Caos cuántico

Introducción, mecánica cuántica y dificultades.

El desarrollo de la dinámica no lineal y de la teoría del caos ha conducido a la investigación de sus posibles aplicaciones en diversos ámbitos, como son la ecología, la química o la medicina, y a la búsqueda de comportamientos similares en otros campos, como en el caso que nos ocupa: la mecánica cuántica. Sin embargo, muchas de estas aplicaciones están aún por demostrar, y las investigaciones sobre caos cuántico están lejos de ser definitivas.

Estudiar la relación entre la dinámica no lineal y la mecánica cuántica no es sencillo. Básicamente, lo que tratamos de hacer es buscar algún tipo de analogía cuántica del comportamiento caótico de un sistema clásico (mecánica newtoniana) equivalente, es decir, dado un sistema sometido a las leyes de la mecánica clásica o newtoniana que presenta un comportamiento caótico nos preguntamos si existe un comportamiento análogo en los sistemas regidos por la mecánica cuántica.

La respuesta no es sencilla por diversas razones. Una de ellas es que la mecánica cuántica no nos permite calcular justamente aquellas características del comportamiento del sistema en las cuales se basan nuestras nociones clásicas del caos: las trayectorias del sistema en el espacio de fases. Esto es debido a que en la mecánica cuántica no es posible asignar una posición y un momento bien definidos a una partícula, sino que éstos se encontrarán en una región del espacio de fases (cuyo tamaño mínimo está dado por la constante de Planck, concretamente el área mínima será: h/4π) formando un conjunto inicial de posibles momentos y posiciones. Por tanto no es posible hablar de trayectorias y lo único que podemos hacer es predecir las probabilidades de evolución de esta región haciendo uso de la función de onda de Schrödinger. Al hacer estas predicciones, las soluciones de la función de onda nos indican que sólo ciertos valores discretos de energía están permitidos, por lo tanto el sistema está restringido a una región finita del espacio.

En definitiva, tenemos que utilizar características propias de la mecánica cuántica para saber cuando existe un comportamiento caótico, y este es el mayor problema: aún no hay consenso sobre cuáles tendrían que ser estas características. Sin embargo la creencia general entre los mecánicos cuánticos es que las predicciones de la mecánica cuántica deberían estar de acuerdo con las de la mecánica clásica, dentro de un límite (principio de correspondencia), así que si la mecánica cuántica no describe un comportamiento caótico no se puede explicar que sí ocurra en la mecánica clásica, es decir, si no existiera el caos cuántico la mecánica cuántica sería una teoría incompleta.

Otra razón, basada en lo anterior, es que como la mecánica cuántica es una teoría lineal y los sistemas caóticos requieren no linealidad y además carecer de soluciones analíticas, no podría existir caos cuántico, hecho que sirve como argumento para algunos científicos para rechazarlo. Dicho de otra manera, en mecánica cuántica no existe dependencia altamente sensible a las condiciones iniciales, característica de una dinámica caótica (aunque hay estudios que hablan sobre dependencia extrema a pequeños cambios en el Hamiltoniano).

Así que la búsqueda de caos cuántico se ha focalizado en los sistemas que, bajo las condiciones adecuadas, muestran un comportamiento semi-clásico. Este tipo de comportamiento se da en sistemas cuánticos cuyo comportamiento empieza a parecerse al de su correspondiente modelo clásico. Concretamente, cuando existen combinaciones lineales de autofunciones de energía localizadas en el espacio y con “trayectorias” similares a las trayectorias del modelo clásico correspondiente. Bajo estas circunstancias las predicciones de ambos modelos, el clásico y el cuántico, coinciden.

Explorando otros aspectos de la dinámica

Debido a las dificultades antes descritas, nos centraremos brevemente en las conclusiones extraídas de otros aspectos de la dinámica.

Entre los argumentos que concluyen que no es posible el caos cuántico está el que afirma que para un sistema cerrado no hay posibilidad de que haya comportamiento caótico dependiente del tiempo si el Hamiltoniano es independiente del tiempo. Esto se debe a que, como los autovalores de energía toman solo valores discretos, la dependencia temporal de cualquier función de onda podrá ser como mucho cuasi-periódica. Incluso la función de distribución de Wigner, que nos indica la distribución de probabilidad en el espacio de fases, al ser lineal no muestra dependencia sensible a las condiciones iniciales. Esta conclusión se repite si extendemos los modelos incluyendo interacciones con el ambiente del sistema, donde los autovalores discretos de energía son reemplazados por una distribución continua de valores de energía. Tampoco sería posible el caos cuántico desde de punto de vista de la reversibilidad del sistema, ya que un sistema cuántico puede ser integrado hacia atrás hasta llegar a su punto inicial, hecho que no ocurre en el modelo clásico debido a la existencia de un exponente de Lyapunov positivo. Además, atendiendo a las trayectorias en el espacio de fases, se puede concluir que un sistema cuántico es menos estocástico que su equivalente clásico, ya que sus “trayectorias” permanecen confinadas en el remanente del toroide KAM, al contrario que el sistema clásico.

Como parece que no es posible el caos cuántico atendiendo a la dependencia caótica temporal del sistema, nos fijamos en si hay algún cambio cualitativo significativo en las predicciones del modelo cuántico cuando el modelo clásico predice caos. Parece que, cuando el movimiento en el sistema clásico es regular, el espaciado de niveles de energía puede ser descrito por una distribución de Poisson, y cuando es caótico, correspondería a una distribución tipo Wigner, pero no es una conclusión definitiva y solo se puede confirmar para ciertos sistemas.

Por otro lado, si buscamos correlaciones espaciales de las funciones de onda para sistemas cuánticos cuando sus análogos clásicos muestran comportamiento caótico, encontramos que en estos casos la distribución de probabilidad en el espacio de fases asociada a este comportamiento se vuelve “puntiaguda”, reflejando la geometría fractal del atractor del espacio de estados. Estas autofunciones irregulares pueden ser caracterizadas por dimensiones fractales. Sin embargo, esta correlación espacial es necesaria, pero no suficiente para poder hablar de caos cuántico.

En definitiva, parece que la búsqueda del caos cuántico aún está sin concluir, y que desde cualquier enfoque encontramos dificultades que lo desmienten o teorías incompletas y aún por demostrar. Sin embargo, en los últimos años algunos experimentos lo han demostrado aplicándolo a la ionización de átomos de rubidio y se sigue investigando en el límite del caos semi-clásico mediante herramientas como la fórmula de la traza de Gutzwiller o la aplicación de la teoría de matrices aleatorias.

Bibliografía

· R. C. Hilborn, Chaos and Nonlinear Dynamics, Oxford University Press, Oxford, 2000.

· R. A. Molina Fernández, Caos cuántico en sistemas hamiltonianos de muchos cuerpos (Tesis doctoral), 2002, http://www.ucm.es/BUCM/tesis/fis/ucm-t25481.pdf [Consulta: viernes, 16 de enero de 2009]

· Ott. Edward, Chaos in dynamical systems, Cambridge University Press, 2002.

· Neofronteras, Demostrado experimentalmente el caos cuántico, 2005, http://neofronteras.com/?p=305 [Consulta: viernes, 16 de enero de 2009].

EL PROBLEMA AMBIENTAL DESDE LA SOCIOLOGIA

1. FUNDAMENTO TEÓRICO.

Para argumentar mi posición al respecto de la problemática ambiental, seguiré parte del desarrollo que hacen los autores, ALEDO TUR, A Y DOMINGUEZ GÓMEZ, J. A., (dirs.), (2001): Sociología Ambiental. Grupo Editorial Universitario, Granada, que podemos encontrar en http://www.ua.es/personal/antonio.aledo/librosociologia.html, que nos da una visión desde la sociología ambiental, y nos hacen recapacitar sobre los cimientos de nuestra civilización.

