni vida extraterrestre, ni cielo, ni infierno. Todo es un sueño…, un sueño grotesco y disparatado. Nada existe salvo tú. Y tú no eres más que un pensamiento…, un pensamiento errante, un pensamiento inútil, un pensamiento desamparado, vagando solitario entre las eternidades!” 

¿Pero como se podía llegar a esa conclusión tan extraña?

Existe una doctrina filosófica denominada solipsismo  que defiende que sólo podemos estar seguros de la existencia de nuestra propia mente (individual) y todo lo que nos rodea no es más que el producto de ésta. Es decir, tan sólo podemos creer en la existencia de nuestras propias sensaciones, nuestras propias percepciones, nuestros propios sentimientos… nada ajeno a la mente de cada uno es real.

Tú, que lees esto…
¿COMO PUEDES ESTAR SEGURO DE NO ESTÁS SOLO EN EL UNIVERSO Y LOS DEMÁS SOLO SOMOS PRODUCTO DE TU IMAGINACIÓN?

No estás seguro, ¿verdad?

Vamos a profundizar un poco en esta idea

El obispo irlandés George Berkeley, allá por el siglo XVIII, fue el primero en dudar de la existencia del mundo físico. Para él lo único cierto es que nosotros percibimos, pero no percibimos materia, no podemos presumir que aquello que sentimos tiene sustancia propia. Para Berkeley incluso el tiempo y el espacio podían encontrarse en nuestra conciencia.

Y es que la mente humana no establece contacto directo con el exterior, tan sólo percibimos ondas lumínicas que nos devuelven objetos, escuchamos ondas sónicas y sentimos mediante impulsos eléctricos y, al final, todo lo que en realidad obtenemos son sensaciones. Veamos algunos ejemplos: El famoso árbol que cae en el bosque cuando nadie se encuentra para escucharlo, no hace ruido, porque al caer, sólo provoca alteraciones en la presión del aire que producen veloces ráfagas de viento, sin sonido alguno. Cuando estamos presentes en la escena, las ráfagas hacen que el tímpano vibre y éste estimula los nervios que envían  señales eléctricas al cerebro donde se  produce la sensación del sonido .Lo mismo sucede con los colores,  éstos no tienen existencia por sí mismos, tan sólo se trata de ondas electromagnéticas de diferentes longitudes. Los objetos que nos rodean absorben o reflejan la luz dependiendo de su composición, su forma, etc. Nosotros vemos los colores de los objetos cuando éstos rechazan una determinada longitud de onda. Por ejemplo, cuando vemos un objeto de color azul, es porque a nuestros ojos llegan ondas de rebote del objeto con una longitud de onda corta, si fuera larga sería rojo. Es decir, hasta que nuestra retina no es estimulada por las ondas de luz, el objeto no posee color alguno. No existe ningún lugar en el espacio donde se encuentre el color azul ni ningún otro color, tan sólo son percepciones de nuestra mente.

Incluso cuando creemos que los objetos existen porque sentimos la presión de ellos en nuestras manos, también es falso,  todo se reduce a una sensación de nuestra mente. En realidad lo que sucede es que los átomos tienen electrones (carga negativa) en sus capas exteriores y las cargas de un mismo signo se repelen, por lo que los electrones de nuestras manos repelen a los de los objetos que tenemos en ellas y esa fuerza de repulsión nos detiene los dedos impidiendo que los penetremos dándonos la sensación de falsa solidez. 

Mas ejemplos

Cuando percibimos el dolor… ¿Qué es en realidad? ¿Acaso podemos conocer el dolor sin tener una experiencia directa con él? Todas estas creaciones internas de sensaciones son denominadas por científicos y filósofos como “qualia” (ver «El Misterio de los Qualia») entonces… ¿es real el mundo que me rodea o lo único real son mis sensaciones? Pero, aceptar que no existe nada en el universo salvo mi conciencia es un tanto descorazonador, ¿no? por no hablar de las objeciones que suelen oponerse al solipsismo, ya que si consideramos que el solipsista es el único creador de su universo, con pleno uso del “libre albedrío” podríamos preguntar, por ejemplo, ¿por qué en la vida existe el dolor? ¿Por qué crearíamos dolor para nosotros mismos? 

