mar 122012
 

Cristian Aguirre

¿POR QUÉ EXISTE ALGO EN LUGAR DE NADA?

¿Tuvimos que existir por causa de algún propósito previo o somos resultado de un accidente sin sentido? ¿Cuál es la causa que produjo la ignición cósmica? ¿Qué hizo que las ecuaciones que describen la física que conocemos empiecen a actuar en lugar de quedar congeladas en un mundo platónico de ideas?

Se ha buscado responder estas preguntas tanto desde el ámbito filosófico como también desde el físico. Desde esta última perspectiva Stephen Hawking tiene su propia respuesta a esta trascendente pregunta. En su libro titulado “El Gran Diseño” Hawking nos dice que la respuesta a por qué existe algo en lugar nada se debe a que nuestro universo es simplemente producto de una fluctuación accidental del falso vacío. Por eso existimos, por un mero accidente que no lleva implícita ninguna finalidad ni sentido.

Él dice lo siguiente:

“En efecto, como la gravedad da forma al espacio y al tiempo, permite que el espacio tiempo sea localmente estable, pero globalmente inestable. A escala del conjunto del universo, la energía positiva de la materia puede ser contrarrestada exactamente por la energía gravitatoria negativa, por lo cual no hay restricción a la creación de universos enteros. Como hay una ley como la gravedad, el universo puede ser y, será creado de la nada en la manera descrita en el capítulo 6. La creación espontánea es la razón por la cual existe el universo. No hace falta invocar a Dios para encender las ecuaciones y poner el universo en marcha. Por eso hay algo en lugar de nada, por eso existimos.” El Gran Diseño. Pag.195

Sin embargo, Hawking debe también proponer algo que dé cuenta de la formidable complejidad de las estructuras que nuestro universo contiene y de las más complejas que conocemos: la vida. Para hacerlo Hawking recurre a los trabajo del matemático John Conway. Este en los años 70 creó un juego llamado “Vida”. El mismo no se trata en realidad de un juego, sino más bien de una simulación en la cual Conway y sus alumnos pudieron probar cómo, creando un escenario en el cual se crean unos actores sometidos a reglas sencillas (leyes de reacción), se puede producir una gran complejidad. Si este juego Vida es de alguna forma una simulación sencilla de lo que es el universo ¿No podríamos entonces esperar que las más complejas leyes de la naturaleza sean también poderosas para producir una enorme complejidad del grado de la vida? Esa es pues la expectativa de Conway, Hawking, Susskind y muchos otros. Continúe leyendo »

Download PDF
ene 082012
 

Cristian Aguirre

LA RELACION CAUSA EFECTO

Si una pelota se estrella contra una ventana no esperamos que ésta atraviese el vidrio sin romper el cristal. Sabemos que en nuestro mundo hay una saludable relación entre causa y efecto que nos permite retrodecir que el efecto (el vidrio roto) procede de una causa (la pelota estrellándose contra ella). O predecir que si una pelota se estrella contra el cristal de la ventana esta se romperá o por lo menos se dañará, si esta reforzada o es suficientemente gruesa.

No estamos acostumbrados a ver ventanas que se rompen sin que ningún objeto las rompa o que la pelota atraviese el cristal sin romperlo. Esto violaría la relación causa efecto a la que estamos acostumbrados. Pero ¿Cómo funciona esta relación causa efecto?

Funciona por medio de información. Sin información no existirá esta relación. La causa producirá un efecto cuando el sistema responda conforme a su interpretación de las leyes de la física involucradas en la interacción. De este modo la masa de la pelota comunica la información de su momento (masa por velocidad) al cristal durante su contacto con el mismo y de acuerdo a la resistencia del cristal ésta responderá con una rotura que permitirá que la pelota atraviese la ventana o una deflexión elástica que hará que rebote la pelota de la misma.

En la figura de la izquierda tenemos 3 casos de relación causa-efecto. La primera es la que esperamos encontrar en nuestro universo (representado por el rectángulo). Y las casos 2 y 3 representan violaciones de la relación causa-efecto que podemos consideran anormales (o más bien podrían con justicia llamarse “paranormales”).

En el primer caso la información, con la plataforma física que la porta, ni aparece sin causa ni desaparece sin efecto. Es lo que consideramos debe suceder naturalmente y de hecho tanto la física clásica como la cuántica lo refrendan.

En el segundo caso tenemos un fenómeno físico que acontece misteriosamente como un efecto sin causa reconocible localmente. De algún modo misterioso la información no se origina en este universo o de un proceso natural del mismo, más bien viene de fuera.

En el tercer caso la información generada por la causa se pierde en algún sumidero de información de este universo y desaparece sin producir efectos.