1. La Separación entre Medio Ambiente y Sociedad

La separación entre el medio ambiente y la sociedad deriva de la intención de dominar la naturaleza. “Imposible extraer la Sociedad de la naturaleza, de la cual forma parte”.[1]

La Ecología ha aportado al resto de las ciencias el concepto de ecosistema, y que todo forma parte de un sistema más amplio, es decir todo esta interrelacionado. Por lo tanto, atendiendo a esta visión holística, no podemos separar la sociedad del resto de materias.[2]

La ciencia occidental, tradicionalmente se desarrolla desde la división, pensamiento reduccionista,[3] y la sociología ambiental subraya este error. Teniendo en cuenta que la división no es igualitaria, ya que impone lo social a lo natural. Por lo tanto, legitimiza el control, el conocimiento y la dominación de la naturaleza. Este proceso de dominación ha beneficiado siempre a las élites sobre la población[4].

Con la moral judeocristiana se inicia la separación de lo social y lo natural y se generaliza en la Época de los Descubrimientos (s. XV al s. XIX) imponiéndose el beneficio de las élites, a lo natural y a los pueblos colonizados.

2. Las razones de la separación:

· Dominación de unos pueblos sobre el medio biofísico y otros pueblos.

· Desarrollo científico (s.XVII) ayuda a la separación.

· Capitalismo mercantiliza la naturaleza.

Como añadido a esta parte del texto me gustaría incluir una explicación acerca de estos puntos.

1. La dominación de unos pueblos sobre el medio físico y otros pueblos

Estos conceptos los encontramos profundamente arraigados en sociedades con culturas monoteístas, acerca de ello he leído lo siguiente escrito por ALAN WEISMAN, haciendo referencia al sufí turco ABDÜLHAMIT ÇAKMUT: “El mundo existe para servir a las personas, puesto que el hombre es la más honorable de todas las criaturas (…)” y en la base de esta convicción Çakmut y criticando la falta de cuidado del medio ambiente dice: “La armonía se ha roto. Los buenos son menos. Hay injusticia, explotación, corrupción, contaminación. Lo tenemos delante. Los buenos son los que se esfuerzan en restaurar la armonía y acelerar la regeneración de la naturaleza (…) Cuidamos de nuestro cuerpo para vivir una vida más prolongada. Debemos hacer lo mismo por el mundo. Si lo apreciamos, haciéndolo durar lo máximo posible, podemos posponer el día del Juicio Final”[5], aun teniendo claro que estamos destruyendo el medio ambiente, el autor no puede dejar atrás sus convicciones de dominación del hombre sobre el medio.

Me gustaría añadir lo siguiente, nuestro existo como especie, entendiendo éxito como reproducción y transformación de recursos, lo hemos basado en aislarnos de la naturaleza y en transformarla en nuestro beneficio.

Hemos intentado evitar las inclemencias de la naturaleza aislándonos en ciudades y pueblos. En un primer momento lo hemos conseguido. Esto no es gratis y produce un gasto enorme de recursos. La mercantilización de los mismos crea dependencia y favorece a unas personas sobre el resto, en definitiva favorece la dominación de unas personas sobre otras y la dominación de las elites sobre otros pueblos.

2. El método científico[6]

Es el tradicionalmente utilizado por ciencias como la Química y la Física, básicamente consiste en construir hipótesis y someterlas a contrastación mediante la evidencia empírica.

Para esto, es necesario reducir los fenómenos a esquemas más simples, prescindiendo de aquellos factores que no son pertinentes para su explicación, pero recogiendo las variables que si lo sean. Estas variables se analizan empíricamente –mediante un control consciente de ellas por parte del investigador en una experimentación orientada por la teoría- y se establecen las relaciones de dependencia entre ellas. Si estas relaciones se dan con una regularidad, se le da a está una forma matemática, llegándose así a la expresión de una generalización o ley universal.

El método científico moderno da primacía a las relaciones cuantitativas entre las variables y fenómenos, sirviéndose de los poderosos métodos matemáticos. De esta forma, se pasa de lo simplemente cualitativo a lo cuantitativo.

Establecidas empíricamente estas generalidades, como acabamos de ver, habrá de buscarse un argumento teórico que las explique, el cual se expresa en forma de conjeturas o hipótesis. No hay un método determinado para la elaboración de hipótesis sino que se accede a ellas con la inducción y la analogía. Formulada la hipótesis, se ha de convalidar científicamente: una vez planteado claramente el problema a resolver y construida la hipótesis, se deduce de ella una serie de consecuencias particulares que deberían cumplirse, consecuencias que resultan más fáciles de ser constatadas empíricamente. Si mediante la contrastación empírica se pone de manifiesto que estas consecuencias no se dan en la realidad, resulta que la hipótesis es falsa y debe desecharse. Si, por el contrario, se comprueba que sí se dan, la hipótesis será admitida en tanto no aparezcan fenómenos u observaciones que la contradigan.

Se establece por tanto una relación de fenómenos-elaboración teórica-observación de fenómenos. Es decir, empiria-teoría-empiria. Normalmente la teoría precede al fenómeno experimental, porque suscita al investigador a efectuarse una serie de preguntas que le impulsan a realizar la experimentación en un sentido determinado.

La hipótesis científicas no suelen darse aisladas, sino que se organizan en unidades más amplias conocidas como teorías, que contienen también leyes universales y que dan cuenta de clases enteras de fenómenos. De una teoría se podrán deducir o predecir, a su vez, nuevos fenómenos.

Las hipótesis muchas veces se formulan como modelos. Al hacer una serie de observaciones iniciales sobre un determinado fenómeno, podemos fabricar mentalmente una construcción artificial muy sencilla, o modelo, que nos explique, en principio, nuestras observaciones. Pero habremos de probar la validez de ese modelo realizando nuevas observaciones mediante experiencias provocadas por nosotros mismos.

Figura 1: “Esquema del desarrollo de la investigación científica”

Nota: El empirismo es un sistema metodológico que toma la experiencia como única base para llegar al conocimiento. La inducción consiste en que, conociendo una serie de fenómenos o hechos que se repiten, se asciende a una ley general que los contienen a todos.

3. Capitalismo mercantiliza la naturaleza

Sobre este punto, se indica que el capitalismo mercantiliza la naturaleza, he encontrado numerosos textos que hacen referencia a este hecho, en mi opinión innegable, entre ellos podemos citar el trabajo de ALTVATER, E., (1994): El precio del bienestar, “Desarrollo y medio ambiente están interrelacionados: las actividades económicas alteran el medio ambiente y el medio ambiente alterado es una restricción externa para el desarrollo social y económico.”[7] (…) “Los seres humanos en el marco del sistema económico expansivo utilizan cada vez más recursos naturales como imputs y como sumideros para el output indeseado. Puesto que los ecosistemas mundiales son limitados, las otras especies naturales son desalojadas y, a medio plazo, aniquiladas. La sociedad industrial reduce la diversidad.”[8], cuando el autor se refiere a “Sociedad Industrial” indica que es de tipo capitalista.

Para explicar estos hechos me gustaría incluir lo siguiente:

Figura 2: “Relación de la economía con el medio ambiente”[9]

El esquema anterior explica las relaciones entre el medio ambiente y la economía; se puede observar en el como la economía necesita extraer recursos, imputs, de la naturaleza para producir bienes y servicios, que son consumidos y como devuelve residuos, estos son basuras y contaminación en sus diferentes formas. Asimismo, el medio ambiente es el soporte de la vida y nos ofrece amenidad, esto es recreación, como por ejemplo un paisaje, agua limpia, aire respirable. Que no tienen que pasar por un proceso productivo para ser consumidos.

Otra de las cuestiones que tenemos que destacar de las relaciones entre el medio ambiente y la economía, son lo que lo economistas denominan externalidades[10], o fallos de mercado. En lo que respecta al medio ambiente estas son la contaminación y la perdida de recursos no valorables.

Según Xavier Lavandería[11], las externalidades ambientales son solucionables a través de la regulación pública. Esto es a través de impuestos, por contaminar, o sanciones. Considera que los instrumentos de mercado no son suficientes para conseguir la sostenibilidad, pero si necesarios. Están basados en la eficacia económica, pero los aspectos distributivos son fundamentales para su aplicación; esto es suponer que las actividades económicas contaminantes, evitaran la contaminación ya que internalizarán el coste ambiental. También destaca la necesidad de una actitud coherente por parte de la sociedad.