Pero existen otras interpretaciones de la física cuántica que no se adentran este extraño mundo del solipsismo. Sígueme a la siguiente entrada

Referencias:

– Orden y Sorpresa. Martin Gardner
– Biocentrismo. Robert Lanza
– Cerebro: últimas noticias. Diego Andris Golombek

Ojos Que No Ven, Realidad Que No Existe II

 

Algo similar sucede respecto al espacio. Creemos que éste es un gran contenedor sin paredes lleno de objetos con distintas formas y colores separados unos de otros. Es el lenguaje humano quien decide donde están los límites de un objeto y donde comienza el siguiente. Sin embargo, la física cuántica arroja serias dudas sobre si los elementos individuales, incluso distantes, están verdaderamente separados. En 1964, el físico John Bell investigó si las partículas separadas podrían influenciarse de forma instantánea a grandes distancias (ver entrelazamiento cuántico en  “El Fantasma de Einstein” demostrando que el acto de observación al colapsar la función de onda de una partícula entrelazada influía sobre la otra de forma inmediata aunque ésta estuviera al otro extremo del universo, actuando como si no existiera ni espacio ni tiempo entre ellas.

La insistencia de Einstein sobre la localidad de los efectos físicos, es decir, que nada puede influir en otra cosa a una velocidad superior a la de la luz, era errónea.
Para el biocentrismo esto significa que lo que observamos se encuentra flotando en el campo de la mente que no está limitado por el espacio-tiempo. El espacio y el tiempo son formas de nuestro sentido animal de percepción y no poseen una realidad independiente. Los llevamos como las tortugas llevan su caparazón.
Burbujas de individualidad en una conciencia universal

Unos de los inconvenientes que admite Lanza sobre la necesidad de un observador consciente es que nos conduce al solipsismo (ver “Yo pienso, luego tu existes»). Sin embargo, considera que todo el mundo asume que existe una separación absoluta entre las individualidades, pero podría suceder que no hubiera dicha separación y que existiera una conciencia mutua. Esta conciencia universal estaría ligada a toda forma de vida y en una parte de ella residiría la experiencia de cada conciencia individual. Por cada vida existe un universo, su propio universo. Se generan burbujas individuales de existencia. El planeta se encuentra repleto de billones de esferas de realidad generada por cada individuo e incluso por cada animal. Cuando dos individuos se encuentran, las esferas de realidad de cada uno de ellos se interceptan también.

Otros de los grandes misterios del universo es la explicación al fenómeno denominado “El principio de Ricitos de Oro”, es decir, como podemos explicar el ajuste perfecto de las fuerzas del universo y de sus constantes universales para que se produzcan las interacciones atómicas, la existencia de los átomos, los planetas, el agua líquida para que pueda producirse la existencia de la vida (ver “¿Que pasaría si?”).

 
Se podrían dar  cuatro explicaciones a este misterio: una coincidencia increíble; que Dios lo hizo; invocar el Principio Antrópico (ver “En el ombligo del universo») y el biocentrismo que defiende que el universo fue creado por la vida.
 
 
Referencias:
– Una nueva teoría del universo. Con la vida en la ecuación, el biocentrismo crece con la física cuántica. Robert Lanza. Revista Elementos: Ciencia y cultura
– Biocentrismo, Cómo la vida y la conciencia son las claves para entender la verdadera naturaleza del universo. Robert Lanza y Bob Berman

Ojos Que No Ven, Realidad Que No Existe I

Adentrándonos, de nuevo, en el apasionante mundo de la conciencia, llegamos a una hipótesis realmente curiosa y peculiar; el Biocentrismo. Esta idea propuesta por el científico y doctor en medicina Robert Lanza considera que la VIDA es el centro de todo, y al contrario de lo que la lógica nos dicta, es ella quien crea al universo y no al revés. Para ello, coloca al observador en el centro de la ecuación. La conciencia es fundamental y ésta es un gran misterio no sólo para la biología sino también para la física. Porque no se puede explicar cómo la conciencia surge de la materia o cómo las moléculas del cerebro la crean.

