Vida!

Aprovechando la ocasión, dado que hoy es un día especial para mí, quiero compartir una visión científica (y personal), relacionada con la vida.

Hace un tiempo, navegando por la internet, encontré un interesante artículo en Wikipedia creado por una organizaciones canina, clasificando la inteligencia de las diferentes razas de perros, listando las razas más populares, yendo desde el Border Collie como la más inteligente y terminando la lista con el Afgan Hound, con la valuación más baja de trabajo y obediencia. Los Labradores, mi raza favorita, fueron listados en un no tan malo séptimo lugar, más no fue tan alto como pensé.

Y esto me hizo preguntarme sobre la obsesión que como seres humanos exhibimos para intentar clasificar las cosas de una manera que se asemejan a nuestra comprensión de lo que es la vida, y por ende inteligencia. Pero, ¿esto le hace justicia al concepto de inteligencia? ¿Y de vida?

Y tal vez me meteré en un poco de problemas con esto; mas creo que la gran pregunta aquí es, cómo se relaciona con el sentido de conciencia. Entonces, ¿es justo decir que un Border Collie es más consciente que un Afgan Hound? ¿Qué pasa con otras especies? Siguiendo este patrón, ¿podemos deducir y declarar que un pájaro es menos inteligente que un perro, ya que el ave parece estar menos consciente? Y yendo a los extremos, ¿cuán consciente es un tomate? Sabemos que los tomates están vivos, y son estructuras organizadas que comparten aproximadamente el 60% del ADN que tenemos los humanos. Entonces, ¿por qué tenemos esta diferencia, y cómo podemos determinar cómo se dispersa la conciencia, considerando que, digamos, un copo de nieve o una formación cristalina natural es también un sistema auto-organizado?

Empecemos por el inicio apropiado.

Los sistemas auto-organizados ocurren por todas partes. Podemos encontrar patrones en la naturaleza causados por las interacciones específicas de componentes químicos. Estas interacciones fueron estudiadas y descritas por Alan Turing en su artículo La base química de la morfogénesis, en 1952. Turing, un eminente matemático más conocido por su papel para romper el código criptográfico utilizado por el ejército nazi durante la Segunda Guerra Mundial (el código enigma); trabajó en este problema describiendo cómo ciertos compuestos quimicos interactúan y se afectan mutuamente, dependiendo de su concentración. Él lo describió como “matemáticamente conveniente, aunque biológicamente inusual”, y presentó un modelo donde esta interacción entre sustancias químicas, siguen reglas matemáticas muy simples.

Belousov reagent (scias.rit.edu)

Mas él no fue el único que identificó este efecto, en la misma época, alrededor de los años cincuenta, el químico ruso Boris Belousov, trabajando en un problema sobre cómo los cuerpos extraen energía de azucares, encontró un efecto químico muy inusual; mientras trabajaba en un experimento transformó una solución transparente en una con color, nada inusual en eso; pero mientras agitaba la solución, esta se tornó transparente nuevamente, y aún más extraño, la solución era oscilante, volviendo a cambiar de color a transparente repetidamente, sin un identificable patrón. Belousov trató de publicar sus hallazgos durante varios años, pero los editores de revistas científicas rechazaron duramente su trabajo, declarándolo como imposible, diciendo que debería haber un error en sus hallazgos. Él fue revindicado, con un reconocimiento póstumo, y este efecto se denomina ahora la reacción Belousov-Zhabotinsky. Lamentablemente, debido a la reciente formación del bloque soviético, los descubrimientos complementarios de Turing y Belousov permanecieron aislados.

Aquí viene el caos!

Edward Lorenz, un matemático estadounidense que trabajaba en el campo de la meteorología, se mostró escéptico con respecto a los métodos utilizados para la predicción meteorológica en esa época, y este trabajo culminó con un artículo publicado en 1963 (flujo no-periódico determinístico), desafiando los métodos utilizados en este campo, con el argumento de que los sistemas meteorológicos no son lineales (o predecibles). Pero su contribución más reconocida fue por una presentación que hizo en 1972, titulada “¿Puede el movimiento de las alas de una mariposa en Brasil, desencadenar un tornado en Texas?”, Presentación que más tarde acuñó el concepto de “efecto mariposa”, mostrando cómo una pequeña causa puede tener efectos mayores.

Antes del concepto del “efecto mariposa”, se tenía un entendimiento común entre científicos, sobre la noción del universo-tipo-reloj, de la física clásica y la noción de su comportamiento en formas predecibles, como el caso de la teoría de gravedad de Newton, donde conociendo las condiciones iniciales, puede predecir con precisión lo que sucederá en un sistema.

El nuevo trabajo sobre la teoría del caos fue uno de los descubrimientos científicos menos gratos, ya que el concepto de certidumbre fue simplemente disuelto, dado que era evidente que el caos está en todas partes, es un hecho, y un gran factor de vida. El caos trajo a la escena el concepto novedoso de cómo simples reglas matemáticas, sin nada aleatorio en ellas, pueden generar resultados impredecibles, simplemente introduciendo el concepto de acoplamiento, o retroalimentación; usando la salida de un sistema como una de sus entradas, formando un circuito, o un bucle, que puede ya sea reforzar o atenuar un efecto. Esta retroalimentación es lo que permite que surja algo impredecible, pero que al mismo tiempo, de ella surjan un conjunto de estructuras novedosas y coherentes; un proceso auto-organizado. Siendo esta una de las ideas más intrigantes de la ciencia moderna.

