"Quien no sea capaz de vivir en la incertidumbre hará bien en no ponerse nunca a pensar."
Fernando Savater
miércoles, enero 07, 2009
Incertidumbre
sábado, julio 05, 2008
La unificación
"Es un sentimiento maravilloso descubrir las características unificadoras de un complejo de fenómenos diversos que parecen totalmente desconectados en la experiencia directa de los sentidos."
Albert Einstein, 1901
martes, junio 24, 2008
¿Un Universo diseñado?
Autor: Steven Weinberg (Profesor de Física, Universidad de Texas en Austin, Ganador del Premio Nobel de Física en 1979). El original en español y las referencias las puedes encontrar aquí. Este artículo se basa en una charla dada en Abril de 1999 en la Conferencia sobre el Diseño Cósmico por la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Washington, D.C. y publicado en la New York Review of Books
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Me han solicitado que comente si el universo muestra o no indicios de haber sido diseñado. No veo como es posible hablar de esto sin tener al menos una vaga idea de cómo debería ser el diseñador. Cualquier posible universo puede ser explicado como el trabajo de algún tipo de diseñador. Incluso un universo completamente caótico, sin ningún tipo de leyes ni regularidades, puede suponerse que fue diseñado por un idiota.
La pregunta que me parece más apropiada, y quizás no imposible de responder, es si el universo muestra signos de haber sido diseñado por una deidad más o menos del tipo de la de las religiones tradicionales monoteístas - no necesariamente la figura del techo de la Capilla Sixtina, pero al menos con algún tipo de personalidad e inteligencia, quien creó el universo con un tipo especial de interés en la vida, y más en concreto, con la vida humana. Espero que esta no sea la idea del diseñador sostenida por muchos aquí. Podríais decirme que tenéis en mente algo mucho más abstracto, algún espíritu cósmico de orden y armonía, como Einstein. Sois libres de pensar así, pero entonces no sé porque usáis palabras como "diseñador" o "Dios", excepto quizás como una forma colorida de protección.
Se cree que es obvio que el mundo fue diseñado por algún tipo de inteligencia. ¿Qué más podría dar cuenta del fuego y la lluvia, de los rayos y los terremotos? Después de todo, las maravillosas habilidades de los seres vivos parecen apuntar a un creador que tiene un especial interés en la vida. Hoy comprendemos muchas de esas cosas en términos de fuerzas físicas actuando bajo leyes impersonales. No conocemos todavía las leyes más fundamentales, y no podemos predecir con exactitud las consecuencias de las leyes que conocemos. La mente humana continúa siendo extraordinariamente difícil de comprender, al igual que el tiempo. No podemos predecir si va a llover el mes que viene, pero conocemos las reglas que gobiernan la lluvia, incluso a pesar de no poder calcular sus consecuencias. No veo nada en la mente humana diferente al tiempo, que permanece fuera de nuestra comprensión como una consecuencia de leyes impersonales actuando durante miles de millones de años.
No aparenta haber ninguna excepción a este orden natural, ningún milagro. Tengo la impresión de que hoy en día la mayoría de los teólogos se muestran remisos a hablar de milagros, pero las grandes religiones monoteístas están basadas en historias de milagros - la zarza ardiente, la tumba vacía, el ángel dictando el Corán a Mahoma - y algunas de éstas dicen que los milagros continúan hoy en día. La evidencia de estos milagros me parecen considerablemente más débiles que la evidencia de la fusión fría, y yo no creo en la fusión fría. Después de todo, hoy entendemos que incluso los seres humanos son el resultado de la selección natural actuando sobre millones de años de comer y reproducirse.
Pensaría que si hubiésemos de ver la mano de un diseñador en algún sitio, ese sería en los principios fundamentales, las leyes finales de la naturaleza, el libro con las reglas que gobiernan todos los fenómenos naturales. Aún no conocemos las leyes finales, pero hasta donde hemos sido capaces de ver, son completamente impersonales y sin ninguna función específica para la vida. No hay una fuerza de vida. Como dijo Richard Feynman, cuando miras al universo y comprendes sus leyes, "la teoría de que todo está ordenado como un escenario para que Dios observe el combate del hombre entre el bien y el mal parece inadecuado".
Es cierto que cuando la mecánica cuántica estaba en sus comienzos, algunos físicos pensaron que los humanos volvían a ocupar un puesto de privilegio, porque los principios de la mecánica cuántica nos dicen como calcular las probabilidades de los posibles resultados que pueden ser encontrados por un observador humano. Pero, comenzando con el trabajo de Hugh Everett hace cuarenta años, la tendencia en los físicos que piensan con profundidad sobre el tema ha sido la de reformular la mecánica cuántica en una forma enteramente objetiva, donde los observadores son manejados como cualquier otra cosa. No sé si este programa ha sido completado con éxito, pero creo que lo será.
Tengo que admitir que, incluso cuando los físicos lleguen tan lejos como puedan, cuando tengamos una teoría final, aún no tendremos una visión completamente satisfactoria del mundo, porque todavía nos quedará la pregunta "¿Porqué? ¿Porqué esta teoría, en vez de cualquier otra? Por ejemplo, ¿Porqué este mundo está descrito por la mecánica cuántica? La mecánica cuántica es una de las partes de nuestra física actual que tiene más posibilidades de permanecer intacta en cualquier teoría futura, pero no hay nada lógicamente inevitable en la mecánica cuántica; puedo imaginar un universo gobernado solamente por la mecánica Newtoniana. Así que aparentemente hay un misterio irreducible que la ciencia no eliminará.
Pero las teorías religiosas del diseño tienen el mismo problema. O bien crees en algo definido por un Dios o diseñador, o no. Si crees que no, ¿de qué estamos hablando entonces? Y si crees en algo definido, como "Dios" o un "diseñador", si por ejemplo crees en un Dios que es celoso, amante, inteligente, o caprichoso, entonces sigues debiendo afrontar la pregunta "¿Porqué?" Una religión puede afirmar que el universo es gobernado por un tipo de Dios, en vez de alguna otra clase de deidad, y puede ofrecer evidencias para creer en él, pero no puede explicar porque ha de ser así.
Con respecto a esto, me parece que la física está en una mejor posición para darnos una explicación parcialmente satisfactoria del mundo de lo que pueda llegar a conseguir nunca la religión, porque si bien los físicos no son capaces de explicar porque las leyes de la naturaleza son como son y no algo completamente diferente, al menos son capaces de explicar porque no son ligeramente distintas. Por ejemplo, nadie ha sido capaz de dar una alternativa lógicamente consistente a la mecánica cuántica que sea sólo un poco diferente. Una vez que comienzas a hacer pequeños cambios en la mecánica cuántica, llegas a teorías con probabilidades negativas u otros absurdos lógicos. Cuando se combina la mecánica cuántica con la relatividad se aumenta su fragilidad lógica. Encuentras que a menos que formules la teoría en la forma justa y adecuada, encuentras sinsentidos, como los efectos precediendo a las causas, o probabilidades infinitas. Las teorías religiosas, por otro lado, parecen ser infinitamente flexibles, donde no hay nada que impida la invención de deidades de cualquier tipo concebible.
Ahora bien, no me parece que solvente la cuestión decir que no podemos ver la mano de un diseñador en lo que sabemos acerca de los principios fundamentales de la ciencia. Puede ocurrir que, aunque esos principios no se refieran explícitamente a la vida, y mucho menos a la vida humana, pueden, no obstante, haber sido diseñados astutamente para que ésta tenga lugar.