 Ya desde la más lejana antigüedad los filósofos intuyeron que la conciencia era prioritaria para entender el mundo, que todas las verdades del ser comenzaban con la mente del individuo y el yo. En esta línea argumentaron Descartes con su “Pienso, luego existo”, Kant, Leibnitz, el obispo Berkeley, Schopenhauer, Bergson…

Lanza se apoya en la física cuántica para defender estas ideas, en el experimento de la doble rendija («¿Alguien ha visto un lindo gatito?«). Cuando en 1926, Max Born demostró que las ondas del experimento eran ondas de probabilidad, en realidad descubrió que no tenían una existencia real, tan sólo era estadística. Ninguna partícula podía tener existencia real hasta no ser observada.

Para el biocentrismo nada puede existir sin que un ser vivo lo perciba y la forma en que la realidad es percibida tiene influencia sobre la misma realidad. Por la noche cuando apagamos la luz del dormitorio creemos que la cocina sigue estando oculta en la oscuridad. Sin embargo, la nevera, el horno y todos los electrodomésticos forman una nube de materia/energía, ya que las partículas subatómicas no ocupan un lugar definido hasta que no sean observadas, y sólo cuando regresamos a la cocina a por un vaso de agua, la mente establece el andamiaje para que las partículas ocupen una posición real. Nos han enseñado que el mundo existe por sí mismo, que los ojos de los seres vivos son sólo ventanas transparentes cuya ausencia (muerte, ceguera) no altera la existencia de la realidad externa. Pero, ¿Dónde existe la realidad? ¿Dónde se encuentran las cosas que experimentamos como reales? 

Cuando decimos: “Pásame la mantequilla que está ahí” en realidad la mantequilla sólo existe en nuestra mente. El cerebro convierte los impulsos de nuestros sentidos en un orden y una secuencia. Al rebotar los fotones de la luz en la mantequilla, varias combinaciones de longitudes de onda entran por nuestros ojos, y luego, en nuestro cerebro, esta información que no tiene color por sí misma, aparece como un bloque amarillo de mantequilla. Incluso el olor y la textura sólo está en nuestra mente. La mantequilla no está ahí fuera, es sólo una forma de hablar. Esto sucede para todos los objetos percibidos. Se puede pensar que existen dos mundos, uno ahí fuera y otro en el interior de la cabeza, pero esto es sólo una creencia porque sólo se ha conservado una realidad que es la que requiere de la conciencia para manifestarse.

¡Pásame la mantequilla!

Desde el punto de vista del biocentrismo, incluso el espacio y el tiempo son elementos de la biología y no de la física, ya que los considera como propiedades de la mente de los seres vivos, lo que significa que tenemos que dudar de nuestras creencias sobre los mismos. Pensar que podamos ser nosotros los creadores del espacio y el tiempo va en contra de nuestra educación y del sentido común. Nadie se pregunta si existe el tiempo, pues es obvio que el reloj avanza, que los años pasan. Lo mismo sucede respecto al espacio.

Tiempo y espacio relativo

Como sabemos mediante el Principio de Indeterminación de Heisenberg, no se puede conocer con exactitud la velocidad y la posición del objeto, al mismo tiempo. Para describir esta indeterminación Lanza lo compara con una película de torneo de ballesta. El arquero dispara una flecha y la cámara sigue su trayectoria hacia el arco. Cuando el proyector se detiene se observa una flecha parada en el aire. En esa imagen podríamos determinar la posición de la flecha (más allá de las gradas a unos 20 pies del suelo), pero no podemos saber a donde se dirige porque su velocidad es cero y su trayectoria incierta. Si no fuera de esta forma no podríamos fijar la posición de la flecha, si la película continúa se suman los fotogramas y la flecha recupera su velocidad, pero perdemos su posición.