La paradoja de la información de Stephen Hawking, que analizamos en el anterior post, implicaba que la información se pierde para siempre detrás del horizonte de sucesos de un agujero negro produciendo así una violación de la relación causa-efecto por pérdida de información tal como sucede en el tercer caso. Quizás ahora podemos comprender el estupor que causo este anuncio de Hawking en 1974. Él estaba diciendo que podemos tener una violación de la relación causa efecto en dirección de la perdida de información. Y, si esto puede suceder, ¿No se abriría la intrigante y también repudiable (para algunos físicos) posibilidad de que también existan casos donde algunos fenómenos en este universo pudieran ser fruto de una violación de la relación causa-efecto por ganancia de información?

Cabe preguntar ahora ¿Es posible que exista alguna evidencia en la historia cósmica de una violación de la relación causa efecto por ganancia? Continúe leyendo »

Download PDF
may 252011
 

Por Cristian Aguirre


225

Los AG nos dan una brillante posibilidad de analizar con mayor claridad cual es el poder real del mecanismo evolutivo propuesto por el Darwinismo en el escenario de la biología real. Para analizar este asunto es conveniente proponer dos conceptos de evolución biológica que definan de que tipo de evolución hablamos.

El primer tipo de evolución la podríamos llamar “Evolución horizontal” y concierne a todo cambió adaptativo morfológico que no implica incremento de complejidad funcional.

El segundo tipo de evolución es la “Evolución vertical” la cual concierne a todo cambio con incremento de complejidad funcional. Esta es el tipo de evolución que implicaría que una simple célula procariota termine en un pluricelular complejo como un ser humano.

¿A cual de estos tipos de evolución refrendan los AG? ¿O puede refrendarlos a ambos?

Antes de responder a estas preguntas y describir con mayor profundidad en qué consisten estos tipos de evolución es necesario primero definir adecuadamente la complejidad y como cuantificarla.

Podemos definir la complejidad de un sistema como el conjunto de todos los casos posibles para un particular número de componentes, rangos de magnitudes y  las posibles disposiciones que puedan tener entre sí. Continúe leyendo »

Download PDF
may 212011
 

Por Cristian Aguirre


225

Hacia la mitad del siglo pasado, cuando la naciente era de la informática nacía con los primeros computadores electrónicos, surge la idea de emular la metodología que usa la biología para producir eficaces e ingeniosas soluciones adaptativas. Estas soluciones pueden ser cambios morfológicos convenientes para ser menos vulnerables a los depredadores, capacidades de mimetismo para confundirse con el entorno, y muchas otras soluciones para mejorar la supervivencia. Y si la biología tiene la capacidad de permitir que puedan surgir en las especies vivientes estas novedades producto de una evolución adaptativa ¿Por qué no aplicar estas mismas estrategias con la informática a fin de encontrar también soluciones ingeniosas y eficientes?. Esta fue la premisa con la cual nacieron los algoritmos genéticos.

Un algoritmo genético (AG) funciona, a groso modo, constituyendo un cromosoma artificial con los parámetros de la función y/o funciones cuyo óptimo deseamos encontrar. Este cromosoma en sucesivas iteraciones del algoritmo deberá mutar (cambiar los valores de sus parámetros) y evolucionar produciendo sucesivas generaciones de “individuos” más aptos seleccionados por una función de aptitud que seleccionará y fijará las soluciones mas eficientes y óptimas del problema planteado. En el proceso no existen caminos analíticos hacia la respuesta final. El algoritmo no debe “saber” como generar la solución. Lo que debe hacer es, mas bien, hallar la solución en un espacio de búsqueda donde se hallan todos los casos posibles permitidos por la complejidad del problema especificado en su cromosoma. Para ello debe el algoritmo realizar numerosas iteraciones únicas o en paralelo para las sucesivas generaciones de soluciones hasta encontrar la solución óptima. Una vez encontrada esta solución y comparada con soluciones analíticas, pueden en muchos casos parecer extrañas, pero resultan muy eficientes e ingeniosas.

Desde entonces los algoritmos genéticos se han venido usando en distintas disciplinas científicas y técnicas con muy buenos resultados y ya han producido numerosas patentes.

Ahora bien, este éxito a llevado a los que sustentan el naturalismo evolutivo a considerarlo con gran fervor y entusiasmo como una eficaz prueba de la factualidad de la evolución biológica frente a los creacionistas y defensores del DI que alegan que la naturaleza no biológica, e incluso la biología no puede producirla. Con los algoritmos genéticos los naturalistas tendrían entonces la demostración de que la diversidad biológica, con su complejidad irreductible incluida, puede ser en verdad generada de modo natural y el creacionismo y su engendro el DI quedarán derogados. Continúe leyendo »

Download PDF