LA ENERGÍA
DE LA FÍSICA A LA METAFÍSICA Y HASTA
LA PARAFÍSICA
Patricio Valdés Marín
El material de este ensayo lo he
extraído principalmente de dos de mis libros de reflexión, La materia y la
energía y La flecha de la vida.
Aquello que designamos como “energía” sirve para
referirse tanto al componente fundamental de toda la materia del universo como a
lo que permite a la materia interactuar entre sí, cambiar y también
evolucionar. Como veremos también lo “espiritual” es energía. La base del
universo son la materia, la energía, el espacio, el tiempo y habrá que agregar
la estructuración evolutiva. Siendo la energía tan fundamental, resulta muy
importante entender qué realmente es. Hasta ahora la física ha dado pasos
gigantescos para comprenderla. A continuación haremos una breve revisión de lo
que ellaha llegado a saber, para continuar posteriormente con reflexiones más
filosóficas.
LA ENERGÍA EN LA FÍSICA
Mecánica
La física tiene la energía como uno de sus pilares fundamentales.
A los conceptos de cambio de movimiento y fuerza, es decir, el principio de
inercia de Galileo Galilei (1564-1642) y al concepto de masa de Isaac Newton
(1642-1727), la dinámica moderna incorporó el concepto de energía. Este
concepto tiene una data relativamente reciente. Fue desarrollado a mediados del
siglo antepasado, principalmente por William Thomson (1824-1907), más tarde
lord Kelvin, y W. J. Macquorn Rankine (1820-1872). Comprende mucho de lo que se
tuvo anteriormente por fuerza. Por consiguiente, es preciso diferenciarlo del
concepto fuerza. En física, “energía” se define como la capacidad para realizar
un trabajo y se manifiesta en las
transformaciones que ocurren en la naturaleza. Así, una cosa tiene
energía si es capaz de ejercer una fuerza sobre una distancia, es decir,
trabajo. La capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de
tiempo es la potencia. De este modo, la energía no es una cosa, sino que una
capacidad, propiedad o facultad de la cosa, y se distingue de la fuerza en el
sentido de que la primera es un poder que tiene una cosa o un cuerpo, y la
segunda es ejercida por una cosa o cuerpo en uso precisamente de ese
poder.
El origen de la energía de la física fue la
cuantificación de la energía primordial en el instante del Big Bang, hace 13,7
mil millones de años atrás. Específicamente, esta energía es la medida de la
fuerza que puede ejercer una cosa o cuerpo y está relacionada con su masa a
través de la velocidad. La energía es la capacidad para efectuar trabajo, y
éste, que es un estado del movimiento, corresponde a una fuerza desarrollada a
lo largo de un espacio determinado. Así, un trabajo realizado por un cuerpo en
posesión de energía lo efectúa cuando aplica una fuerza, moviendo el punto de
aplicación sobre un segundo cuerpo. El trabajo es el producto de la fuerza por
la proyección sobre ella del desplazamiento de su punto de aplicación y depende
de la dirección y sentido de la fuerza, siendo el trabajo máximo cuando la
proyección del desplazamiento sobre el punto de aplicación tiene su dirección y
su sentido. El trabajo es evidentemente nulo si el desplazamiento y la
proyección de la fuerza son perpendiculares. La energía es, de este modo, una
cantidad conservada, producto de la fuerza y la distancia a través de la cual
una fuerza actúa provocando un cambio del movimiento, mientras que la fuerza
es, en palabras de Miguel Faraday (1791-1867), la causa de una acción, siendo
la fuente de todas las posibles acciones de y sobre los cuerpos y corpúsculos
del universo. Por su parte, el concepto de potencia se refiere al índice
temporal al que es gastada la energía.
En mecánica la energía está en función de la masa y la
velocidad. Por masa se entiende el peso de un cuerpo relativo a la gravedad y
se conserva invariante a través de los procesos físicos y químicos. Por una
parte, la energía de un cuerpo depende de la cantidad de masa. Por la otra, la
energía de un cuerpo depende de su velocidad. Pero la velocidad de un cuerpo es
siempre relativa a otro cuerpo; está siempre referida a otro cuerpo. Luego, la
energía de un cuerpo está en función de la velocidad que tenga respecto a este
otro cuerpo. De este modo, la energía de un cuerpo depende de su masa, la cual
se mantiene sin modificación, y de su velocidad que es siempre relativa a otro
cuerpo.
La energía se relaciona con la masa en dos formas
distintas: como energía potencial y como energía cinética. Esta distinción nos
ayudará a comprender mejor la idea de una energía variable en razón de la
velocidad y relativa a un segundo cuerpo. La cantidad de energía potencial que
un cuerpo puede acumular en sí mismo depende primariamente de la cantidad de
masa que contenga. Secundariamente, la energía potencial es una medida del
efecto que un cuerpo es capaz de ejercer sobre un segundo cuerpo en virtud de
sus respectivas posiciones, direcciones y velocidades relativas.
Para ser utilizada, la energía potencial debe
transformarse en energía cinética. Más aún, para volverse en otras formas de
energía la energía potencial debe transformarse primero en energía cinética.
Pero la transformación de la energía potencial en energía cinética es sólo un
asunto de perspectiva. Conforme se relaciona un cuerpo con otro en función del
movimiento, la cantidad de masa específica que el primero contiene adquiere una
energía cinética determinada por el movimiento relativo de ambos cuerpos.
Luego, la energía cinética es la medida del efecto que la masa de un cuerpo
puede ejercer sobre la masa de otro por obra de la velocidad.