Ernest García, explica estos conceptos en su libro “Medio Ambiente y Sociedad. La civilización industrial y los límites del planeta”, en el dice: “La practica histórica de la externalización de los costes ambientales en la que, típicamente, las regulaciones impuestas a la extracción de recursos y a la emisión de contaminantes han sido escasas y se explican por el carácter social dominante de la siguiente dinámica:

1. Las organizaciones existen mientras obtienen beneficios (o por lo menos, parecen obtener suficientes beneficios).

2. El beneficio se genera asignando ingresos de la organización a la inversión tecnológica y al trabajo en diferentes grados, dependiendo de las condiciones de la oferta, la competencia y los mercados financieros.

3. Cada decisión de asignación tiene implicaciones directas e indirectas sobre los niveles de extracciones de los ecosistemas y adiciones a los mismos, para la organización y para cada unidad producida.

4. A causa de los condicionantes del mundo social, esas implicaciones ecológicas son habitualmente secundarias para los gerentes, confinados sobre sus decisiones sobre costes y beneficios.

5. En consecuencia, sólo la acción de fuerzas sociales, económicas y políticas externas a la organización es capaz de atraer la atención de esos gerentes hacia los impactos ambientales.

6. Los gerentes tiene, pues, un interés primario en ofrecer resistencia al ascenso de esas fuerzas externas y en usar su influencia (económica, política y social) para ejercer esa resistencia[12].

A medida que los efectos de la externalización se han vuelto imposibles de ignorar, las administraciones han introducido regulaciones y controles que implican internalizar parte de esos costes (recayendo sobre las cuentas empresariales o sobre el presupuesto público). Los procesos de respuesta y adaptación a las regulaciones ambientales, efectivas o potenciales, dan lugar a una parte significativa de los costes empresariales, aunque la magnitud de esa parte sea difícil de precisar por que las empresas tienden a exagerarlas y los ecologistas a minimizarlas. Los costes tienen dos componentes: los que se derivan de cumplir con los requisitos legales (o por lo menos de aparentarlo) y los que se desprendan de oponerse en el plano político a la aplicación de todos los requisitos.”[13]

Quiero añadir mi opinión personal, el capitalismo potencia el egoísmo de las personas y esto imposibilita entre otras cosas el bien común. Además una sociedad basada en la posesión de bienes materiales potencia, como ya dijo WEBER, la dominación. Con estos conceptos me surgieron dudas y busque alguna fundamentación del hecho. Leí el libro de RICHARD DAWKINS, El Gen Egoísta, la idea básica del libro es explicarnos que lo único que realmente esta vivo en el tiempo son los genes y que estos tienen aunque sea inconscientemente el egoísmo de perpetuarse “somos máquinas de supervivencia, autómatas programados a ciegas con el fin de perpetuar los egoístas genes que albergamos en nuestras células”[14]. Entiendo con esto que tenemos una impronta genética que nos obliga al egoísmo. El Capitalismo encaja perfectamente con esta idea y creo que por eso triunfa, pero no tiene en cuenta, como ya he indicado las externalidades ambientales, que en definitiva son las que van a poner límite al crecimiento económico. Por otro lado, una de las cosas que nos alejan del comportamiento animal es que el ser humano puede transmitir la cultura de generación en generación. Deberíamos aprovecharnos de esta diferencia y entender las leyes de la naturaleza, ceñirnos a ellas y transmitirlas a nuestros descendientes. Creo por tanto, que una educación adecuada es básica para la resolución del problema ambiental, en este punto es donde entran “Las Humanidades” y de esta forma cumpliríamos con otro objetivo de nuestra licenciatura, integrar el conocimiento, tanto científico como filosófico. Estos conceptos los trabajó NICOLAS GEORGESCU-ROEGEEN, en sus ensayos sobre Bioeconomía. Sobre el hablare un poco más adelante.

[1] ALEDO TUR, A Y DOMINGUEZ GÓMEZ, J. A., (dirs.), (2001): Sociología Ambiental. Grupo Editorial Universitario, Granada, en http://www.ua.es/personal/antonio.eledo/librosociologia.html.
[2] Este tipo de conceptos los podemos encontrar en los textos escritos por J.LOVELOCK y en su teoría de Gaia, que como conceptos principales tiene: 1. El planeta Tierra es un todo que se autorregula. Es un organismo vivo y 2. La Tierra es mantenida y regulada de forma activa por la vida de la superficie (incluyendo las actividades del ser humano, tanto para bien del sistema como para mal). También es importante destacar aquí el concepto de REDES, todo esta interrelacionado, lo entendí leyendo a M. Gell-Mann en su libro “El Quark y el Jaguar” y su explicación de los sistemas complejos adaptativos. También es nombre de un conocido programa de ciencia en televisión.
[3] Esto es debido al método científico impuesto por Galileo Galilei (1564-1642) y secundado por Rene Descartes (1596-1650); “Discurso del método” (1637) y que ha sido la base del desarrollo científico y del pensamiento moderno. Tampoco hay que olvidar que científicos de la talla de Hawkins se declaran reduccionistas convencidos.
[4] WEBER, M. (2007): Sociología del poder. Los tipos de dominación. Edición de Joaquín Abellán, Madrid, Alianza Editorial. p.61. Estos conceptos sobre dominación y legitimidad los explica Max Weber en su obra, en ella se dice: “La <> de una Dominación no tiene solamente una dimensión <>, sino que además una relación muy específica con la legitimidad de la posesión efectiva de la dominación.”
[5] VARIOS AUTORES (2008): Entender todo esto, p.373, en concreto es parte de un texto de WEISMAN, A.: CODA, Nuestra Tierra, Nuestras Almas.
[6] ESTEBAN SANTOS, S. Y NAVARRO DELGADO, R. (1993): QUÍMICA GENERAL, Madrid, UNED. p.p. 17-18
[7] ALTVATER, E., (1994):El precio del bienestar, Editorial Alfons El Magnamin, p.22
[8] Ibíd.,p.24
[9] esquema obtenido de la conferencia impartida por Emilio Cerdá en el foro “Sostenibilidad y Mercado”, de la fundación Banco Santander, Madrid 7 de mayo de 2008.
[10] Externalidad: relación entre agentes económicos (más frecuentemente del productor al consumidor) que tiene una influencia positiva o negativa sobre su bien estar, sin ser mediatizada por el sistema de precios. Ese tipo de relación forma parte de los <>.
[11] Conferencia impartida por Xavier Labadeíra en el foro “Sostenibilidad y Mercado”, de la Fundación Banco Santander, Madrid 7 de mayo de 2008.
[12] Citado por Ernest García: Lógica industrial y medio ambiente, según Schaiberg y Gould. p. 241
[13] GARCÍA, E. (2004): Medio Ambiente y Sociedad. La Sociedad Industrial y los Límites del Planeta, (Madrid), Alianza editorial, p.p. 240-241
[14] DAWKINS, R. (2002): El Gen Egoísta, Las Bases biológicas de nuestra conducta, (BCN), Salvad Editores, S.A.p.p.143-160.

EVOLUCIÓN DE LAS SOCIEDADES (CONCEPTOS ENERGÉTICOS)

Esta parte de la argumentación esta basada en la obra la economía del hidrógeno, de Jeremy Rifkin. Vamos a realizar un estudio de la evolución del ser humano y sus sociedades en conceptos energéticos.

“El premio Nobel británico Frederick Soddy observó en una ocasión que la moneda de cambio indivisible en que se basa toda la vida es la energía.”[1] El mismo también dijo “ las leyes de la termodinámica controlan, en último termino, el auge y la caída de los sistemas políticos, la libertad y la esclavitud de las naciones, los movimientos del comercio y de la industria, los orígenes de la riqueza y la pobreza, y el bienestar físico general de la especie.”[2]

Cultura y energía

“El antropólogo Leslie A. White ha observado que en la evolución cultural de los seres humanos la primera planta energética fueron sus propios cuerpos.”[3]

“Los hombres cazaban y recolectaban de manera que introducían alimentos en su cuerpo (captaban energía) de manera que se aseguraban la subsistencia. Cuando pasamos a ser ganaderos y granjeros. Nos aseguramos un suministro constante y fiable, así como excedentes de energía disponible, en forma de excedentes agrarios y animales domésticos. Aumentamos de esta manera la cantidad de energía de nuestros cuerpos y comunidades. En estos momentos sufrimos una gran revolución en nuestras sociedades. Aumentamos la población y aparecieron los primeros imperios. El siguiente cambio energético fue conquistar más tierra y más esclavos.”[4] Más energía en definitiva.