Velocidad cero, trayectoria incierta

El biocentrismo defiende que es la mente animal la que hace que el mundo se mueva como si fuera un proyector. Aquí es donde reside el principio de indeterminación porque la posición pertenece al mundo de afuera, pero el movimiento, al involucrar al tiempo, pertenece al mundo interior. Dos mil quinientos años después, Zenón parece haber acertado cuando afirmaba que una flecha sólo podía estar en un lugar en cada momento del vuelo y que si sólo podía estar en un lugar, entonces, debía estar en reposo, por lo que el movimiento era imposible. Pero no es que sea imposible el movimiento, es que el movimiento progresivo del tiempo no es una característica del mundo externo, sino una proyección del interior de nosotros mismos.

Lanza también compara al tiempo con una grabación de música en un fonógrafo, dependiendo de donde coloquemos la aguja, escucharemos una pieza u otra. Ese punto será el presente. La música antes y después de la canción que estamos escuchando serán el pasado y el futuro. Si cada momento persistiera siempre en la naturaleza, todos los «ahoras» existirían simultáneamente. Si pudiéramos acceder a todo el disco, lo experimentaríamos de forma no secuencial. Podríamos conocer a las personas como niños pequeños, como adolescentes, como ancianos, todo junto.

Sígueme a la segunda parte

Aquí os dejo el videoclip «Return to Innocence» del grupo «Enigma» para poner una nota musical a la reflexión sobre el tiempo y lo curioso que sería poder avanzar y retroceder por él a nuestro antojo. Que lo disfrutéis 

Referencias:

– Una nueva teoría del universo. Con la vida en la ecuación, el biocentrismo crece con la física cuántica. Robert Lanza. Revista Elementos: Ciencia y cultura

– Biocentrismo, Cómo la vida y la conciencia son las claves para entender la verdadera naturaleza del universo. Robert Lanza y Bob Berman

Creadores de Matrix

John Wheeler
 
Si la Escuela de Copenhague defendía que la realidad se encontraba en una onda de probabilidad mientras no fuera observada o medida, el físico Jonh Archibald Wheeler dio un paso más allá al defender que el universo se encontraba en un estado intangible hasta que surgió el primer observador consciente capaz de colapsar la onda y darle realidad.
¿Qué significa esto?
Evidentemente, como el universo es anterior al ser humano, el colapso de onda tiene un efecto HACIA ATRÁS EN EL TIEMPO, es decir, desde el nacimiento del ser humano hasta el Big Bang.
En 1978 desarrolló en su artículo “Law without law” un experimento denominado “acción retardada”. Se trataba de una versión del experimento de la ”doble rendija” de Young realizada con espejos y con una curiosa variación. La idea era la siguiente: una fuente de luz se proyectaba sobre un espejo semirreflector, es decir, que refleja la mitad de la luz y la otra mitad pasa a través de él. Por lo cual existían dos haces de luz: transmitido y reflejado.
En el camino de cada rayo de luz se situaba un espejo normal, de esos que solo reflejan, pero colocados de tal forma que hacían que dichos haces se cruzaran. Aquí se colocaron dos detectores. Dependiendo del camino que hubiera seguido el fotón sería registrado por un detector u otro (el fotón se comportaba como una partícula).
 
 
Sin interferencias
 
 
Aquí se pregunta Wheeler:
 
¿Puede el experimentador determinar qué ruta sigue el fotón?

