ELS ESTUDIS SOBRE IRREVERSIBILITAT

Autors com Murray Gell-Mann (1995), Stuar Kaufman (2003), Kurt Lewin (1995), o Illya Prigogine (1997a, 1997b), han incorporat els estudis sobre irreversibilitat als models explicatius dels éssers vius elaborats des de la perspectiva de la complexitat.

El punt de partida dels seu treball es troba a la termodinàmica i en la consideració de l’entropia com un paràmetre fonamental en l’estudi dels processos de regulació dels sistemes vius. La inclusió de l’entropia permet construir un model explicatiu dels processos de regulació dels sistemes vius a partir del diàleg entre ordre i desordre, i on la dinàmica del sistema s’orienta en el sentit d’un eix temporal.

Des de la perspectiva de la temodinàmica es poden definir els sistemes vius com a sistemes oberts que intercanvien matèria i energia amb altres sistemes en un constant intercanvi d’entropia interna i externa (Prigogine, 1997a), en el que hi ha intercanvi d’informació entre sistema i medi (Gell-Mann, 1995), i es produeixen constants cicles de treball (Kaufmman 2003), que garanteixen la continuïtat del sistema.

Per realitzar els processos reguladors, els sistemes vius apareixen com a espais de diàleg constant entre estructura o components, flux constant de matèria i energia i funcions específiques (Prigogine 1997b). La relació entre estructura, funció i flux dins dels sistemes té un alt component de dinamisme que produeix continues fluctuacions. L’ordre del sistema es dóna, per tant, com a ordre de fluctuacions que orienta l’itinerari del sistema en el temps.

La producció de fluctuacions té un alt component d’atzar tant en la seva intensitat com en l’element que fluctua. Es poden produir fluctuacions tant de paràmetres com d’estructura. Una fluctuació de paràmetres pot ser un canvi de densitat, pressió, concentració química.... Els canvis d’estructura es poden produir per l’eliminació accidental d’un dels elements que forma el sistema o per l’aparició d’un nou element en la seva estructura organitzava.

La intensitat de les fluctuacions pot produir augments d’entropia que quan porten al sistema a un alt grau de desordre poden portar-lo a constituir una estructura dissipativa (Prigogine 1997a), una situació límit (Gell-Mann 1995), o apropar-lo al límit del caos (Lewin 1995), tres conceptes que tenen un significat equivalent i serveixen per expressar el moment en el que el sistema arriba a un estat crític.

Quan arriba a l’estat crític, el sistema pot adquirir un augment de l’entropia que permeti que apareguin tot un seguit de bifurcacions. Les bifurcacions són diferetns possibilitats d’evolució del propi sistema a partir del seu nivell d’inestabilitat.

Generalment, apareixen diversitat de bifurcacions que afavoreixen que la direcció que acaba prenent el sistema tingui un caràcter no lineal.

El procés de canvi pot comportar l’aparició d’una nova estructura, un nou flux, desenvolupar noves funcions o bé canviar més d’un element a la vegada. En aquest nivell és fonamental la capacitat d’autoorganització del sistema, que es veu afavorida per la inestabilitat que presenta quan evoluciona cap a una estructura dissipativa.

L’augment de l’entropia, present en tot el procés, fa que el procés tingui caràcter irreversible. Aquest aspecte fa impossible que el sistema torni a un estat anterior i orienta la seva evolució cap al futur, on pren força la idea d’indeterminació.

Gell-Mann aporta la rellevància de l’adquisició de la informació en el procés descrit anteriorment, proposant el concepte de Sistema Complex Adaptatiu (SCA): “Un sistema complex adaptatiu adquireix informació tant del seu entorn com de la interacció entre el propi sistema i l’entorn, identificant regularitats, condensant-les en una mena d’esquema o model i actuant en el món real sobre la base de l’esquema.

En cada cas hi ha diversos esquemes en competència i els resultats de l’acció en el món real influeixen de manera retroactiva en la competència” (Gell-Mann, 1995). En el model de Gell-Mann els SCA tenen la capacitat d’analitzar informació obtenint regularitats entre allò que és aleatori del seu entorn. Estudiant l’esquema utilitzat pel SCA per a descriure aquesta informació es pot definir el grau de complexitat del sistema en interacció, en aquest context la informació es constitueix com a mesura de la complexitat d’un sistema,

En elmarc dela termodinàmica, la regulació del sistema viu es comporta com un procés autoorganitzador que orienta l’itinerari del sistema en un eix temporal.

Permeten entendre els processos de regulació dels sistemes vius com a constant resposta a la interacció entre nivells sistèmics que estimulen la producció de processos reguladors..