Así hemos vivido durante unos miles de años, hasta que se produjo el siguiente cambio “que sustituyo el modelo de vida basado en la agricultura por otro basado en la industria, volvió a incrementar la cantidad de energía que podía ser capturada, almacenada y utilizada, esta vez en forma de combustibles fósiles procesados y puestos al servicio de las máquinas, sirvió como sustituto mecánico de los esclavos, con el consiguiente aumento en la cantidad de energía y potencia per cápita disponible en el conjunto de la sociedad.”[5]

Por tanto y siguiendo este razonamiento “No se puede comprender la historia de las civilizaciones humanas desde su auge hasta su caída sin apreciar la importancia de estos <>.”[6]

Como ha quedado demostrado el progreso del ser humano se fundamenta en el control de la energía. Es decir en conseguir un flujo constante de energía. Al igual que el éxito de una célula se basa en el control y garantía de un suministro de energía desde su medio ambiente a su interior. Podemos aplicar aquí de nuevo el concepto de entropía y asegurar que el éxito viene garantizado a través del control de la energía y el orden interno ya sea en los sistemas vivos, en las sociedades o en el conjunto de Gaia. Del mismo modo podemos asegurar “que el aumento de flujo de energía en una sociedad se corresponde también con un mayor grado de coerción y sumisión de los pueblos, así como una mayor degradación medioambiental”.[7] Y utilizando el mismo concepto, podemos comparar la degradación ambiental con un aumento de entropía en el medio ambiente. Esto es lo que produce el desequilibrio, sobre todo si tenemos en cuenta que vivimos dentro de un organismo vivo al que no le estamos dejando regularse. Evidentemente los más perjudicados seremos nosotros.

Para terminar de refrendar la argumentación, J. Rifkin, dice que las leyes de la termodinámica son tan ciertas para los sistemas sociales humanos como lo son para las especies y los ecosistemas. “La evolución consiste, pues, en el desarrollo de sistemas organizativos más complejos y en la progresiva diferenciación y especialización de las especies para capturar y concentrar más energía disponible. Visto desde un punto de vista termodinámico, la evolución no consiste tanto en un avance ininterrumpido como en una dialéctica constante entre un aprovechamiento cada vez mayor de la misma. La evolución tiene como resultado la creación de islas de orden cada vez más grandes a expensas de la creación de océanos todavía mayores de desorden en el mundo.”[8]

Balance energético: Imperio Romano & Sociedad Industrial.

Roma debía su grandeza a sus importantes conquistas militares.

Su fuente de energía la extraía de sus conquistas y de los esclavos que capturaban, incrementándose sus recursos minerales, bosques y cultivos, todo esto significaba un flujo cada vez más importante de energía disponible para el Imperio. Su periodo de expansión termino con la conquista de Egipto.

Tras sufrir varias derrotas Roma paso de un Imperio basado en la conquista a otro basado en la colonización. Lo que corto el flujo energético. Las necesidades de mantener un basto Imperio se hicieron cada vez más costosas. Mantener tropas apostadas a lo largo de todo el mediterráneo y Europa, conservar las carreteras y administrar los territorios anexionados consumía cada vez más energía, mientras que el rendimiento neto de los territorios en términos energéticos era cada vez más bajo.

En este momento Roma adopto el régimen energético de la agricultura. La progresiva pérdida de fertilidad del suelo y el descenso de la producción agrícola, produjo una falta de energía que como consecuencia impidió mantener las infraestructuras romanas y el bienestar de sus ciudadanos.

Roma estaba experimentando las duras realidades que imponen las leyes de la termodinámica. Mantener una población y una infraestructura en un estado de desequilibrio requería grandes cantidades de energía.


El aumento de la población, las enfermedades producidas por el hambre, la tala de bosques y la perdida de fertilidad de las tierras de cultivo aumentaron la entropía interna del Imperio y como consecuencia la caída del mismo.[9]

“Por otro lado las sociedades industrializadas han creado una vasta y compleja infraestructura tecnológica e institucional para captar y explotar energía. La economía industrial depende, casi exclusivamente de combustibles fósiles para mantenerse en un estado especialmente ordenado y en desequilibrio termodinámico”[10]

El comienzo de la era de los combustibles fósiles la marca la aparición de la locomotora (1825 ferrocarril de Stochton – Darlinton, U.K.), es el inicio de un cambio total en la forma de obtener la energía necesaria para el desarrollo de nuestras sociedades y llegó como consecuencia de la necesidad de sustituir a la madera como combustible ya que empezaba a escasear por la sobreexplotación que se venia haciendo en los bosques de toda Europa desde el S. XV.[11]

“Nuestra civilización del petróleo se basa en el proceso de transformación de la energía más jerarquizado y centralizado de la historia. Dependemos del petróleo completamente y la complejidad de nuestra sociedad nos amenaza con destruirnos. Estos es así porque el organismo social al igual que cualquier otro organismo vivo, funciona como un todo. Todos los subsistemas de esta civilización industrial sumamente organizada dependen por entero del continuo flujo de energía no renovable en forma de petróleo y, en menor medida, de carbón y de gas natural.”[12]

“Esto es así solamente en occidente ya que 2.500 millones de personas en el mundo, casi la mitad de la población, utiliza todavía madera y residuos animales y agrícolas como combustible.”[13]

Todo esto nos lleva hacia una situación de crisis en un futuro cercano, Tenemos que recordar que el petróleo barato llega a su fin. Si seguimos dependiendo de el será el fin de la era industrial y posiblemente el fin de la vida tal y como la conocemos.

Factura entrópica de la era industrial

“El calentamiento global constituye el pasivo del balance de la era industrial. El gasto energético (de combustibles fósiles) se ha acumulado en la atmósfera de la Tierra y ha comenzado a tener efectos adversos sobre el clima del planeta y sobre el funcionamiento de sus diversos ecosistemas.”[14]

La sociedad industrial esta llegando al fin de su régimen energético basado en la quema de combustibles fósiles, cuando estos empiecen a escasear el aumento de entropía interna conllevara la caída del sistema, al igual que ocurrió con Roma. El que seamos capaces de transformar nuestra sociedad y cambiar el suministro de energía será la clave para sobrevivir, desde luego siempre teniendo en cuenta la importancia de mantener a Gaia sana.

[1] RIFKIN, J. (2002), La economía del hidrógeno, p.68
[2] Ibíd., pp.77-78
[3] Ibíd., pp.65-66
[4] Ibíd., pp.66-67
[5]Ibíd., p.67
[6] Ibíd., p.69
[7] Ibíd., p.70
[8] Ibíd., pp.81-82
[9] Ibíd., pp.93 a 100
[10] Ibíd., pp.100-101
[11] Ibíd., pp.110
[12] Ibíd., p. 111
[13] Ibíd., p. 112
[14] Ibíd., pp. 203-204

La globalización es buena...para lo que nos interesa

Os pongo aquí un comentario que hice hace poco en mi blog personal sobre este ( quizás no muy afortunado) documental sobre la globalización. No obstante esta bien verlo por enriquecer los puntos de vista; sin embargo tiene algunas cosas, cuando menos discutibles, que ya indico en el comentario.

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Ayer ví por fin el documental del escritor y ferviente entusiasta del capitalismo y de la globalización Johan Norberg, autor del libro In Defense of Global Capitalism, en el que defiende el proceso de globalización e intenta justificar su postura visitando tres países en distinto grado de desarrollo y entrevistando a gente de cada país para que nos hable de su situación y de su opinión al respecto. Me ha hecho gracia tanto apoyo a la globalización al ver que nadie hace una sola crítica y la ven como la panacea para todos sus problemas (por más que lo he intentado no me puedo quitar de la cabeza la idea de que esa gente seguramente haya recibido algún "motivo" para ello, y no quiero hablar de maletines...).