Para reproducir el patrón de interferencia, se colocó un nuevo espejo semirreflector donde se cruzan los dos haces de luz, antes de los detectores. Cuando se producía un patrón de interferencia en el experimento de la “doble rendija” se observaban unas bandas luminosas correspondientes a los máximos de onda y bandas oscuras donde éstas se aniquilaban, pero en este experimento este patrón se manifiesta por el funcionamiento de un solo detector que recoge dicho máximo de onda, el otro no funciona ya que coincide con la destrucción de la misma (o sea como si fueran las bandas oscuras).
Cuando se realiza el experimento con un solo fotón, estando colocado el segundo espejo semirreflectante, sólo funciona un detector, es decir, se obtiene una interferencia, lo que equivale a que el fotón había recorrido los dos caminos posibles, había sido reflejado y transmitido por el primer espejo semirreflectante, para luego interferir consigo mismo en el segundo (el fotón se comportaba como una onda).
 
Con interferencias  
 
Lo verdaderamente curioso y extraordinario de este experimento no es la demostración de que el fotón se comporta como onda y partícula al mismo tiempo, algo que ya vimos en el artículo “Malditas Interferencias” sino que la observación de la ruta que ha seguido el fotón se realiza después de que éste haya emprendido el camino.
Sólo por el hecho de colocar o no el segundo espejo semirreflector podemos determinar si el fotón ha venido por una ruta o por las dos, pero esta “decisión” del fotón es un hecho del pasado y la acción de colocar el segundo espejo es un hecho del presente… entonces,
 
 
 
¿Cómo puede el fotón comportarse como si supiera de antemano si va a ser o no colocado el segundo espejo reflectante?
 
Para comprender la creación y la historia del universo, Wheeler traslada el experimento mental de la elección retardada del laboratorio a escala cósmica, utilizando como fuente de emisión de fotones un cuásar (objetos estelares muy distantes que emiten una luz equivalente a un billón de soles) y un telescopio. La luz llega a la Tierra directamente desde el cuásar, pero una porción de ella se dirige hacia el espacio en ángulos distantes. Sin embargo, esta luz encuentra en su camino una galaxia que la curvará, según la teoría de la relatividad, de tal forma que esos rayos también llegarán a la Tierra, pero utilizando otro sendero. Tenemos entonces dos rayos de luz procedentes del cuásar; uno directo y otro curvado hacia nosotros gracias al efecto provocado por la galaxia.
 
 
Cuando Wheeler situó el detector en la intersección de ambos rayos se reprodujo el patrón de interferencia, lo que significaba que el fotón había recorrido los dos senderos al mismo tiempo, sin embargo, cuando situaba el detector en cada sendero antes de la intersección, el fotón había viajado por aquel en el que era detectado.
Lo realmente curioso de este experimento es que el cuásar se encuentra a mil millones de años luz de distancia, es decir, que la decisión de colocar el detector en un lugar u otro afectó al recorrido del fotón hacia la Tierra, pero éste ya había emprendido el camino hacía mil millones de años, mucho antes de que existiera los seres humanos en el planeta. Es decir, las mediciones realizadas en el presente crean el pasado del fotón, pero en esta ocasión un pasado muy, muy remoto.
 
  
La conclusión a la que se llega es que el observador podía influir hacia atrás en el tiempo permitiendo que los efectos precedan a las causas. Este fenómeno se denomina «retrocausalidad».
 
 
 
 
Para Wheeler todo el universo es como el experimento de la elección retardada. Comienza con el Big Bang, crece y se hace más complejo, representándolo con un gran ojo con el que se observa a sí mismo creando la realidad desde su origen. El universo se convierte en un circuito de retroalimentación al que constantemente contribuimos creando el pasado y el futuro. Allí donde los observadores conscientes no han interactuado sólo existen nubes de incertidumbre.
 
 
Wheeler lo define como “Universo participativo”.
 