Algunos físicos han argumentado que ciertas constantes de la naturaleza tienen valores que parecen haber sido misteriosamente ajustados con precisión para tomar valores que permitan la aparición de la vida, en una forma que sólo podría explicarse por la intervención de un diseñador con algún interés en especial por la vida. No estoy impresionado por estos supuestos ejemplos de ajuste fino. Por ejemplo, uno de los ejemplos más usados de ajuste fino tiene que ver con las propiedades del núcleo del átomo de carbono. La materia remanente de los primeros minutos del universo era casi por completo hidrógeno y helio, sin virtualmente nada de los elementos más pesados como el carbono, nitrógeno y oxígeno que parecen ser necesarios para la vida. Los elementos pesados que encontramos en la tierra se fabricaron cientos de millones de años después en la primera generación de estrellas, y fueron diseminados por el gas interestelar en el cual eventualmente se formó nuestro sistema solar.
El primer paso en la secuencia de reacciones nucleares que crearon los elementos pesados en las primeras estrellas es, usualmente, la formación de un núcleo de carbono a partir de tres núcleos de helio. Hay una probabilidad despreciable de que se produzca un núcleo de carbono en su estado normal (el estado de menor energía) por el choque de tres núcleos de helio, pero es posible producir cantidades apreciables de carbono en las estrellas si el núcleo de carbono pudiera existir en un estado radiactivo con una energía del orden de 7 millones de electrón-voltios (MeV) por encima de la energía del estado fundamental, igualando la energía de los tres núcleos de helio, pero (por razones que no expondré por ahora) no por encima de 7.7 Mev de su estado fundamental.
Este estado radioactivo del núcleo de carbono puede formarse fácilmente en las estrellas a partir de tres núcleos de helio. Después de eso, no habría problema en producir el carbono normal; el núcleo de carbono en su estado radiactivo emitirá espontáneamente radiación y se convertirá en carbono en su estado fundamental no radiactivo, el estado en que se encuentra en la tierra. El punto crítico en la producción del carbono es la existencia de un estado radiactivo que pueda ser producido en colisiones de tres núcleos de helio.
De hecho, del núcleo de carbono se sabe experimentalmente que tiene dicho estado radiactivo con una energía 7.65 Mev por encima de su estado fundamental. A primera vista esto puede parecer una afortunada aproximación; la energía del estado radiactivo del carbono no sobrepasa la permitida para la formación del carbono (y por lo tanto de nosotros) por sólo 0.05 MeV, que es menos de un uno por ciento de 7.65 MeV. Puede parecer que las constantes de la naturaleza de las que dependen las propiedades de todos los núcleos han sido cuidadosamente ajustadas para hacer la vida posible.
Pero mirando más detenidamente, el ajuste fino de las constantes de la naturaleza aquí no parece tan fino. Tenemos que considerar por qué la formación del carbono en las estrellas requiere la existencia de un estado radiactivo del carbono con una energía no mayor que 7.7 MeV por encima de su estado fundamental. La razón es que el núcleo de carbono en este estado se forma realmente en un proceso con dos pasos: primero, dos núcleos de helio se combinan para formar el núcleo inestable de un isótopo del berilio, berilio 8, el cual ocasionalmente, antes de fragmentarse, captura otro núcleo de helio, formando un núcleo de carbono en su estado radiactivo, que después decae y se convierte en carbono normal. La energía total del berilio 8 y un núcleo de helio en reposo es de 7.4 MeV por encima de la energía del estado fundamental del núcleo del carbono; así que si la energía del estado radiactivo del carbono fuese mayor de 7.7 Mev sólo podría formarse en una colisión entre un núcleo de carbono y un núcleo de berilio 8 sólo si la energía cinética de los dos núcleos fuese al menos de 0.3 MeV - una energía que es extremadamente improbable encontrar a las temperaturas a las que se encuentran las estrellas.
Así que el hecho crucial que afecta a la producción de carbono en las estrellas no son los 7.65 MeV del estado radiactivo del carbono por encima de su estado fundamental, sino los 0.25 Mev del estado radiactivo, un compuesto inestable formado por un núcleo de berilio 8 y un núcleo de helio, por encima de la energía de estos núcleos en reposo1. La energía no sobrepasa el límite para la producción del carbono por una fracción que es del orden de 0.05 MeV/0.25 MeV, un 20 por ciento, que no es una aproximación tan fina después de todo.
Esta conclusión sobre la lección que hemos estudiado sobre la síntesis del carbono es de alguna forma controvertida. En cualquier caso, hay una constante cuyo valor parece haberse ajustado notablemente a nuestro favor. Es la densidad de energía del espacio vacío, también conocida como constante cosmológica. Podría haber tomado cualquier valor, pero a partir de primeros principios uno podría esperar que esta constante debería ser muy grande, y podría ser positiva o negativa. Si fuera grande y positiva, la constante cosmológica actuaría como una fuerza repulsiva que se incrementaría con la distancia, una fuerza que impediría a la materia unirse en el universo primitivo, el proceso que fue el primer paso en la formación de las galaxias, estrellas, planetas y por último las personas. Si fuera grande y negativa, la constante cosmológica actuaría como una fuerza atractiva que se incrementa con la distancia, una fuerza que casi inmediatamente revertiría la expansión del universo y causaría su colapso, no dejando tiempo para la evolución de la vida. De hecho, las observaciones astronómicas muestran que la constante cosmológica es bastante pequeña, mucho más pequeña que lo que podríamos esperar a partir de primeros principios.
Todavía es muy pronto para decir si hay algún principio fundamental que pueda explicar porque la constante cosmológica debe ser tan pequeña. Pero incluso si no hay tal principio, recientes desarrollos en la cosmología ofrecen una posibilidad de explicación de porque los valores medidos de la constante cosmológica y otras constantes físicas son favorables a la aparición de la vida inteligente. De acuerdo con las teoría de "inflación caótica" de André Linde y otros, la nube de miles de millones de galaxias que se expanden y que llamamos big bang puede que no sea sino un fragmento de un universo mucho más grande en el que los big bangs se producen constantemente, cada uno con valores diferentes de las constantes fundamentales.
En este tipo de imagen, en el que el universo contiene muchas partes con diferentes valores de lo que llamamos constantes de la naturaleza, no habría ninguna dificultad en entender porque estas constantes toman valores favorables para la aparición de la vida inteligente. Habría un inmenso número de big bangs en el que las constantes de la naturaleza tomarían valores desfavorables para la vida, y sólo unos pocos donde la vida sería posible. No hay necesidad de recurrir a un diseñador benevolente para explicar porque estamos en una de las partes del universo donde la vida es posible: en cualquier otra parte del universo no hay nadie para realizar la pregunta2. Si cualquier teoría de este tipo resulta ser correcta, entonces concluir que las constantes de la naturaleza han sido finamente ajustadas por un diseñador benevolente sería como decir, "¿No es maravilloso que Dios nos pusiese aquí en la tierra, donde hay agua y aire, y la gravedad y temperatura son tan confortables, en vez de en algún lugar horrible, como Mercurio o Plutón?" ¿En que otro lugar del sistema solar aparte de la tierra podríamos haber evolucionado?
Este tipo de razonamiento se llama "antrópico". A veces da lugar a afirmaciones del tipo de que las leyes de la naturaleza son como son para que podamos existir, sin mayores explicaciones. Esto me parece poco más que cualquier galimatías místico. Por otro lado, si existiese un gran número de mundos en los que las constantes tomasen valores diferentes, entonces la explicación antrópica de porque en nuestro mundo toman valores favorables a la vida es de sentido común, tanto como explicar porque vivimos en la tierra en vez de en Mercurio o Plutón. Los valores actuales de la constante cosmológica, recientemente medidos por observaciones del movimiento de supernovas distantes, es lo que podrías esperar de este tipo de argumento: es suficientemente pequeña para que no interfiera con la formación de las galaxias. Pero todavía no sabemos suficiente sobre la física para decir si hay diferentes partes del universo en los que las usualmente denominadas constantes de la física toman realmente valores diferentes. Esta no es una pregunta sin respuesta; seremos capaces de contestarla cuando sepamos más sobre la teoría cuántica de la gravitación de lo que sabemos ahora.