El documental en cuestión se llama "En defensa de la globalización" y tenía bastantes ganas de verlo ya que un gran amigo mío se había leído el libro y sus opiniones contrastan en diversos aspectos con las mías.



Tratando de ser lo más objetivo que pude, contemplé todo el metraje hasta que la indignación, la ironía y el desengaño se apoderaron de mí al finalizar. El señor Norberg, en un alarde de dogmatismo, parte de la base de que la globalización es buena (¿para qué?, matizaría yo) y su objetivo en el documental es demostrarlo (no se si será igual en el libro), en lugar de darse un baño de humildad y ejercer un poco de razonamiento científico partiendo de la base de que, muy bien, sabemos que se está dando un proceso de globalización, definido como tal, ahora voy a investigar desarrollando trabajo de campo y despues concluiré si es bueno o malo (aunque insisto, tratar un proceso como este como de "malo" o "bueno" ma parece una aberración, ya que si lo más simple tiene matices, un asunto global ya ni te cuento).



En general tampoco puedo contradecirle; es verdad, seguramente tenga razón en que la globalización puede proporcionar bienestar y prosperidad a los países tercermundistas y en vías de desarrollo que estén dispuestos a sumergirse en su juego (aunque es sorprendente que no mencione ni una sola pega), pero no deja de tratarse solo de la faceta económica de la globalización. No sé muy bien si el señor Norberg lo ha obviado por su fanatismo, por desconocimiento o por ambas cosas, pero la globalización además tiene importantísimos impactos sociales y ambientales que no comenta, ni siquiera los menciona de pasada, como por ejemplo la vulnerabilidad y la sobreexplotación de recursos o la contaminación. Nada, su mundo ideal es un mundo globalizado lleno de felicidad y prosperidad económica.



Así que nos encontramos a un tipo promoviendo la globalización, charlando con la gente que no le contradice (¿billetes de por medio?), despotricando contra los grupos antiglobalizadores (con los cuales personalmente no me identifico tampoco) como si fueran el cáncer de este mundo, ofreciendo una visión totalmente parcial, polarizada, propagandística y tremendamente incompleta de un asunto complejo y no generalizable para todos los países como es la globalización. Vemos cómo defiende a Nike y sus fábricas en Vietnam (curiosamente habla con dos empleados que están la mar de contentos con su trabajo, ninguna pega), que paga sueldos muy altos en ese país y supone un "ejemplo" para otras fábricas locales en cuanto al trato con los empleados, todo desprendiendo un "tufillo" a parcialidad, proganda y manipulación que da vergüenza ajena. Lo mismo ocurre con el campesino de Kenia o con los prósperos empresarios de Taiwan que tanto resaltan sus raíces campesinas, claro que eso es solo la opinión de "los escogidos" por Johan Norberg para ser entrevistados.



A él no le importa el creciente suministro energético de esas grandes empresas que promueve, lo cual conlleva problemas de recursos, distribución y contaminación, tampoco la centralización y el control de las redes de distribución (que en un mundo global puede ser un verdadero problema), ni tiene en cuenta que el aumento del consumo en los países pobres que se unan a la globalización puede hacer que definitivamente agotemos nuestras fuentes de recursos y sumideros (ya de por sí saturados) y que los niveles de contaminación alcances cotas insospechadas y aún más tóxicas para el ser humano (y el resto de especies). Es imposible que todos los países del mundo tengamos el mismo nivel de vida que llevamos en los países más desarrollados: si ahora mismo la situación de nuestro desarrollo es insostenible a lo largo del tiempo, necesitando hasta 7 planetas Tierra para que así fuera (en wikipedia indica que de 5 a 6, aunque yo tengo otra fuente), no quiero ni imaginar lo que duraría ese desarrollo con todo el mundo globalizado...



No he hablado de la creación de una cultura global y la desaparición de las culturas de cada región, y eso que a Norberg parece que no le importa e incluso nos critica por defenderlo. Lamentable esa visión superficial de la cultura de cada sociedad. Tampoco menciona la desaparición de los mecanismos de control con la globalización más allá de la mera libertad económica. Sus teorías se descalabran precisamente por la omisión del resto de facetas distintas a la económica.



En fin, si os interesa el tema os recomiendo que veais el documental, más que nada porque te das cuenta de que se abarcan más aspectos de la globalización resaltando las carencias de su exposición que viendo lo que trata de explicar. Además te ríes un rato.













Referencia: http://knightcrimson.spaces.live.com/Blog/cns%21E5136DD9AB2204DE%212541.entry

TEORÍA DE GAIA.

Esta teoría ha sido elaborada y enunciada por James E. Lovelock, Doctor en medicina y en biofísica. Es un científico, independiente, con una larga carrera tanto en la enseñanza como en investigación, ha colaborado con la NASA en el proyecto Surveyor, centrado en la búsqueda de vida en otros planetas.

El concepto principal de esta teoría es considerar al planeta Tierra como un todo que se autorregula, un inmenso organismo vivo que se extiende desde el mismo corazón ardiente de la tierra hasta la atmósfera exterior, es decir Gaia[1] es un organismo vivo.

La Tierra es mantenida y regulada de forma activa por la vida de la superficie.[2]

Lovelock expuso en primer lugar su hipótesis sobre Gaia: “La temperatura, el estado de oxidación, de acidez y algunos aspectos de las rocas y las aguas se mantienen constantes en cualquier época, y esta homeostasis[3] se obtiene por procesos cibernéticos llevados a cabo por el biota[4]. La energía solar sustenta estas condiciones favorables para la vida. Estas condiciones son solo constantes a corto plazo y evolucionan en sincronía con los cambios requeridos por el biota a lo largo de su evolución. La vida y su entorno están tan íntimamente asociados que la evolución afecta a Gaia, no a los organismos o al medio ambiente por separado.”[5]

Antes que Lovelock algunos científicos plantearon ideas o conceptos que nos indican como puede organizarse la vida, por ejemplo Schrödinger dijo: “Los sistemas vivos tienen límites”. Se refería a que los organismos vivos son sistemas abiertos en el sentido de que toma y excretan energía y materia. También tienen una jerarquía con límites internos. Haciendo una comparación, si vemos desde el espacio a Gaia encontramos un primer límite en la atmósfera, un segundo límite en los ecosistemas, como por ejemplo un bosque, luego la piel o corteza de animales y vegetales, más allá membranas celulares y finalmente, los núcleos de las células y su DNA.[6]

Es evidente que existe por lo menos alguna similitud entre la organización de Gaia y la de algún otro organismo vivo, por ejemplo las células.

“Si realizamos una descripción de como esta formada la Tierra desde el núcleo, esta formada casi exclusivamente de roca y metal caliente o líquido. Gaia es un delgado caparazón esférico de materia que rodea el centro incandescente; empieza allí donde las rocas de la corteza se encuentran con el magma del interior de la tierra, a uno cientos de kilómetros bajo la superficie, y se extiende otros ciento sesenta kilómetros hacia arriba, a través del océano y el aire, hasta la todavía más caliente termosfera, que linda con el espacio exterior. Incluye la biosfera y es un sistema fisiológico dinámico que ha mantenido nuestro planeta apto para la vida durante más de tres millones de años. Gaia es un sistema fisiológico porque parece tener el objetivo inconsciente de regular el clima y la química de forma que resulten adecuados para la vida. Sus objetivos no son fijos sino que se ajustan al medio ambiente de cada momento y se adaptan a las formas de vida que alberga en cada época.”[7]

“Gaia tiene diversos estados estables que le permiten adaptarse a los cambios internos y externos. La estabilidad es casi siempre invariable. De esta manera Gaia adopta un nuevo estado estable que le resulte más fácil de mantener. Ahora está a punto de realizar uno de esos cambios.”[8]

Es necesario conocer la verdadera naturaleza de la Tierra e imaginarla como el ser vivo más grande del sistema solar. Hasta que no se produzca este cambio en nuestras mentes no percibiremos instintivamente que vivimos en un planeta vivo que responderá a los cambios que efectuamos sobre él bien aniquilando los cambios o bien aniquilándonos a nosotros.[9]

¿Cómo funciona Gaia?