 
 
Para comprender la forma en que los observadores conscientes participan del universo lo asemeja a una anécdota vivida por él hace muchos años, cuando estando en una fiesta los invitados le gastaron una broma. Le pidieron que adivinara una palabra, en un máximo de 20 preguntas a las que sólo obtendría respuestas con un sí o un no. Cuando Wheeler adivinó la palabra los jugadores comenzaron a reírse porque en realidad no habían escogido ninguna, tan sólo contestaban sus preguntas al azar aunque de forma consecuente con lo ya respondido. Es decir, el resultado no existía con anterioridad, surgió en parte por el azar y en parte por las preguntas que eligió el físico.Wheeler comprendió que dependiendo del tipo de experimento la naturaleza se comporta como onda o partícula, el observador elige lo que quiere conocer de ella. “Dime que preguntas y te diré que ves” En un ensayo denominado “It from bit” explica que cada partícula en el universo existe como respuesta a preguntas afirmativas o negativas, es decir, opciones binarias, bits.
 
Cuando se observa un fotón se está añadiendo un bit de información a lo que conocemos del mundo.
 
Muchos físicos creen que el espacio puede dividirse en pequeñas celdas minúsculas, como un tablero de ajedrez tridimensional. En cada celda se almacenaría un bit de información. Las celdas pueden contener una partícula o no. De esta manera la información sobre la realidad se dispondría como si fuera un mensaje, pero el mensaje y la existencia física serían inseparables. Desde las partículas elementales hasta el espacio-tiempo procederían de la información en bits. Las leyes de la física se convertirían entonces en programas informáticos y el universo sería un gigantesco ordenador que almacena información que es en sí el propio universo.
 
es.wikipedia.org/wiki/Ajedrez_tridimensional

Pero Wheeler no era el único que concibió el universo como una colosal máquina de información, para David Bohm se asemejaba a un holograma, como veremos en la entrada «La Realidad Plegada«

 
 
 
 
 
Referencias:
– Entrelazamiento el mayor misterio de la física. Amir D. Aczel, J.Luis Sánchez Gómez 
– El universo inteligente. James N. Gardner

– Does the Universe exist if we´re not looking? Tim Folger. Revista Discover Junio 2002

– El juego de las veinte preguntas. José Gordon. Revista UNAM. Nº 49

– La guerra de los agujeros negros. Leonard Susskind.

– Orden y Sorpresa. Martin Gardner

– Nuevos espacios y nuevos entornos de educación. Peiró y Gregori

¿Alguien Ha Visto Un Lindo Gatito?

Si la realidad nos ha sorprendido por sus “rarezas” a escala microscópica, esto no ha hecho más que empezar. En el siglo XX los físicos demuestran que tanto las partículas elementales como los átomos y las moléculas cumplían una extraña paradoja: la misteriosa cualidad de ser onda y partícula al mismo tiempo. Bien, parece que ahora tan sólo tenemos que asimilarlo y aceptarlo como parte de una realidad inesperada y extraña… pero, ¡no queda aquí la cosa!

Volvamos al experimento de la doble rendija de Young. Como se comentó en el artículo “¡Malditas Interferencias!”, tanto fotones como electrones podían pasar por ambas rendijas a la vez y proyectaban su consabido patrón de interferencia al llegar a la última pantalla.

Pues bien, para refinar más el experimento, los científicos decidieron poner un detector en cada rendija para saber qué sucedía en cada una de ellas… 

¿Y QUE SUCEDIÓ?

Que cada partícula decidió entrar por una de las dos rendijas y no por ambas, es decir, no se comportaron como ondas, siguieron siendo partículas ¡como si supieran que las estaban observando! 

y como consecuencia el patrón que se obtuvo en la última pantalla no fue el de interferencia de las ondas. ¿Qué patrón apareció entonces?

 Pues el que se hubiera obtenido si el experimento se hubiera realizado con canicas o cualquier elemento tangible: dos franjas de impacto paralelas.

En este vídeo encontrarás una divertida y clara explicación

¿Q

¿QUE SIGNIFICA ESTO? UE SIGNIFICA ESTO?

Significa que en el experimento se ha introducido la observación, pero… 

 ¿Qué es observar?

Hasta que no son observados
 los objetos cuánticos
 ¿existen?