Habría una evidencia para un diseñador benevolente si la vida fuese mejor de lo que sería previsible en ese caso. Para considerar esto, debemos tener en mente que una cierta capacidad para el placer habría evolucionado de buena gana a través de la selección natural, como un incentivo para que los animales que necesitan comer y reproducirse lo pasasen en sus genes. Puede que no sea probable que la selección natural en cualquier planeta produzca animales lo suficientemente afortunados para tener el tiempo y la habilidad de hacer ciencia y pensar en abstracto, pero nuestra muestra del producto de la evolución está muy condicionado por el hecho de que sólo en esos casos afortunados hay alguien preguntándose sobre el diseño cósmico. Los astrónomos llaman a esto efecto de selección.
El universo es muy grande, y quizás infinito, así que no debería sorprendernos que, entre la enorme cantidad de planetas que pueden soportar sólo vida sin inteligencia y el aún mayor número de los que no pueden soportar ningún tipo de vida, exista una minúscula fracción en los que haya seres vivos capaces de preguntarse sobre el universo, como nosotros hacemos aquí. Un periodista al que se le asigne entrevistar a los ganadores de la lotería puede llegar a sentir que alguna providencia especial ha estado trabajando en su provecho, pero debería tener en mente el número muchísimo mayor de jugadores de lotería a los que no ha entrevistado porque no han ganado nada. Así, para juzgar si nuestras vidas muestran evidencias de un diseñador benevolente, no sólo debemos preguntarnos si nuestra vida es mejor de lo que sería de esperar a partir de lo que conocemos de la selección natural, sino que debemos tener en cuenta la subjetividad introducida por el hecho de que somos nosotros los que estamos pensando en el problema.
Esta es una cuestión que cada uno ha de responderse a si mismo. Ser un físico no es ninguna ayuda en asuntos como este, así que he de hablar de mi propia experiencia. Mi vida ha sido notablemente feliz, quizás por encima del 99.99 por ciento de la felicidad humana, pero incluso así, he visto morir a mi madre de un doloroso cáncer, la personalidad de mi padre destrozada por el Alzheimer y varios familiares lejanos muertos durante el Holocausto. Los signos de un diseñador benevolente están bastante bien ocultos.
El predominio de la maldad y la miseria ha fastidiado siempre a aquellos que creen en un Dios benevolente y omnipotente. A veces se ha excusado a Dios apuntando la necesidad del libre albedrío. Milton da a Dios este argumento en su Paraíso Perdido (Paradise Lost):
I formed them free, and free they must remain Till they enthral themselves: I else must change Their nature, and revoke the high decree Unchangeable, eternal, which ordained Their freedom; they themselves ordained their fall.
Los creé libres, y libres deben continuar Hasta que se esclavicen a si mismos: Yo también debo cambiar Su naturaleza, y revocar el alto decreto Inamovible, eterno, que ordena Su libertad; ellos mismos han ordenado su caída.
Me parece un poco injusto con mis parientes ser asesinados para dar la oportunidad a los Alemanes de tener libre albedrío, pero incluso apartando este caso, ¿Cómo da cuenta el libre albedrío del cáncer? ¿Es una oportunidad para el libre albedrío de los tumores?
No necesito argumentar aquí que la maldad en el mundo prueba que el universo no ha sido diseñado, sólo que no hay indicios de benevolencia que puedan mostrar la mano de un diseñador. Pero de hecho, la percepción de que Dios no puede ser benevolente es muy vieja. Los trabajos de Aeschylus y Euripides hacen una declaración explícita de que los dioses son crueles y egoístas, aunque esperan un mejor comportamiento por parte de los hombres. El Dios del Antiguo Testamento nos dice que cortemos las cabezas de los infieles y nos demanda que estemos dispuestos a sacrificar la vida de nuestros hijo a una orden suya, y el Dios del Cristianismo tradicional y el del Islam nos maldice por toda la eternidad si no los adoramos de la forma justa. ¿Es esto una buena forma de comportamiento? Lo sé, lo sé, no debemos juzgar a Dios de acuerdo con los estándares humanos, pero aquí veo un problema: Si todavía no estamos convencidos de Su existencia, y estamos buscando signos de Su benevolencia, entonces ¿qué otros estándares podemos usar?
Las materias sobre las que se me ha pedido que hable aquí pueden parecer a muchos terriblemente anticuadas. El "argumento del diseño" propuesto por el teólogo inglés William Paley no está en la mente de la mayoría de las personas hoy en día. El prestigio de la religión parece derivar hoy de lo que la gente considera que ha sido su influencia moral, más que de lo que piensan que ha sido su acierto en dar cuenta de lo que vemos en la naturaleza. Recíprocamente, he de admitir que, a pesar de que realmente no creo en un diseñador cósmico, la razón por la que he aceptado discutir sobre este tema es porque creo que el balance moral de la influencia de la religión ha sido terrible.
Esta es una cuestión demasiado extensa para ser solventada aquí. Por una parte, puedo apuntar el sinfín de ejemplos del daño hecho por exaltados religiosos, a lo largo de la interminable historia de pogromos, cruzadas y jihads. En nuestro propio siglo fue un fundamentalista Musulmán quien asesinó a Sadat, un fundamentalista Judío quien asesinó a Rabin, un fundamentalista Hindú quien mató a Gandhi. Nadie puede decir que Hitler fuera un fundamentalista Cristiano, pero es difícil imaginar al Nazismo siendo lo que fue sin las bases provistas por siglos de antisemitismo Cristiano. Por otro lado, muchos admiradores de la religión enumerarán los incontables ejemplos del bien hecho por la religión. Por ejemplo, en su reciente libro Imagined Worlds, el distinguido físico Freeman Dyson ha enfatizado el papel del credo religioso en la supresión de la esclavitud. Me gustaría comentar brevemente este punto, no para tratar de probar nada con un ejemplo sino sólo para ilustrar que pienso acerca de la influencia moral de la religión.
Es cierto que la campaña contra la esclavitud y el comercio de esclavos fue impulsada grandemente por devotos Cristianos, incluyendo al lego Evangélico William Wilberforce en Inglaterra y el ministro Unitario William Ellery Channing en América. Pero la Cristiandad, como cualquier otra gran religión, vivió confortablemente con la esclavitud durante muchos siglos, y la esclavitud estaba defendida en el Nuevo Testamento. Así que ¿cuál era la diferencia con los Cristianos antiesclavistas como Wilberforce y Channing? No había ningún descubrimiento de nuevas escrituras sagradas, y ni Wilberforce ni Channing pretendían haber recibido ninguna revelación sobrenatural. Más bien, el siglo dieciocho había presenciado un rápido incremento de la racionalidad y humanitarismo que permitieron a otros - como por ejemplo, Adam Smith, Jeremy Bentham y Richard Brinsley Sheridan - oponerse también a la esclavitud, en campos que no tenían nada que ver con la religión. Lord Mansfield, el autor de la decisión en el Caso Somersett, que acabó con la esclavitud en Inglaterra (pero no en sus colonias), fue no más que convencionalmente religioso, y su decisión no menciona argumentos religiosos. Aunque Wilberforce fue el instigador de la campaña contra el comercio de esclavo en 1790, este movimiento tenía un apoyo fundamental de muchos Parlamentarios como Fox y Pitt, que no eran conocidos exactamente por su piedad. Tanto como puedo ver, el tono moral de la religión se ha beneficiado más del espíritu de los tiempos de lo que el espíritu de los tiempos se ha beneficiado de la religión.