<>[10]

Uno de los éxitos más importantes de esta teoría se consiguió en Ámsterdam en 2001, durante una conferencia en la que estaban representadas las cuatro grandes organizaciones que se ocupan del cambio climático global. En esta conferencia se firmo una declaración que tenía como primera afirmación importante la siguiente:”La tierra se comporta como un sistema único y autorregulado, formado por componentes físicos, químicos, biológicos y humanos.”[11]

Uno de los hechos más destacados de la teoría de la evolución de Darwin es la selección natural, que para los Darvinistas es el motor de la vida y de la evolución. “Durante años la selección natural ha sido la herramienta que han tenido los biólogos para explicar la formación de ecosistemas y especies. No es suficiente, y es necesario pensar en el contexto general de Gaia, ya que como sabemos hoy en día la atmósfera, los océanos, y el clima imponen restricciones que garantizan la estabilidad del sistema.”[12]

“Si prestamos atención a las limitaciones ambientales. Todos los organismos se desarrollan de manera óptima si se mantienen dentro de un rango de temperaturas. Lo mismo sucede con la acidez, salinidad y la abundancia de oxigeno en el aire y el agua. En consecuencia, los organismos deben vivir dentro de unos límites de estas propiedades de su medio ambiente.”[13]

Ciclo hidrogeoquímico de los océanos

“El agua eleva lo que el sol inclina”
Miguel Hernández (El silbo de la sequía)

El ciclo del agua:

El agua se evapora en los océanos y pasa a la atmósfera donde es transportada por los vientos en forma de nubes. Cuando estas nubes se enfrían se forman las precipitaciones que pueden caer en forma de lluvia, nieve o granizo. Esta agua precipitada fluye por los ríos o bien se filtra en el terreno. Los dos caminos, normalmente la conducen de nuevo a los océanos.[14]

Este ciclo es uno de los más importantes en la vida de Gaia.

Océanos:

“Los océanos cubren casi las tres cuartas partes de la superficie de la Tierra. Atendiendo a sus propiedades físicas, y entendiendo a los océanos como parte material del sistema Tierra, comprenderemos que también influyen en la vida.”[15]. Por encima de los 4ºC[16] el agua se expande al calentarse, y si la superficie absorbe la mayor parte del calor, con lo que se expande, haciéndose más ligera que las aguas más frías que se quedan por debajo. Esa capa superior más templada tiene un grosor de entre treinta y cien metros. Se forma cuando el sol calienta la superficie más o menos por encima de los 10ºC.

“La capa templada de la superficie es estable y supone una restricción para la vida oceánica. Los productores primarios que habitan la recién formada capa templada a principios de primavera, pronto acaban con todos los nutrientes y mueren. Los cadáveres de esta vida primaveral se hunden en el fondo del océano y pronto la superficie queda vacía de toda vida, exceptuando una limitada y hambrienta población de algas. Esto pasa en las zonas templadas del planeta. En el Ártico y en el Antártico la temperatura de la superficie se mantiene por debajo de los 10ºC, de modo que en ellas se da una mezcla constante de aguas inferiores y superiores, lo que hace que haya nutrientes disponibles por todas partes.”[17]

“Otro de los fenómenos que influyen en la regulación de Gaia son las grandes corrientes oceánicas, producidas por la acción combinada de los vientos y la rotación de la Tierra, afectan profundamente a la vida de los océanos y alteran el clima a lo largo de sus costas. Estos patrones de circulación de agua – en sentido horario en el Hemisferio Norte y antihorario en el Hemisferio Sur – llevan corrientes de agua caliente hacia el norte y el sur del ecuador.” [18]

“Que el agua se mantenga a una temperatura inferior de 10ºC es una limitación importante al crecimiento y uno de los motivos por los que a Gaia le conviene mantenerse fría.”[19]

Superficies continentales:

“Otra limitación importante se da en la superficie de la Tierra. Los organismos vivos prosperan cuando la temperatura ronda los 40ºC. Pero en el mundo natural, el agua que necesitan para vivir es difícil de encontrar por encima de los 20ºC. En invierno, cuando llueve y las temperaturas se mantienen por debajo de los 10ºC, el agua permanece más tiempo en el suelo, manteniéndolo húmedo y productivo. En verano la temperatura sube por encima de los 20ºC hace que el suelo pierda humedad. Por encima de 25ºC, la evaporación es tan rápida que si no llueve constantemente la Tierra se convierte en un desierto. Igual que sucede en la capa superior del océano, a los organismos les favorece el calor, pero las propiedades físicas de sus respectivos medios frenan su crecimiento.”[20] [21]

Los ecosistemas y la regulación química de Gaia.

Otras de las regulaciones que necesita Gaia la realizan los ecosistemas. Es muy importante que Gaia mantenga una composición química estable.

El ciclo del carbono.

“Mediante la fotosíntesis, los sistemas vivientes incorporan CO2 de la atmósfera para formar compuestos orgánicos. En la respiración, estos compuestos son vueltos a fragmentar en CO2 y agua. Estos procesos, contemplados en una escala mundial, constituyen el ciclo del carbono. Los fotosintetizadores principales de este ciclo son las plantas y el fitoplancton o algas marinas[22], hay que tener en cuenta que existen complejos vínculos entre las algas marinas, la producción de azufre gaseoso, la química atmosférica, la física de las nubes y el clima.”[23]. Los fotosintetizadores sintetizan carbohidratos a partir de CO2 y agua y liberan O2 en la atmósfera.

Las pruebas que demuestran que casi todos los sistemas que se saben que afectan al clima de la tierra están hoy en respuesta o reacción positiva. Cualquier incremento de calor procedente de cualquier fuente no solo no encontrará resistencia, como seria de esperar en una Tierra saludable, sino que se verá amplificado. Por supuesto, si fuéramos capaces de instalar una tendencia neta al enfriamiento, esa misma respuesta positiva trabajaría a nuestro favor acelerando el mismo.[24]

Algunas respuestas positivas:[25]

1.La reacción del albedo[26] del hielo. El suelo cubierto de nieve refleja casi toda la luz que recibe y la devuelve al espacio, por tanto lo mantiene frío. Pero una vez la nieve de las orillas se empieza a derretir, bajo ella aparece el suelo oscuro, que absorbe energía solar tornándose cada vez más caliente. Ese calor funde más nieve, y, con esta respuesta positiva, el deshielo se acelera hasta que desaparece toda la nieve. Cuando la tendencia global es hacia el enfriamiento, el mismo proceso opera al revés.

2. A medida que los océanos se calientan, el área cubierta por aguas pobres en nutrientes crece, convirtiendo el océano en lugar inhóspito para las algas. Eso reduce el ritmo de reducción de CO2 en la atmósfera y disminuye la generación de estratos de nubes marinas reflectantes.
En tierra, el aumento de temperatura tiende a desestabilizar los bosques tropicales y a reducir el área cubierta por ellos. La tierra que sustituye a esos bosques carece de mecanismos de enfriamiento y está más caliente y, por tanto, igual que la nieve, los bosques van desapareciendo.
Cuando mueren los ecosistemas de bosques o de algas, su descomposición libera CO2 y CH4 en el aire. En un mundo cada vez más caliente, esto también actúa como respuesta positiva.

3. En los cristales de hielo hay grandes depósitos de CH4 dentro de nichos moleculares denominados clatratos[27]. Son estables sólo con el frío o a altas presiones. Al calentarse la Tierra hay un riesgo mayor de que estos clatratos se fundan liberando grandes cantidades de metano, que es un gas de efecto invernadero veinticuatro veces más potente que el dióxido de carbono.