A continuació es presenta la figura C5, que pretén donar una visió de síntesi de com, a partir de l’evolució de diversitat d’àmbits del coneixement científic, s’ha anat configurant models integradors de la visió dels fenòmens com a sistemes complexos. El quadre està organitzat des d’una perspectiva d’evolució temporal en la que, en primer lloc, es fa una presentació des de diversitat d’àrees, per acabar definint diversitat de models integradors que s’han anat configurant a partir d’aportacions anteriors en el temps i evolucionen cap al futur des d’una perspectiva oberta.

’70 Lovelock,

Teoria Gaia: Visió del Planeta Terra com un sistema complex.

Cibernética

’50-’69 Mc Culloch y Ashby

Models de la teoria de la informació en la cognició humana, model d‘ordinador.

Teoria de Sistemes

’30 Von Bertalanfly

Definició dels objectes com a conjunts d’elements interrelacionats.

Biologia molecular

’50-’60

Centre d’atenció de la biologia, característiques comuns dels éssers vius, genètica.

’60 Eigen

Hypercicles: cicles catalítics.

Teoria de la informació Finals ’40 Weiner i Shanon

Quantitat d’informació que passa per un canal.

’50 Von Forester

Ordre a partir del soroll, sistemes vius, nous models.

Autopoiesis: unificació de la ment (cognició) i la forma (biologia).

Patró de vida, Unió biologia y cibernètica.

Xarxes de relacions.

Cibernètica: retroalimentació.

Teoria de la informació: circulació.

’90 Gell Mann

Sistemes Complexos Adaptatius.

Integra estructures dissipatives, autopoiesi, cibernètica i teoria de la informació.

’00 Kaufmann Agents Autònoms.

Integra a les aportacions dels SCA la capacitat d’acció transformadora sobre el medi.

’80 Lewin:

Límit del caos: Trajectòria dels sistemes a partir de la intensitat de les fluctuacions.

Pensament sistèmic aplicat

’50-‘60

Gestió d‘empreses.

Per concluir aquest apartat 6.1. es pot dir que en definitiva, amb el pas del segle XX la complexitat ha anat guanyant espai dins del coneixement científic i s’ha convertit en una font fonamental de construcció de models explicatius dels fets del món. Des de la complexitat es considera que el determinisme i la reversibilitat no es mostren com a eines vàlides per a donar resposta als fenòmens del nostre temps (Prigogine, 1997a). En un món natural que té un gran component d’atzar i irreversibilitat apareix la necessitat de desenvolupament d’una teoria de la complexitat que tingui capacitat d’explicar els processos que esdevenen en el món, processos d’un alt component d’indeterminisme i de complexitat. Apareix la necessitat d’avançar cap a l’evolució del coneixement en la direcció que permeti donar respostes als reptes que planteja la humanitat.

Ja en el text de Weaver exposat anteriorment, la teoria de la complexitat es constitueix com un emergent resultat del diàleg entre diversitat de perspectives.

Tal com es mostra a la figura C6, construir models explicatius dels fenòmens del món des de la complexitat significa un esforç de relació entre cada una de les perspectives anteriors: sistèmica, causalitat, atzar i indeterminació i irrevesibilitat.

Teoria de Sistemes Complexos Estudis sobre la

perspectiva sistèmcia

Estudis sobre Irreversibilitat

Estudis sobre atzar i indeterminació Estudis sobre

causalitat

Fig. C6: Estudis que configuren la proposta de teoria de sistemes complexos

La teoria de la complexitat es mostra com un camp emergent de recerca científica que s’estructura a partir d’una nova ontologia en la que tot element passa a ser una organització on es troben de forma continuada ordre i desordre, i es relacionen jerarquies escalars en un procés continu de generació de nous sistemes (Baladier, 1989). Enfrontar-se a aquest repte comporta un posicionament obert en el que no hi ha prou amb l’especialització en una àrea;

comporta conèixer un àrea de coneixement com a punt de partida per crear ponts amb altres disciplines. Constitueix un treball integrador, tant des de la perspectiva disciplinar com de la forma d’entendre els fenòmens del món, de les entitats que els formen i de les preguntes que són significatives.

Tal com planteja Capra: “Cada gran període de la ciència ha conduït a una determinada metàfora de la natura. Per a la ciència clàssica va ser el rellotge, per a la ciència del segle XIX – el període de la Revolució Industrial – va ser el motor aturant-se. Quin serà per nosaltres? El que tenim a la ment potser es pugui expressar en referència a l’escultura, des de l’art indi o precolombí fins als nostres dies. En algunes de les més belles manifestacions de l’escultura, ja sigui Shiva ballant o els temples en miniatura de Guerrera, apareix molt clarament la recerca d’una unió entre quietud i moviment, temps detingut i temps que flueix. Pensem que esta conformació aportarà al nostre període la seva singularitat” (Capra, 1996).