Donde la religión marcó la diferencia, fue más en apoyar la esclavitud que en oponerse a ella. Argumentos de las escrituras fueron usados en el Parlamento para defender el comercio de esclavos. Frederick Douglass contó en su Narrativa como su condición de esclavo empeoró cuando su maestro experimentó una conversión religiosa que le permitió justificar la esclavitud como el castigo a los niños de Ham. Mark Twain describía a su madre como una persona genuinamente buena, cuyo gentil corazón se compadecía incluso de Satanás, pero que no tenía ninguna duda sobre la legitimidad de la esclavitud, porque en los años en que había vivido en el Missouri de antes de la guerra no había oído ningún sermón que se opusiese a la esclavitud, sino sólo incontables sermones predicando que la esclavitud era el deseo de Dios. Con o sin religión, la gente buena seguirá haciendo el bien y la gente mala seguirá haciendo el mal; pero para que la gente buena haga el mal -hace falta la religión.
En un mensaje electrónico de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia se me dijo que el objetivo de esta conferencia es el de tener un diálogo constructivo entre la ciencia y la religión. Yo estoy a favor de un diálogo entre la ciencia y la religión, pero no un diálogo constructivo. Uno de los grandes logros de la ciencia ha sido, si no hacer imposible que las personas inteligentes sean religiosas, al menos hacer posible que ellas no tengan que ser religiosas. No debemos retroceder de este objetivo alcanzado.
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1 Esto ya fue apuntado en la publicación de 1989 por M. Livio, D. Hollowell, A. Weiss, y J.W. Truran ("El significado antrópico de la existencia de un estado excitado del 12C," Nature, Vol. 340, No. 6231, 27 de Julio, 1989). Ellos realizaron los cálculos citados aquí sobre el límite de 7.7 Mev en la energía máxima del estado radiactivo del carbono, por encima del cual muy poco carbono se forma en las estrellas.
2 Se puede llegar a la misma conclusión de una forma más sutil aplicando la mecánica cuántica a todo el Universo. A través de una reinterpretación de un trabajo anterior de Stephen Hawking, Sidney Coleman ha mostrado como los efectos mecanico cuánticos pueden llevar a un desdoblamiento de la historia del Universo (más precisamente, en lo que se llama la función de onda del Universo) en un gran número de distintas posibilidades, a cada una de las cuales le corresponde un conjunto diferente de constantes fundamentales. Ver Sidney Coleman, "Los Agujeros Negros como Arenques Rojos: fluctuaciones topológicas y la pérdida de la coherencia cuántica," Nuclear Physics, Vol. B307 (1988), p. 867.
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Steven WEINBERG
martes, junio 10, 2008
Las máquinas del futuro, ¿podrán llegar a ser conscientes?
Este es un texto tomado de aquí.
Autor: Sergio Moriello.
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El hecho de aceptar que una "máquina" pueda tener un cierto tipo de consciencia, sin dudas, constituiría una profunda herida para el narcisismo humano. Si esto ocurre, ¿será capaz el homo sapiens de soportar y cicatrizar, alguna vez, esta nueva y grave herida?
Muchos filósofos y científicos opinan que es poco concebible que una verdadera inteligencia pudiera manifestarse sin estar acompañada por la consciencia. Estas capacidades, o habilidades, podrían compararse con la llave y la cerradura, en donde una no tiene sentido sin la otra; de la misma manera que es inconcebible suponer que existe un lugar denominado "la ciudad" totalmente aparte y por separado de los parques, los edificios, las calles, las personas, los negocios, los medios de transporte y todas aquellas otras entidades materialmente especificables que le dan forma. Si se alcanza la inteligencia, la consciencia surge como consecuencia. No obstante, hay otros pensadores que consideran que la conciencia no necesariamente está "atada" a la inteligencia. Por ejemplo, argumentan, los hormigueros se comportan de una manera bastante inteligente, aunque es muy difícil defender la idea de que existe alguna clase de conciencia unificada "revoloteando" entre las miles de hormigas que lo componen.
Asimismo, aunque varios expertos aseguran que la consciencia es un atributo que pertenece exclusivamente a la especie humana, otros lo ponen en duda: quizás muchos de los animales tengan también un cierto tipo de consciencia, si bien muy primitiva o poco desarrollada. Es indudablemente cierto que muy poca gente estaría en verdad convencida de que los anfibios o los peces -por poner un ejemplo- poseen una determinada clase de consciencia, pero no ocurre lo mismo cuando se observa a un perro o, especialmente, a un mono. Si bien muchos argumentarían que estos animales sólo responden al entorno por puro instinto, la mayoría de las personas habitualmente asocia algunas de sus conductas con experiencias subjetivas netamente humanas: infieren en estas criaturas la alegría, la ira, el dolor, los deseos o las intenciones.
Por supuesto, resulta difícil verificar estas hipótesis porque no se logra establecer una comunicación real con estas criaturas; únicamente se pueden observar sus comportamientos externos. Aun así, este punto de vista no deja de ser bastante antropocéntrico, en el sentido de que sólo se reconocen aquellas experiencias subjetivas que tengan una correlación estrecha con el ser humano. En efecto, el hombre sólo asume que otra entidad puede poseer consciencia (o inteligencia) afín si es semejante a él mismo, tanto en su comportamiento como en su aspecto físico. Y a medida que el animal está más arriba en la "escalera evolutiva", más se le concede sentimientos y un funcionamiento mental similar al humano. En este sentido, hay que admitir que el homo sapiens es muy poco tolerante a las diferencias...
Es por este motivo que muchos científicos de las ciencias humanas afirman que la consciencia está muy ligada al lenguaje y que éste es el ingrediente clave de aquella. Es gracias a la capacidad lingüística que los humanos se diferencian de todo el reino animal y pueden alcanzar la exclusividad del pensamiento. Y es sólo a través del lenguaje (tanto oral como escrito) que es posible describir los propios estados internos, de forma tal de convencer a los demás integrantes de la sociedad de que se tiene consciencia tanto del mundo externo como del interno.
Una cuestión de grado
Parece razonable aceptar, por lo tanto y dado que el ser humano evolucionó a partir de formas menos complejas, que la consciencia es una cuestión de grado, con muchos niveles, y no algo "binario", algo que simplemente se tiene o no se tiene. En su nivel más bajo se encontraría la capacidad de un organismo para tener experiencias de sus sensaciones corporales. Las animales que se encuentran en la parte inferior de la escala evolutiva se inscribirían en esta categoría. En un nivel superior estaría la capacidad de ese organismo para tener experiencias perceptivas tanto de su cuerpo como de su entorno inmediato y para trazarse objetivos bien definidos, como el hecho de tratar de sobrevivir o de reproducirse. La mayoría de los animales pertenecerían a esta clase. En el nivel más elevado de consciencia estaría la habilidad para adquirir conocimiento y para examinar los propios estados mentales; es decir, la capacidad de introspección, de analizarse a sí mismo. Sólo el hombre, de entre todas las especies que pueblan el planeta, ascendería hasta este nivel.
Particularizando el análisis en el ser humano, aparentemente se perciben dos niveles o dos aspectos diferentes en la consciencia. El físico-matemático inglés Roger Penrose distingue las manifestaciones "pasivas" (que implican conocimiento, como la percepción del color o la utilización de la memoria) de las "activas" (que implican conceptos, como la libre elección y la realización de acciones voluntarias). El filósofo británico Jack Copeland también establece una diferencia entre la percepción del entorno a través de los sistemas sensoriales y la capacidad de realizar actividades internas como planificar, razonar o juzgar, entre otras.