Con estas pruebas es evidente que la acción antrópica del ser humano sobre el medio ambiente favorece el calentamiento global. La sociedad industrial basada en la quema de combustibles fósiles para la obtención de energía produce un desequilibrio ambiental dentro del sistema Gaia, esta solo tiene dos alternativas o elimina al cambio o elimina a quien lo produce.[28]

Si aplicamos la termodinámica, también debemos decir que durante millones de años Gaia produjo orden formando las masas de combustibles fósiles, nosotros ahora hemos liberado entropía quemándolos. Estamos jugando con la segunda ley de la termodinámica y es muy posible que perdamos.















[1] Gaia, la diosa griega, era la Madre Tierra para los antiguos. Aquí da nombre al ser vivo tierra
[2]James E.Lovelock, Las edades de Gaia, p. 17.
[3] Homeostasis (mantenerse invariable): característica de los seres vivos que les permite intercambiar sin cesar materiales con el ambiente externo, y mantener un ambiente interno estable y característico. Invitación a la biología. Helena Curtis.p. 23.
[4] Biota: conjunto de todos los seres vivos. James E.Lovelock, Las edades de Gaia, .p. 33.
[5] James E.Lovelock, Las edades de Gaia, .p. 33.
[6] Ibíd., p. 41
[7]James E.Lovelock, La venganza de la Tierra, pp. 37-38.
[8] Ibíd., p. 39.
[9] Ibíd.,. p. 40. relación medio ambiente y sociedad
[10] Ibíd.,. p. 47.
[11] Ibíd., p.51.
[12] Ibíd., p.54.
[13] Ibíd., p.54.
[14] V.A.: Atlas el país Aguilar, pp. 30-31
[15] James E.Lovelock: La venganza de la Tierra, p. 55
[16] 4ºC temperatura del agua a la que se densidad es máxima. H. Curtis. Invitación a la biología, p. 58
[17] James E.Lovelock: La venganza de la Tierra, p. 55
[18] H. Curtis, Invitación a la biología, pp. 775-776.
[19] James E.Lovelock, La venganza de la Tierra, p. 56
[20] James E.Lovelock, La venganza de la Tierra, p. 56
[21] Nota: El calor aumenta las posibilidades de intercambio de energía de los sistemas abiertos de la vida animal y vegetal, por eso aumentan sus poblaciones. Gaia limita esto gracias a las propiedades físicas y químicas de la parte material del sistema Tierra. Se autorregula. Nota del autor.
[22] H. Curtis, Invitación a la biología, p. 182.
[23] James E.Lovelock, La venganza de la Tierra, p. 59.
[24] James E.Lovelock, La venganza de la Tierra, p. 62.
[25] Ibíd., pp. 62-63.
[26] Albedo: Capacidad de una superficie de reflejar la luz (calor). James E.Lovelock, La venganza de la Tierra, p. 62.
[27] Clatratos (del latín, clatra=reja): Los complejos de inclusión en los que las moléculas de un tipo son “atrapadas” dentro de cavidades de la red cristalina de otra sustancia se denominan “compuestos clatratos”.E. Rojas Hidalgo, El Agua un estudio biomédico, p. 15
[28] Relación medio ambiente y sociedad. Nota del autor.

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA “LA ENTROPÍA”

Para comenzar a desarrollar la "Emergencia Ambiental" es necesario que describamos algunas de las leyes fundamentales del Universo, estas son las de la Termodinámica.
Mucho se ha escrito sobre ellas. Aqui dejo un capitulo dedicado a ellas utilizando argumentos de E. Schörodinger y J. Lovelock. Proximamente subire algo al respecto desde el enfoque de N. Georgescu-Roegen, uno de los economistas más importantes del siglo XX que destacó en lo que el denomino "Bioeconomía" y en la aplicación de las leyes de la Termodinámica a las ciencias económicas, muy destacable es su Obra La ley de entropía y el proceso económico (Georgescu-Roegen, 1971). Podeís encontrar sus conceptos si buscaís algo sobre economías en estado estacionario.

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA “LA ENTROPÍA”

La intención de este capítulo es introducirnos en el concepto de entropía, y explicarnos desde un punto de vista físico la baja probabilidad que tiene la vida de existir. También, este concepto lo aplicaremos a lo largo de la argumentación del presente trabajo, para hacer referencias a la energía de cualquier tipo de sistema, ya sea social, físico, químico o biológico, y de su influencia en el medio ambiente.
Comenzamos con el desarrollo de esta parte, haciendo un repaso de dos principios fundamentales en las leyes del universo.

Leyes de la Termodinámica:

1ª Ley de la termodinámica: Principio de la conservación de la energía:
Si una cantidad de energía térmica fluye dentro de un sistema, entonces esta energía debe aparecer como un incremento de la energía interna del sistema y/o trabajo efectuado por el sistema sobre sus alrededores. Representada por una ecuación, la primera ley es
∆ Q = ∆ U + ∆ W

Es decir la energía se conserva[1]

2ª Ley de la termodinámica:
Todo en la naturaleza tiende al mínimo estado energético y al máximo desorden o entropía.
“La vida es una contradicción paradójica de la segunda ley de la termodinámica, que establece que todo esta, ha estado y estará moviéndose hacia abajo, hacia el equilibrio y la muerte. Sin embargo la vida evoluciona hacia una mayor complejidad y se caracteriza por una improbabilidad omnipresente que por comparación, hace que parezca trivial ganar la lotería año tras año”[2]
Analizando este concepto sobre la vida, llegamos a la siguiente conclusión: “La vida no tiene manera de violar la segunda ley, ha evolucionado con la tierra como un sistema estrechamente acoplado para asegurarse la supervivencia”.[3]
En este punto debemos definir otro concepto importante en la naturaleza, que es la entropía[4], o grado de desorden: es una función termodinámica, de estado, extensiva y que desde el punto de vista cualitativo mide el grado de desorden de un sistema.
Ludwing Boltzmann, fisico austriaco, describió hacia 1870 una ecuación en la que resumió la segunda ley:
S = k. (Ln P)
En donde S es la entropía, k es una constante que lleva el nombre de constante de Boltzmann y ln es el logaritmo natural de la probabilidad.
El gran físico Schrödinger definió a partir de aquí la negentropía (1/S), que es el recíproco de la entropía (por supuesto la negentropía es grande para las cosas improbables como la vida).[5] Hizo un desarrollo muy interesante en su libro “¿Qué es la vida?” en esta obra encontramos lo siguiente: “el mecanismo por el cual un organismo se mantiene a si mismo en un nivel bastante elevado de orden (= un nivel bastante bajo de entropía) consiste en absorber continuamente orden de su medio ambiente. (...) En el caso de animales superiores, conocemos suficientemente bien el tipo de orden del que se alimenta, o sea, el extraordinariamente bien ordenado estado de la materia en compuestos orgánicos más o menos complejos que les sirven de material alimenticio. Después de utilizarlos, los devuelven en una forma mucho más degradada (aunque no enteramente, de manera que pueden servir todavía a las plantas; el sumidero más importante de negentropía de estas es, evidentemente, la luz solar”[6] siguiendo sus argumentaciones, nos indica que solo hay dos mecanismos para poder producir orden, el primero es el mecanismo que produce orden a partir de desorden, y el segundo orden a partir de orden, “que es el que sigue la naturaleza y el único que hace posible la comprensión de las líneas maestras de los acontecimientos naturales, en primer lugar la de su irreversibilidad.”[7]
Por lo anteriormente expuesto el autor deduce: “Cuanto menos probable es una cosa menor es su entropía”. Por tanto:”lo más improbable (la vida), tiene asociada la entropía más baja”[8].
También debemos destacar: “la probabilidad de que los átomos que existen en la tierra se combinen en las moléculas que constituyen nuestra tierra viva es cero”.[9]
Otros de los hechos que destaca el profesor J.LOVELOCK es que solo sobrevivimos gracias a la polución, es decir, nosotros, los animales contaminamos el aire con CO2, la vegetación contamina con O2.[10]
Siguiendo este desarrollo, y haciendo referencia a lo que dijo en 1951 el físico británico, J.D.Bernal: “La vida forma parte del tipo de fenómenos que son sistemas abiertos o en reacción continua y son capaces de disminuir su entropía interna a expensas de la energía libre tomada del medio ambiente y subsiguientemente devuelta al mismo en forma degradada”[11], expone: “por el hecho de vivir, un organismo genera entropía constantemente, y provoca un flujo de entropía hacia fuera a través de sus límites. Si su disposición de entropía es igual o superior a su generación de entropía interna, continua viviendo y serán capaces de evitar de manera milagrosa e improbable, pero licita la segunda ley del universo, disipación de entropía”.[12]
Por tanto la entropía queda definida como una de las magnitudes más importantes de la naturaleza y con ella podemos relacionar la energía y el grado de desorden de cualquier tipo de sistema.