En física clásica observar es medir las propiedades de un objeto. Por ejemplo, sabemos que una piedra tiene una propiedades que nos hacen reconocerla como piedra (tamaño, forma, peso, etc.) esas propiedades están ahí aunque no las estemos observando. Pero el mundo cuántico, ya hemos visto, que va por libre y en él las cosas no son así. Las propiedades de los objetos no se pueden definir antes de ser observados, lo único que existe es un conjunto de probabilidades, que se describen mediante la función de onda (Es un objeto matemático que nos informa de cuáles son los resultados posibles de una medida y sus probabilidades relativas, pero no nos dice qué resultado concreto se obtendrá si un observador trata efectivamente de medir el sistema o averiguar algo sobre él – Wikipedia) , por lo que se podría decir que antes de medir, los objetos cuánticos son una función matemática, una superposición borrosa de posibilidades. Si no lo observamos, éstos se comportan de forma determinista, es decir, según describe la Ecuación de Schrödinger (Ecuación de onda que predice analíticamente y con precisión, la probabilidad de eventos o resultados)

¡¡¡Ufff!!!

Todo lo que puede describirse con la ecuación de Schrödinger está en un estado superposicional existiendo en todos los estados cuánticos posibles a la vez (posición, momento, energía). Pero durante el experimento de la doble rendija, al medirse la posición se obtiene un único resultado con una probabilidad del 100% y no se produce patrón de interferencia.


¿Y de qué depende dicho resultado? 

De la Regla de Born, que establece que la probabilidad de encontrar un objeto cuántico en cualquier lugar es proporcional al cuadrado de la función de onda.

Pero, ¿por qué produce el colapso de la onda de probabilidad? 

Heinsenberg interpretó que la medición producía el colapso de la función de onda, desde un estado superposicional a un solo estado. Si tan solo se puede asignar una probabilidad a cada posibilidad lo que se está afirmando es que el resultado es una cuestión de azar, y es justamente eso lo que decía Einstein que no creía que hiciera «Dios» o «El Viejo» con el universo:  “jugar a los dados”.

¿Qué sucede “realmente” cuando se observa?

Bien, los científicos dan varias explicaciones ¡la cosa no es para menos! su sentido de la realidad empieza a tambalearse y no todos están de acuerdo a la hora de interpretar lo que ven. Para resumir hay que decir que existen varias interpretaciones, una de ellas es la  de Copenhague que se debe a los científicos Niels Bohr y Werner Heisenberg, del Instituto de Física Teórica de Copenhague. Para dicha escuela, se produce una observación cuando un objeto microscópico interacciona con un objeto macroscópico. Por ejemplo, cuando una película fotográfica es golpeada por un fotón, ésta ha «observado» el fotón o cuando un contador Geiger produce un chasquido al entrar un electrón, entonces el contador ha “observado” al electrón.   Cuando se produce dicha observación la onda de probabilidad colapsa.

Pero para el matemático John von Neumann el contador Geiger entraría también en estado de superposición junto con el electrón y si un segundo aparato entrara en contacto con el contador se uniría igualmente al estado de superposición y así sucesivamente, es lo que se denomina la cadena de von Neumann.

¿Cuándo pararía la cadena de crecer?

Von Neumman demostró que ningún sistema físico que obedeciera las leyes de la física podría provocar el colapso de la función de onda, es necesario que exista un “observador” externo al sistema que escape al comportamiento de la mecánica cuántica y provoque que la realidad deje de estar en superposición. Este observador externo sólo puede ser la conciencia humana, pues ésta no es materia, así pues, el “observador” capaz de acabar con la superposición y materializar una realidad concreta solo puede ser un “observador” consciente.

Aplicando la cadena de von Neumann al experimento de la doble rendija sería algo así:

Aquí también podríamos preguntarnos ¿Qué es un observador consciente?