Por ejemplo, cuando una persona conduce un automóvil por un trayecto conocido, puede abstraerse en sus propios pensamientos conscientes y, sin embargo, ejecutar cambios de velocidad, maniobrar eficazmente, juzgar distancias relativas, leer señales de tránsito u observar el paisaje en forma automática, sin reflexionar sobre eso, de manera inconsciente. Del mismo modo, cuando una persona practica algún deporte, corre a través de un terreno accidentado o simplemente camina por una calle muy transitada, su cerebro ejecuta una gran cantidad de tareas: mueve los brazos y el cuerpo acompañando el movimiento de las piernas, elude eficazmente los obstáculos que se interponen en su camino, analiza visualmente el entorno, regula el ritmo respiratorio... La persona solamente elige "de manera consciente" el trayecto a seguir y el cuerpo -o la mente subconsciente- realiza automáticamente las operaciones necesarias. Por este motivo, lo que se acostumbra a denominar "consciencia" es sólo la porción visible del "iceberg", lo racional, lo lógico, lo que se puede observar desde afuera; la inmensa mayoría de los procesos mentales se producen "debajo de la superficie" o "detrás de los bastidores", fuera de la percepción de aquella.
Así, aparentemente la consciencia sólo se hace necesaria en aquellas situaciones que exigen juicios novedosos, por ejemplo las habilidades motoras que, una vez aprendidas, pueden ejecutarse de manera inconsciente. Es el caso de las personas que aprenden un deporte, o a tocar un instrumento musical, o simplemente a andar en bicicleta. En otros casos, como argumenta el doctor Penrose, uno está consciente de algo; por ejemplo, se puede estar consciente de una sensación (como el dolor o el frío), o de un sentimiento (como la alegría o la desesperación), o del propio pensamiento. También se puede ser consciente de alguna experiencia pasada, o de un sueño futuro; o de la elección de una opción, o de una acción motriz como la de tomar asiento.
Consciencia no corpórea
¿Podrá un concepto tan humano como la consciencia cobrar vida en los circuitos de algo inanimado como una computadora? ¿Es posible duplicar las funciones de un cerebro orgánico en una estructura artificial que se asemeje a la humana? ¿Podrán algunos procesos computacionales -radicalmente distintos de los que existen en el cerebro- generar propiedades mentales similares a las humanas? ¿Tendrán las inteligencias artificiales una "psicología"? Y de ser así, ¿sería ajena al ser humano? ¿Sabrán las máquinas lo que hacen, tendrán intenciones?
Muchos filósofos opinan que la computadora no tiene ni podrá tener consciencia, porque está construida con materiales no orgánicos y no cuenta con una estructura neuronal profundamente integrada a un cuerpo biológico. Tal vez la consciencia humana sea un fenómeno biológico que dependa de la interacción del cerebro con el resto del cuerpo y con el mundo que lo rodea, de la propia herencia y de los miles de millones de años de evolución de la vida sobre la Tierra. Para el periodista argentino Eduardo Dahl, las máquinas "calculan pero no piensan; reaccionan pero no meditan". Roger Penrose, por ejemplo, sugiere que los fenómenos de la consciencia no sólo no podrían llevarse a cabo, sino que ni siquiera podrían ser simulados por ningún tipo de computadora -en el sentido que se le da actualmente a este término- ya que éstas solamente pueden obedecer un algoritmo. Los seres humanos, en cambio, poseen un pensamiento consciente porque la actividad física, la "computación", de su cerebro es de índole cuántica, algo completamente distinto y que está mucho más allá de la "simple" computación algorítmica. En consecuencia, y para este pensador, sólo aquellas entidades capaces de ejecutar una "computación cuántica" serían verdaderamente conscientes. Sin embargo, y según sus propias palabras, "en este momento carecemos totalmente de la comprensión física necesaria para construir tal presunta 'máquina', incluso en principio". También el filósofo David Chalmers opina de forma similar: quizás la consciencia sea una propiedad inmaterial, no-física, y fundamental del universo, vagamente comparable con la masa, el espacio y el tiempo y que acompaña ciertas configuraciones de materia como, por ejemplo, un cerebro orgánico. Para este pensador, sólo se conseguirá construir máquinas inteligentes cuando éstas puedan evolucionar, pues la consciencia resulta de la evolución de las especies.
Otros filósofos, en cambio, admiten que si alguna vez se llegara a imitar el funcionamiento del cerebro, quizás también se podrían simular las emociones y los sentimientos. Pero para eso no sólo habría que diseñar un cerebro artificial, sino también un cuerpo y, en lo posible, de forma humana. En consecuencia, la máquina ya no sería simplemente una computadora con gran inteligencia, ni siquiera un robot dotado de elaborados sistemas sensoriales y motores, sino un complicado androide capaz de interaccionar con el entorno, con los problemas de la vida real y con las personas. De esta manera, en la modelización del intelecto inorgánico posiblemente se deba tener en cuenta, también, las teorías cognitivas, culturales, históricas y sociales. Aunque esta "pseudosensibilidad" tal vez no sea una consciencia auténtica -ya que, en sí misma, no podría tener ningún sentimiento o ninguna experiencia consciente-, se le parecerá bastante. De todas formas, y desde el punto de vista de la ingeniería, se trata de un reto formidable, principalmente debido a que no se sabe que es lo que hace que el cerebro humano sea consciente.
Fenómenos emergentes
Sin embargo, muchos otros científicos arguyen que en un futuro la consciencia humana perdería, posiblemente, su condición de exclusividad y el que las inteligencias sintéticas no hayan conseguido -hasta ahora- determinadas cosas no significa que no las logren dentro de algún tiempo. En efecto, así como podría admitirse que los animales cuentan con un cierto tipo de inteligencia y consciencia, también podría incluirse a las máquinas (o a sus sucesoras) en esta categoría. Según el experto norteamericano en informática Ray Kurzweil, "las máquinas de hoy son todavía un millón de veces más simples que el cerebro humano. Su complejidad y sutileza es hoy comparable a la de los insectos. [...] El progreso sin descanso llevará en unas pocas décadas a las máquinas a niveles de complicación y refinamiento humanos, y aún más allá".
Obviamente, y aunque esta corriente de pensamiento considera que la consciencia es una forma de "computar", se trata de una computación inconcebiblemente mucho más compleja que la actual. Sin dudas, la materia gris es muchos órdenes de magnitud más elaborada que cualquier artefacto creado por ella; después de todo, viene evolucionando a lo largo de millones de años. Pero una vez que este tipo de máquinas alcance la complejidad del cerebro humano y eventualmente la supere en todo aspecto (quizás dentro de unos pocos decenios o tal vez dentro de un siglo), ¿se volverá consciente? En otras palabras, una entidad artificial constituida por elementos de computación elaborados, poderosos y densamente interconectados, capaz de ejecutar los cálculos adecuados (a infernales velocidades) y dotada de sofisticados programas de computación, inmensamente más complicados que los actuales, ¿realmente tendrá consciencia de lo que es, de sí misma y de los demás?, ¿experimentará sentimientos y pasará por estados emocionales?, ¿podrá fijar sus propios objetivos y planes?, ¿será capaz de desarrollar cualidades mentales como la creatividad, la estética o la inspiración?
No obstante, y como explica el sociólogo y epistemólogo argentino Alejandro Piscitelli, "la idea no es programar 'consciencia' sino 'comportamientos' y esperar a que en algún momento emerja (o no) la consciencia". Para eso, ya se cuentan con algunas técnicas promisorias de Inteligencia Artificial, como las redes neuronales, los algoritmos genéticos, la computación evolutiva y demás. Para la mayoría de la gente que trabaja en estos temas, la consciencia es un fenómeno "emergente", es decir, se produce espontánea y naturalmente cuando un sistema ejecuta el tipo correcto de actividad computacional y su complejidad supera un cierto umbral, una determinada masa crítica. Por ejemplo, ¿cómo se explica, sino, que las neuronas (en definitiva, algo material) puedan dar origen a fenómenos como el de la conciencia y la inteligencia (es decir, algo inmaterial)? Parece obvio que cuando se agrupan en inmensas cantidades, interaccionan entre sí de manera conveniente y trabajan de forma coordinada, estas estructuras relativamente simples pueden producir un sistema que se comporta de forma absoluta y sorprendentemente diferente.