Fractal: Mandelbrot set (wikipedia.org)

Derivado de este trabajo y con la disponibilidad de las computadoras, Benoit Mandelbrot, otro matemático, trabajó en las definiciones de auto-similitud como una propiedad de la naturaleza, donde sistemas complejos pueden estar basados en reglas simples, y donde un conjunto está compuesto por un número infinito de conjuntos similares pero más pequeños. Él creó estos elementos como una simulación y los llamó fractales, teniendo la propiedad de ser similares en todas las escalas. Varios sistemas encontrados en la naturaleza tienen patrones tipo fractal, como los encontrados en las ramas de los árboles, o alvéolos pulmonares, en las redes de los ríos o en el brócoli romanesco, todas estos elementos tienen esta auto-similitud o desarrollo de simetrías. Y esto muestra algo fundamentalmente opuesto al sentido común, que la complejidad debe provenir de algo complejo, pero las matemáticas demuestran que reglas simples pueden dar origen a objetos muy complejos, y en esencia, el objeto puede considerarse complejo y sin embargo ser simple al mismo tiempo.

Y aquí viene la Vida!

Emergence – Bird flock (earth-chronicles.ru)

Y de esta auto-similitud, surge otro efecto, “emergencia” (de “emerger”); Patrones de interacción entre entidades que forman comportamientos más complejos en lo colectivo; Y mediante estos procesos realizando tareas asombrosas y maravillosas, mediante un proceso inconsciente. Podemos ver estos efectos en tiempo real, en el movimiento de grupos grandes de animales como cardúmenes de peces, o bandadas de aves o grandes rebaños, donde los individuos forman parte de un grupo que exhibe movimientos hipnotizantes, sin tener ninguna regla ni dirección que guíe sus movimientos; mostrando comportamientos complejos e imposibles de predecir. El mismo efecto ocurre en una escala de tiempo mucho mayor, combinando estos patrones de varias maneras durante millones de años, reforzando o “seleccionando” los más exitosos, este es el proceso que conocemos como evolución.

Durante su evolución, estos interactivos y complejos sistemas tienen resultados impredecibles, más auto-regulados; y, como se mencionó, en una escala de tiempo cósmica; Así que, en esencia, todo el concepto de la evolución presentado por Darwin tiene una base en lo que Turing definió como sistemas con reglas simples y retroalimentación. Con la selección de los organismos mejor equipados, y la retroalimentación proporcionada por su entorno. Con estos elementos, a través de milenios, organismos complejos es la resultante. Y aquí está la parte más interesante; el resultado no implica otro sistema complejo, ya que el mismo es parte inherente del universo, y por lo tanto, tiene patrones agradables y estéticos formándose y emergiendo, como las cadenas de ADN en una escala microscópica, o la formación de galaxias y de grupos de galaxias en una escala macroscópica, siendo estos complejos en diferente forma, pero obedeciendo leyes naturales similares.

Por lo tanto, volviendo al caso de la conciencia en razas de perros (y seres humanos también); con esto en consideración es asombroso reconocer que los sistemas auto-organizados pueden llegar a ser tan complejos, incluso con la capacidad de ser autoconscientes, y exhibir un comportamiento inteligente. En otra famosa publicación de Alan Turing, él propuso lo que ahora se conoce como la “Prueba de Turing” como una medio para evaluar la capacidad de una máquina para imitar a un humano; en esta prueba una máquina y un ser humano tienen un diálogo en lenguaje natural (o conversación simple), con un evaluador humano. Si el evaluador no puede distinguir la diferencia entre el ser humano y la máquina, entonces la máquina ha superado la prueba. ¿Pero esto califica a la máquina como inteligente? Turing consideró esta pregunta como “carente de sentido para ser discutida”, el tema es cuán capaz es un sistema (o una computadora) para efectuar satisfactoriamente esta prueba, o para el caso, en cualquier otra actividad. Por lo tanto, si una máquina tiene las mismas capacidades que los seres humanos tenemos, ¿significa que también puede clasificarse como inteligente, o con propiedades humanas? O como nosotros somos un sistema extremadamente complejo con semejanza a una máquina, entonces ¿podemos ser degradados al nivel de una máquina compleja?

Conclusión

Esta es definitivamente es una situación complicada, pero creo que la conclusión es simple. ¿Por qué discutir acerca de que es la inteligencia, y el nivel superior que los humanos consideramos tener? Cuando tenemos esta hermosa y vasta evidencia acerca de los sistemas auto-organizados y cuán maravillosamente estos se desarrollan, desde tomates a perros, y de seres humanos a galaxias, todos compartimos los mismos principios y la misma materia. E intentar descubrir cómo estos sistemas auto-organizados serán en el futuro, ya sea de forma natural o con intervención humana, sería increíble; sin embargo, al mismo tiempo, debido al caos intrínseco en este proceso, no tenemos la más mínima idea de cómo serán.

Ahora bien, se han de preguntar, que tiene de especial este dia para hablar de la vida? Bueno, el dia de hoy es mi cumpleaños, asi que…, felicidades para mi!!

Saludos, Alex-ScienceKindle.