Este es un tema bastante profundo que será tratado en otras entradas dedicadas al misterio de la consciencia. Por ahora, es intuitivo pensar que los seres humanos somos conscientes, pero ¿son conscientes los animales? ¿lo son los robots? 

Solo como apunte, es preciso difundir la declaración sobre la consciencia de los animales  firmada en la Universidad de Cambrige, el 7 de julio de 2012 y realizada por 13 neurocientíficos de prestigiosas instituciones como Caltech, MIT, el Instituco Max Planck, en presencia de Stephen Hawking.

«De la ausencia de neocórtex no parece concluirse que un organismo no experimente estados afectivos. Las evidencias convergentes indican que los animales no humanos tienen los sustratos neuroanatómicos, neuroquímicos, y neurofisiológicos de los estados de la conciencia junto con la capacidad de exhibir conductas intencionales…» 

Low, Philip et al. (2012) The Cambridge Declaration on Consciousness 

Así pues, podríamos suponer que los animales también podrían colapsar la onda de superposición y materializar la realidad. Aunque también podemos preguntarnos ¿es lo mismo tener consciencia que estar consciente? ¿Puede materializar la onda de probabilidad, mediante la observación, un individuo que no sepa interpretar la información que envía el detector?

Afirma Schrödinger:

«¿Sería el mundo de otro modo sin observadores conscientes, una obra representada ante asientos vacíos, sin existir para nadie, y por ende sin existir propiamente?«

Un par de años después de que von Neumann nos mostrara la necesidad de la consciencia, Schrödinger creó la metáfora del gato para poner a prueba la cuestión de la superposición de estados sobre todo cuando se relacionan con estados macroscópicos, dando lugar a situaciones absurdas.

LA PARADOJA DEL GATO

El físico Edwin Schrödinger propuso, en 1935, un experimento mental conocido como “El gato de Schrödinger” (no perder de vista este gato porque está encerrado en más de una entrada) que consistía en meter dentro de una caja opaca a un pobre gato, un aparato con un 50% de posibilidades de emitir una partícula radioactiva y un contador Geiger dispuesto de tal forma que si registraba la emisión de dicha partícula activara un mecanismo donde un martillo rompería una botella de gas venenoso. La cuestión es que el gato tenía un 50% de posibilidades de vivir o morir. Bien, pues para averiguar el resultado del experimento era necesario abrir la caja y observar dentro pero, ¿Qué sucede mientras no se abre? 

Para Einstein, el gato estaría en todo momento del experimento vivo o muerto, ya que consideraba que la información de lo que sucedía era incompleta. Al abrir la caja no sucede nada sorprendente, el estado del gato cambia porque lo hace la información que se tiene sobre él.

Para la escuela de Copenhague, en cambio, el gato está vivo y muerto al mismo tiempo, se encuentra en un estado borroso y sólo se hace nítido al abrir la caja. Pero ¿Qué es medir en este experimento? ¿Abrir la caja? ¿Por qué se trata cuánticamente al gato y a la caja y no a la persona que mira dentro? ¿Qué pasaría si en lugar de un gato fuera una persona quien estuviera en la caja? o ¿Qué pasaría si una persona observa a otra abrir la caja?

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Los siguientes videos son un episodio de la serie de televisión «Gritos en la noche» titulado «Si un árbol cae…» es una historia de miedo que plantea de forma curiosa el poder de la observación

1ª PARTE

2ª PARTE

                        

Referencias:

– El enigma cuántico. B Rosenblum y F. Kuttner

– Más allá de la razón: ocho grandes problemas que revelan los límites de la ciencia. AK Dewdney 

– Cómo llegamos a conocer el cosmos: Light & Matter. Helen Klus

– Declaración de Cambrige sobre la consciencia

– Algunos aspectos de la Mecánica Cuántica. M.R.Guerra

– Cuántica sin fórmulas. El gato de Schrödinger

– La física cuántica. Etienne Klein 

– Misticismo cuántico. Wikipedia

– Interpretaciones de la mecánica cuántica. Wikipedia

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