Algo similar ocurre con la habilidad de las pequeñas termitas -ciegas y casi descerebradas- para erigir estructuras de enorme tamaño y complejidad: ¿será que la toda la colonia tiene, gracias a la comunicación de infinidad de insignificantes cerebros, el poder intelectual colectivo de un gran director de obra? Asimismo, las colonias de hormigas son otro excelente ejemplo de sistema autoorganizativo: aunque excesivamente tontas consideradas de forma individual, cuando se reúnen en grandes grupos actúan con la sofisticación y celebridad de un equipo de ingenieros altamente entrenados. Estas especies no son la masa de insectos individuales que aparentan ser, sino que constituyen un organismo único, una "mente distribuida" sobre miles de millones de diminutos cerebros extremadamente simples.
¿Son inconscientes los seres humanos?
Si la consciencia significa esencialmente tener un modelo interno lo suficientemente adecuado de uno mismo en relación con el mundo exterior, también se puede imbuir consciencia a una computadora. Sobre la base de esta concepción, Marvin Minsky, uno de los fundadores de la IA, opina que los humanos son apenas conscientes, ya que "tienen poca idea de lo mucho que ocurre dentro de sus mentes y encuentran casi imposible recordar lo que sucedió hace apenas unos minutos". En efecto, el ser humano no tiene un registro consciente de todos sus procesos mentales, y ni siquiera de la mayoría de ellos. Dado que dispondrían de formas más eficientes para almacenar y recuperar la información relacionada con sus propias actividades, una máquina podría conservar archivos mucho más completos, minuciosos y detallados de sus operaciones "mentales", incluso durante largos períodos de tiempo. Y al estar mejor equipadas que los cerebros orgánicos para autocontrolarse y para percibir casi a la perfección sucesos que para los seres humanos pasan completamente desapercibidos (como procesos extremadamente lentos o excesivamente rápidos, o que están fuera de los límites de sensibilidad de los sentidos naturales), las máquinas pueden llegar a ser incluso muchísimo más conscientes que éstos. "Desde este punto de vista, se podría decir que las computadoras actuales ya tienen consciencia. Obviamente se trata de una consciencia muy simple, elemental, y por eso parecen muy poco inteligentes y más bien estúpidas. Todavía se está muy lejos de crear máquinas que hagan todas las cosas que la gente hace", concluye el científico.
Incluso sería concebible que este tipo de "máquinas" -si es que pueden llamarse así- podrían diseñarse específicamente para "tener consciencia", con lo cual tendrían una enorme ventaja sobre los miembros de la especie humana. Podrían introducirse muchos cambios simultáneamente, existiendo la posibilidad de realizar con facilidad rediseños completos, y no limitarse a hacerlo en forma incremental y centrándose en un solo problema a la vez, que es el modo en como opera la evolución biológica. El "pensamiento" lógico, racional, la "mente consciente", de estas entidades sería tremendamente poderoso, sus sistemas sensoriales extremadamente sutiles y veloces, sus "experiencias recordadas" perfectamente vívidas, su aptitud para modelar el entorno circundante en su memoria, impecable, excelente y completo...
Pero, ¿puede una máquina "entender" una expresión facial humana?, ¿"sentir" melancolía al escuchar una pieza musical que evoca recuerdos pretéritos?, ¿tener la sensación de "vuelta al origen" en el seno materno, al zambullirse en una pileta con agua templada?, ¿"traducir" los datos sensoriales en experiencia subjetiva? Es decir, aún aquellas máquinas cuyo flujo de datos imita fehacientemente el flujo de datos presente en el cerebro biológico, ¿puede realmente tener experiencias propias? Cuando el ser humano reúne todo el ingente torrente de datos del entorno a través de sus sistemas sensoriales (y, junto con los hechos objetivos, sus propias impresiones sensoriales y sus anteriores experiencias), su mente los "integra" -de alguna manera- en una nueva experiencia particular, personal, extrayendo lo más importante, lo más significativo, de la escena y lo convierte en diferentes conceptos, muchas veces, abstractos. Por ejemplo, cuando un bebé de unos pocos meses de vida llora desconsoladamente, su madre podría notar y ver la expresión corporal de sufrimiento y las lágrimas de su pequeño hijo, así como también podría escuchar sus lamentos y sus gritos desesperados. Pero, sin lugar a dudas, la mujer adquiere una experiencia subjetiva intransferible acerca de la infelicidad y, eventualmente, la angustia de su indefenso bebé y "siente" la urgente necesidad de hacer algo a fin de calmarlo y consolarlo.
De forma similar, cuando uno habla acerca de su interior, no se refiere a los flujos de datos o a las descargas neuronales dentro de su cerebro, ni siquiera a las neuronas implicadas en sus procesos de pensamiento y sentimiento, sino a los propios sentimientos y pensamientos en sí. Y eso es una experiencia subjetiva, ¿las podrá tener una máquina? Muchos sistemas complejos y elaborados de hoy en día pueden eventualmente detectar su daño interno o diagnosticar su mal funcionamiento, incluso, pueden llegar a corregirlos apropiadamente... pero, ¿se lastiman realmente?
¿Habla usted chino?
Habitualmente todo el mundo se considera consciente; sabe que es y está consciente cuando medita, recuerda, escucha u observa con atención. Pero es virtualmente imposible tener la certeza absoluta de que las otras personas también son igualmente conscientes. A decir verdad, lo único que se tiene son evidencias indirectas: ellas pertenecen a la misma especie, tienen un origen biológico común, son físicamente parecidas, y su comportamiento también es similar. De lo único que se dispone es del juicio externo, del comportamiento que manifiesta esa persona o cualquier otra entidad; no obstante, esta evidencia no basta para demostrar que exista una consciencia. La conducta no está vinculada a la consciencia como el trueno al rayo o la lluvia a las nubes: la primera no garantiza la segunda, sino que está garantizada por ésta.
Los investigadores de IA aceptan el criterio de la prueba de Turing, la cual afirma que si una máquina se comporta de manera que no puede distinguirse convincentemente de la de un ser consciente, a todos lo efectos es consciente; o, lo que es lo mismo, que una simulación perfecta de una consciencia es ciertamente una consciencia. Lo que ocurre en realidad en el interior de la "mente" de la máquina es, en gran medida, irrelevante. Sin embargo, hay otros pensadores quienes aceptan el argumento del filósofo norteamericano John Searle según el cual existe una brecha insalvable entre lo simulado y lo real. Para él, las computadoras no pueden ser conscientes, del mismo modo que una tormenta simulada nunca podría mojar a nadie o un incendio simulado no tendría jamás posibilidades de quemar una casa. Aunque admite que podrían llegar -algún día- a simular el pensamiento, para este filósofo las máquinas seguirán siendo esencialmente inconscientes de lo que piensan. Después de todo, ¿quién admitiría que un loro es capaz de hablar, de mantener una conversación coherente con una persona?
Su contribución más contundente en contra de la prueba de Turing se conoce como "el argumento de la habitación china" y se concentra en mostrar que lo que puede estar pasando dentro de la máquina no tiene nada que ver con lo que se entiende por "consciencia". Imagine que usted es colocado dentro de una habitación cerrada que contiene una biblioteca con libros escritos en un lenguaje que usted ignora totalmente, por ejemplo, el chino. Suponga además que su única conexión con el exterior se hace a través de una pequeña ranura. Ahora imagine que le dan un conjunto de reglas, escritas en su lenguaje nativo (que usted domina a la perfección), que le permiten -sin mayores inconvenientes- responder en chino a las preguntas que vienen formuladas también en chino. En esta analogía el conjunto de reglas equivaldría a un "programa" y usted equivaldría a una "computadora". Asuma, además, que los programadores se vuelven lo suficientemente buenos escribiendo los programas y usted lo suficientemente bueno manipulando los símbolos chinos, que todas las preguntas en chino se responden exacta y precisamente. Después de un tiempo prudencial, y para un espectador externo, sus respuestas serán indistinguibles de las de una persona nacida en China; no obstante, usted aún sigue sin poder representar interiormente las verdaderas significaciones de ese tan particular idioma. En otras palabras, usted continúa sin entender absolutamente nada de chino.