Luis Cepa


[1] JOU, D., LLEBOT, J.E., PÉREZ GARCÍA, C. Física para ciencias de la vida, p.191
[2] James E.Lovelock, Las edades de Gaia, p. 37.
[3] Ibíd.,
[4] Quizás es la propiedad más autentica de nuestro universo: Nota del autor.
[5] James E.Lovelock, Las edades de Gaia, p.37
[6] E. Schrödinger, ¿Qué es la vida?, pp. 114-115
[7] Ibíd., p. 124
[8] James E.Lovelock, Las edades de Gaia, p.37
[9] Ibíd., p. 38
[10] Ibíd., p. 39
[11] Ibíd., p. 39
[12] Ibíd., p. 39

Emergencia Ambiental

Este blog ha surgido como una necesidad, la necesidad de dos estudiantes de ambientales de dar a conocer nuestra opinión, ofrecer información lo más objetiva y completa posible y abarcando una gran variedad de temas y conocimientos propios de una carrera multidisciplinar como es las ciencias ambientales. Los autores, Luis y Álvaro, comenzamos este proyecto con ilusión y seriedad con la finalidad de ofrecer un punto de vista crítico y científico, a la vez que divulgativo, sobre la cuestión de la problemática ambiental, dejando de lado los tópicos y las reivindicaciones sin fundamento que tanto daño hacen, de forma inconsciente, a todo lo “ecológico”. Así, con la intención de despejar dudas y ofrecer información muy diversa que abarque desde la sociología y la ética hasta la física y la biología, con bibliografía de referencia, filmografía, links, y los diversos tipos de fuentes que haya disponibles, esperamos además aprender nosotros mismos de esta experiencia en un intento de hacerla enriquecedora para el máximo número de personas posible.[1]

Dicho esto, vemos necesario aclarar el nombre del blog, Emergencia Ambiental. Al contrario de lo que se pueda pensar “Emergencia” se refiere a los “sistemas emergentes”, no a un tipo de alarma antiglobalización o al grito de algún activista de Greenpeace. Luis, quien últimamente está trabajando más este concepto, lo explica resumidamente en su introducción.

Álvaro H.










Este concepto deriva de la Ciencia de la Complejidad. Los sistemas complejos adaptativos se encuentran en multitud de aspectos de la existencia. Realmente, todo lo que nos rodea se encuentra interrelacionado y forma parte, siempre, de un todo mayor.

La ciencia reduccionista nos ha enseñado que si construimos un sistema cerrado, que no intercambia materia y energía con su medio ambiente externo, y controlamos las condiciones iniciales, podemos predecir el futuro y definir leyes y teorías, que nos lleven a conocer a priori el estado final. Evidentemente esto nos ha proporcionado una gran información y consecuentemente el hombre a podido alcanzar logros cuando menos increíbles.

La generalidad de la vida se comporta como un sistema abierto, que sí intercambia materia y energía con su medio ambiente. Además, si conocemos su estado inicial y dejamos que el sistema reaccione y/o evolucione, difícilmente podemos predecir su estado final.

Si nos fijamos, por ejemplo, en la madre Tierra, algunos la llaman Gaia, no nos costara mucho ver y entender que se trata de un sistema abierto y que además todo esta relacionado y distribuido.

Los sistemas complejos, intentan explicar el tipo de relaciones que se producen en sistemas abiertos, como el que se produce en la Tierra. La cantidad de elementos que forman el sistema tierra nos pueden dar la sensación de que nos encontramos ante algo sumamente complejo. Pero si analizamos las relaciones que se producen y observamos como se comporta de forma global nos daremos cuenta de que además es un sistema adaptativo, que busca una estabilidad, una homogeneidad y un equilibrio. Si profundizamos un poco más en la observación nos daremos cuenta, además que se encuentra en un estado comprendido entre el orden y el desorden. Es lo que se denomina caos.

Los sistemas complejos adaptativos están formados por multitud de elementos, de manera que si uno de ellos colapsa, el sistema global intenta compensar esta perdida y/o variación y buscar de nuevo ese equilibrio, se adaptara al cambio, encontrando de nuevo una homogeneidad, aunque sea diferente a la inicial.

Los sistemas emergentes, son sistemas complejos adaptativos, que están formados por unidades, que comparten información, están interrelacionadas localmente, de forma que cada una de ellas no dispone de toda la información del sistema, y ni siquiera tiene que ser consciente de su situación, pero sí de lo que ocurre a su alrededor. Si observamos el sistema globalmente podemos ver la cantidad de información que posee en su conjunto y le ha llevado a emerger en un sistema que posee cualidades muy superiores a los elementos que lo forman individualmente. Esto ocurre en comunidades complejas formadas por insectos sociales, como las hormigas. Una hormiga individual posee la información que le proporciona su entorno y toma una decisión individual conforme a ella. La suma de los comportamientos de las hormigas individuales produce el comportamiento general de la colonia, que al sumar toda la información individual adquiere un comportamiento que le lleva a adaptarse a la situación concreta. Es como si la colonia tuviera una conciencia colectiva. Es lo que denominamos emergencia.
No es muy difícil entender que este concepto es aplicable a la generalidad de sistemas que conforman la existencia, los que denominamos vivos y también aquellos otros que en principio no se ajustan a la definición de vida. Es un concepto, por tanto, aplicable a las sociedades humanas, a las redes sociales, a los ecosistemas, al conjunto de la tierra, al universo…

La postura que defiendo en relación a la crisis ambiental, que nos afecta, es reflexiva y basándome en lo expuesto en estas líneas he llegado a la conclusión de entender que si queremos superarla debemos imitar el tipo de sistemas en los que se desarrolla la vida.

La Emergencia Ambiental consiste en diseñar sistemas sociales que trabajen desde lo local, cuidando muy mucho los factores externos al sistema, imitando los ciclos de la vida. Cuidando el ambiente local, evitando el desorden en el sistema, de manera que emerja un ambiente global adecuado desde un ambiente local cuidado.

La emergencia ambiental debe surgir desde sociedades participativas, en el que cada uno de sus elementos contribuya a generar un sistema complejo adaptativo, flexible, que sea capaz de reaccionar ante los cambios y nos conduzca hacia un sistema poderoso, inteligente y en equilibrio.

Estos conceptos no son nuevos y están basados en textos y trabajos científicos. El objetivo principal de este foro es la difusión de conocimiento, desde la seriedad y la objetividad. Con el pretendemos generar una red de conocimiento orientada hacia la construcción de un sistema emergente, sin jerarquías y distribuido, al igual que se distribuye la vida.

Publicaremos textos referenciados, comentaremos lecturas, hablaremos de soluciones tecnológicas, videos, documentales, artículos, conferencias, enlaces, foros y todo aquello que se os ocurra.

Si tienes inquietudes ambientales y consideras que puedes aportar a que emerja nuestro conocimiento estas invitado a participar[1]. Es imprescindible que tengas ganas de aprender y de difundir tu conocimiento, que nos ayudes a ampliar el nuestro y expongas tu opinión. Nos encontramos ante un momento de cambio de paradigma y necesitamos soluciones reales. Necesitamos una emergencia ambiental.



Luis Cepa.







[1] Para cualquier duda, sugerencia o colaboración podéis contactar con nosotros mediante un correo a Luis o a Álvaro, disponibles en el perfil, estaremos encantados de ayudaros y tomaremos muy en cuenta vuestras sugerencias.

Próximamente

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