Para Searle los seres humanos son capaces de comprender -a diferencia de las máquinas- gracias a que poseen la facultad de "intencionalidad", de "direccionalidad", de "dirigirse a algo", que caracteriza sus estados mentales. Este filósofo considera que la intencionalidad de los pensamientos, así como también de las creencias, los deseos, las esperanzas y los temores humanos, es el resultado de las operaciones bioquímicas, propias, únicas, exclusivas y características de todo cerebro orgánico vivo.
¿Se necesitan "máquinas" conscientes de su propia existencia?
Si la respuesta fuese afirmativa seguramente surgirán otras tal vez más inquietantes: ¿qué pasará con la libre voluntad?, ¿tomarán estas "máquinas" sus propias decisiones, o se limitarán a seguir un programa, aunque extremadamente complejo? ¿Desarrollarán algún tipo de discriminación sobre los seres vivos, en especial sobre los humanos?, ¿qué "pensarán" de éstos?, ¿tendrán derecho a censurar algunas de las actitudes humanas aduciendo que son contrarias a sus intereses?, ¿serán propensas a comportamientos de tipo "paranoide" o "psicótico"?... ¿en qué se transformarían las máquinas? En efecto, si se logra algún día construir una "máquina que tenga consciencia", ¿no dejaría de ser ésta, por simple definición, una máquina? ¿Acaso las máquinas no se construyen única y exclusivamente para desempeñar una función y nada más?
Aparentemente, el problema no sería tanto si las computadoras fuesen capaces de pensar -algo que de por sí ya es bastante atemorizante-, ni siquiera que lo hagan a velocidades muchas veces superiores a la del homo sapiens, sino si podrían desarrollar algún tipo de consciencia. No existe temor más profundamente arraigado en el espíritu del hombre que destapar la caja de Pandora (o la de la tecnología, en una versión más actual). Si la inteligencia estuviera enlazada indisociablemente a la consciencia, entonces es posible que las "máquinas inteligentes" tengan aspiraciones y deseos propios y podrían no estar dispuestas a trabajar incansablemente -como esclavas- para sus dueños. Además, quizás y de forma automática, surgiría en ellas el deseo de autoconservación, la negativa a dejarse "desconectar". Y dado que la consciencia es vida, desconectar una consciencia sería una forma de homicidio. Hasta el concepto mismo de posesión -por parte de un ser humano- de una "máquina inteligente" podría cuestionarse moralmente. ¿Qué tipos de derechos se les debería dar o negar a éstas "máquinas"? En síntesis, tal vez las consecuencias de este "logro" podrían llegar a ser nefastas, pero por ahora no es posible saberlo ni predecirlo.
Pero, y como se pregunta el profesor Minsky, ¿qué pasaría si la única forma de hacer que las computadoras sean más inteligentes es hacerlas autoconscientes? Por ejemplo, explica, "podría resultar demasiado arriesgado asignarle a un robot una tarea importante de gran alcance sin alguna comprensión de sus propias habilidades. [...] Si queremos que el robot sea lo suficientemente versátil como para resolver nuevos tipos de problemas, podría necesitar [...] ser capaz de comprenderse a sí mismo lo suficiente como para cambiarse". Tal vez un robot (o un androide) dotado de autoconsciencia tendría la capacidad de apreciar, ajustar y controlar sus estados internos, así como de valorar, planificar y llevar a cabo sus acciones. Dado que necesitaría interaccionar eficazmente con el entorno, el robot debería ser capaz de "entender" las motivaciones y "adivinar" las reacciones de los demás robots y también la de los otros seres vivos (en especial, los seres humanos), por lo que tendría que contar con la habilidad para poder modelar tanto a sí mismo como también a su entorno continuamente variable.
Por otra parte, el hecho de aceptar que una "máquina" pueda tener un cierto tipo de consciencia, sin dudas, constituiría una profunda herida para el narcisismo humano. Herida que seguiría a las anteriores: la de que la Tierra no es el centro del universo (con el astrónomo polaco Nicolás Copérnico y el físico, matemático y astrónomo italiano Galileo Galilei), la de que el hombre no está tan separado de los primates (con el naturalista británico Charles Darwin) y la de que coexiste en el ser humano la inteligencia y la emoción, la razón y la irracionalidad (con el neurólogo austríaco Sigmund Freud). ¿Será capaz el homo sapiens de soportar y cicatrizar, alguna vez, esta nueva y grave herida?, ¿podrá tolerar el fuerte choque que seguramente experimentará ante el aberrante concepto de la "máquina consciente" y totalmente autónoma?
El siglo XX fue testigo de cómo las máquinas primero y las computadoras después vienen superando incesante e inexorablemente las habilidades tanto físicas como intelectuales del ser humano: así, la imponente Deep Blue demostró que, por lo menos en el juego estratégico y racional del ajedrez, la inteligencia humana no es la única sobre el planeta. Humillado nuevamente, el homo sapiens trata -de la mano de sus filósofos- actualmente de alzar su propia autoestima aduciendo que las máquinas "nunca" tendrán conciencia, o que "jamás" experimentarán emoción alguna. ¿Estará lo suficientemente seguro de eso?
viernes, junio 06, 2008
Excelente documental sobre teoría de cuerdas (en inglés)
Haz click en los videos para ver el resto de los capítulos (en youtube). Puedes encontrar los videos originales e información adicional (en inglés) aquí.
martes, mayo 27, 2008
¿Por qué existe algo en vez de nada?
Tendría unos 16 años de edad cuando me hice esta pregunta por primera vez, me antormentó por algún tiempo hasta que la dejé en paz. Recientemente se me ocurrió buscar si alguien más se había hecho la misma pregunta y agradablemente encontré que sí, de hecho es un importante problema filosófico. Lo siguiente es una traducción que hice de un artículo de Victor J. Stenger, el original en inglés lo puedes encontrar aquí. Espero que la traducción haya quedado clara, porque tardé en hacerla. Aquí están otros sitios donde puedes encontrar más del tema (en inglés):
http://plato.stanford.edu/entries/nothingness/
http://cosmicvariance.com/2007/08/30/why-is-there-something-rather-than-nothing/
http://ndpr.nd.edu/review.cfm?id=2081
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Esta pregunta es frecuentemente el último recurso del teísta cuando busca argumentar la existencia de Dios mediante la ciencia y encuentra que todos sus otros argumentos fallan. En su libro de 2004 "Why There Is Something Rather than Nothing" el filósofo Bede Rundle la llama "La pregunta filosófica central causante de la mayor perplejidad". Su respuesta (simple pero que ocupa un libro): "Tiene que haber algo".
Claramente, muchos problemas conceptuales están asociados con esta pregunta. ¿Cómo definimos "nada"? ¿Cuáles son sus propiedades? Si tiene propiedades, ¿éstas no la convierten en algo? Los teístas afirman que Dios es la respuesta. Pero, entonces, ¿por qué existe Dios en vez de nada? Asumiendo que nosotros podemos definir "nada", ¿Porqué "nada" debería ser un estado más natural de la realidad que "algo"?
De hecho, ¡podemos dar una razón científica plausible basada en nuestros mejores conocimientos actuales de que algo es mas natural que nada! Por supuesto, eso requiere proveer una definición física de "nada". ¿Podemos imaginar un sistema físico sin propiedades? Sí, mientras que no insistamos en hacer un juego de palabras, llamando a la falta de propiedades "una propiedad".
Supongamos que removemos todas las partículas y cualquier forma posible de energía no corpuscular de alguna región no delimitada del espacio. Entonces nos quedamos sin masa, sin energía, ni ninguna otra forma de propiedad física. Esto incluye espacio y tiempo, si aceptamos que éstas son propiedades relacionales que dependen de la presencia de materia para tener algún significado.
Mientras que es imposible producir esta "nada" física en la práctica, tenemos las herramientas teóricas para describir un sistema sin partículas. Los métodos de la teoría cuática de campos proporcionan el medio para movernos de un estado con n partículas a un estado con más o con menos partículas, incluyendo cero partículas. Si se puede describir el estado de n partículas, entonces se puede describir su estado cuando n=0.
Vamos a empezar con un campo electromagnético monocromático, el cual es descrito en la mecánica cuántica como un sistema de n fotones de igual energía E. La descripción matemática del campo es equivalente a un oscilador armónico cuya solución cuántica es una serie de niveles de energía igualmente espaciados como los peldaños de una escalera por una cantidad E, cada escalón representando un campo con un fotón más que el campo representado por el escalón debajo. Bajando por la escalera encuentras que el escalón del fondo correspondiente a un campo de cero fotones no tiene cero energía, sino E/2. Ésta es llamada la energía del punto zero.
Este resultado es cierto para todos los bosones (partículas que tienen espín cero o entero). Por otro lado, los fermiones (que tienen espín semientero), tales como el electrón y el quark, tienen una energía de punto cero de -E/2 (energías negativas no son problema en la mecánica cuántica relativista; de hecho, son requeridas por el simple hecho matemático de que una raíz cuadrada tiene dos posibles signos).
En el universo actual, los bosones superon en número a los fermiones por un factor de mil millones. Esto ha llevado a la gente a concluir que la energía del vacío en el universo, identificada con la energía de punto cero remanente después de que toda la materia es removida, es muy grande. Un simple cálculo indica que la densidad de energía del vacío es 120 órdenes de magnitud más grande que su límite superior experimental. Claramente esta estimación es errónea. Este cálculo debe ser uno de los peores en la historia de la ciencia. Desde que la densidad de energía del vacío no asociado a partículas es proporcional a la constante cosmológica de Einstein, este problema es llamado el problema de la constante cosmológica.
En lugar de usar números del universo actual, podemos visualizar un vacío con igual número de bososnes y fermiones. Tal vacío qizas haya existido en los primeros instantes del big bang. De hecho esto es exactamente lo que se esperaría si el vacío del cual emergió el universo fuera supersimétrico, esto es que no hiciera distinción entre bosones y fermiones.
Esto sugiere una definición más precisa de "nada". "Nada" es un estado que es el más simple de todos los estados concebibles. No tiene mas, ni energía, ni espacio, ni tiempo, ni espín, ni bosones, ni fermiones, nada.
Entonces ¿por qué existe algo en vez de nada? Porque algo es el estado más natural de la realidad y por lo tanto es más probable que nada, más del doble de acuerdo con un cálculo. Nosotros podemos inferir esto a partir de los procesos de la naturaleza donde los procesos simples tienden a ser inestables y frecuentemente se transforman espontáneamente en sistemas más complejos. Los modelos teóricos tales como el modelo inflacionario del universo temprano apoyan este resultado.
Consideremos el ejemplo del copo de nieve. Nuestra experiencia nos dice que un copo de nieve es muy efímero, se derrite rápidamente para formar agua líquida que exhibe mucha menos estructura. Pero ésto es sólo porque nosotros vivimos en un ambiente de relativamente alta temperatura, donde las colisiones con moléculas en movimiento térmico reduce el frágil arreglo de los cristales a un líquido más simple. Se requiere energía para destruir la estructura de un copo de nieve.
Pero considerando un entorno donde la temperatura ambiente está bien por debajo de la temperatura de fusión del hielo, como lo es en la mayor parte del universo, lejos de los altamente localizados efectos de calentamiento estelar. En tal entorno, el vapor de agua cristalizaría rápidamente formando complejas estructuras. Los copos de nieve serían eternos, o al menos permanecerían intactos hasta que los rayos cósmicos los destruyeran.
Lo que este ejemplo ilustra es que muchos sistemas simples son inestables, esto es, tienen tiempos de vida limitados, en el sentido que sufren cambios de fase espontáneos hacia estructuras más complejas de menor energía. Desde que "nada" es tan simple como parece, no esperaríamos que fuera completamente estable. En algunos modelos del origen del universo, el vacío sufre una transición de fase espontánea hacia algo más complicado, como un universo conteniendo materia. La transición nada-hacia-algo es una transición natural, que no requiere ningún agente externo.
Como el físico ganador del Nobel Frank Wilczek ha dicho, "La respuesta a la antigua pregunta '¿Por qué existe algo en vez de nada?' sería entonces que 'nada' es inestable".
viernes, abril 27, 2007
El argumento del Apocalipsis
Existe una curiosa forma de predecir la fecha en que ocurrirá la extinción de la humanidad. Y no tiene que var nada con profecías, ni con adivinos ni nada de eso. Y tampoco con teoría alguna sobre cambios climáticos, catástrofes goelógicas, meteoritos o guerras. En cambio es meramente un simple ejercicio de lógica y probabilidad. Se le conoce como "argumento del Apocalipsis" y consiste en lo siguiente:
Imaginemos que "N" es el número total de personas que han vivido, que viven y que vivirán hasta antes de la extinción de la humanidad (la población acumulada hasta esa fecha). Ahora, consideremos el número total de personas que han vivido hasta nuestros días (la población acumulada actual), y de notémoslo por "n". Claramente n ≤ N y n > 0. Por lo tanto 0 < r="n/N,">0, es precisamente "1-a", por ejemplo la probabilidad de estar en [0.5,1] es 1-0.5 = 0.5 = 100% y de estar en [0.7,1] es 1-0.7=0.3=30%
Por lo tanto para asegurar una cierta probabilidad "p", "r" debe caer en el intervalo [1-p,1]. Así, si queremos asegurar una probabilidad del 99% entonces el intervalo es [0.01,1]. Esto quiere decir que "r" tomará valores entre 0.01 y 1 el 99% de las veces. Ahora se pueden calcular los valores de "N" para los cuales "r" cae dentro del intervalo requerido. Recordando que r=n/N, entonces 0.01 ≤ n/N ≤ 1, esto implica que 0.01N ≤ n ó N ≤ 100n. Esto significa que con un 99% de probabilidad la humanidad se extinguirá cuando la población acumulada alcance un valor cien veces superior a la población acumulada actual.
Estos últimos datos no son difíciles de estimar. Según la Wikipedia (en donde se discute ampliamente el argumento) la población acumulada hasta la fecha es de unos 60000 millones de humanos. Además se estima que la población viva se alcanzará los 9000 millones de personas para el año 2050 y que se estabilizará en torno a los 10000 millones para el año 2200. Por lo tanto N &le 100n = 100x60000 millones = 6 billones de habitantes. Suponiendo ahora una esperanza de vida de 100 años para la población de las futuras generaciones, se ve que la población acumulada aumentará en 10000 millones cada 100 años, por lo tanto el tiempo en que la población acumulada alcance los 6 billones de humanos es: (6 billones - 60000 millones)/10000 millones x 100 = 59400 años.
Concluimos que en unos 60 milenios más, habrá un 99% de probabilidad de que la raza humana llegue a su fin. Habrá que pensar que tan válido es un argumento como éste, que no me deja muy convencido, aunque la deducción parece aceptable.