Termodinámica
La termodinámica, disciplina que analiza los procesos
físicos que operan en cualquier sistema en términos de estado, y en oposición a
la mecánica, complementa la descripción de la energía con gran brillo. Sus dos
primeras leyes tienen una significación análoga: la energía de un sistema
aislado es constante y su entropía tiende a un máximo. Su primera ley,
enunciada primeramente por Hermann von Helmholtz (1821-1894) a partir del
experimento de James Joule (1818-1889) que probaba la equivalencia del calor y
del trabajo mecánico, es la de la conservación de la energía. Esta afirma que
todo cambio en la materia debe ser compensado exactamente por la cantidad de
energía: “la energía no puede ser creada ni destruida, sólo se transforma”. La
energía total de un sistema aislado es siempre constante, a pesar de las
transformaciones que haya sufrido.
Del mismo modo como toda estructura está constituida, en
último término, por partículas fundamentales, los diversos tipos fundamentales
de fuerza asociados a las estructuras son también limitados. Estas fuerzas
transfieren un conjunto limitado de energías y también se disuelven en el mismo
conjunto. Podemos distinguir entre estas energías la térmica, la química, la
radiante, la eléctrica, la mecánica y la atómica. Únicamente la energía
radiante puede darse en ausencia de masa o de carga eléctrica, pues existe en
los fotones. Estas diversas formas de energía pueden transformarse unas en
otras mediante un motor, el cual relaciona lo que tienen en común, que es la
fuerza. Ésta se expresa en el cambio del movimiento de los cuerpos, desde
partículas subatómicas hasta galaxias. Observemos que las estructuras no pueden
interactuar si las fuerzas correspondientes no están relacionadas a energías
del mismo tipo para que puedan sumarse, restarse o anularse.
El siguiente ejemplo puede ilustrar el caso: la reacción
nuclear del Sol, asociada a las estructuras de los núcleos de hidrógeno,
produce luz, la que es transmitida por radiación a la Tierra. Esta radiación
produce la fotosíntesis, fenómeno químico asociado a una estructura molecular y
que produce una estructura con un cierto contenido energético aprovechable. En
su estado leñoso o de combustible fósil esta estructura puede combustionarse
químicamente para generar calor. El calor, transmitido por radiación
infrarroja, conducción y convección, excita los átomos de la estructura
cristalográfica del receptor, logrando elevar su temperatura. Si es agua, puede
transformarse en vapor, alterando su propia estructura intramolecular, y
adquirir presión, esto es, conservar en sí la energía inicial. La presión del
vapor puede mover un mecanismo asociado con una estructura mecánica, como un
pistón o una turbina, y hacer girar un eje. Su movimiento, transmitido a un
rotor, puede, en combinación con un estator, generar electricidad, energía
asociada a la estructura del manto electrónico de los átomos. Mediante una
resistencia eléctrica esta energía puede transformarse en calor y proseguir por
un ciclo diferente y así sucesivamente ad
in aeternum de acuerdo a la primera ley de la termodinámica o ley de
conservación de energía.
La segunda ley de la termodinámica, enunciada por primera
vez por Nicolás Carnot (1796-1832), nos señala no obstante que cada
transformación efectuada es irreversible si no hay aporte adicional de energía,
siendo la irreversibilidad una característica fundamental de la naturaleza. La
energía tiende a fluir desde el punto de mayor concentración de energía al de
menor concentración, hasta establecer la uniformidad. Esto es, el flujo tiene
un solo sentido y, por tanto, demuestra la irreversibilidad del tiempo,
rompiendo la simetría entre el antes y el después y estableciendo la diferencia
entre la causa y el efecto. La obtención de trabajo a partir de energía
consiste precisamente en aprovechar este flujo.
Más tarde, Rudolf J. E. Clausius (1822-1888) aportó la
idea de que “en toda transformación que resulte irreversible en un sistema
aislado, la entropía aumenta con el tiempo”. Entropía, palabra griega que
significa transformación, es el término que Clausius empleó para representar el
grado de uniformidad con que está distribuida la energía. Cuanto más uniforme,
mayor es la entropía. Cuando la energía está distribuida de manera
perfectamente uniforme, la entropía es máxima para el sistema en cuestión. Las
concentraciones de energía tienden a igualarse y la entropía aumenta con el
tiempo.
Usualmente la entropía se la representa figurativamente,
a partir de Ludwig Boltzmann (1844-1906), como una medida de desorden. A pesar
de que esta imagen ha ganado popularidad, frecuentemente ella se presta a gran
confusión y muchos equívocos, pues el desorden se lo representa en forma
estructural y, por lo tanto, estático, en circunstancias de que la entropía se
trata de un fenómeno dinámico y se refiere únicamente a la energía. El error es
explicar lo que ocurre con la energía recurriendo a la estructura. Y así,
algunos (en realidad, muchos), expresando figurativamente la segunda ley al
modo de Boltzmann, afirman que el desorden, imaginado como homogeneización
estructural, siempre aumenta con cualquier proceso que ocurra en un sistema
aislado, lo cual es un error.
A pesar de la difusión que ha tenido la identificación de
la idea de homogeneización, propia del desorden estructural, con el concepto de
uniformidad con que se describe la entropía a partir de Clausius y Boltzmann,
sugiero no obstante que por entropía debe entenderse genéricamente transformación,
tal como es su etimología. Ahora bien, desde el punto de vista de la energía,
por entropía debe entenderse específicamente una medida de disponibilidad de
energía o de la probabilidad del estado de un sistema físico; si un sistema se
ha desviado de su estado de equilibrio estadístico, la probabilidad de que
vuelva a dicho estado es mucho más grande que la de que se aleje aún más.
En palabras no cuánticas, lo decisivo de esta segunda ley
es que afirma simplemente que en un sistema cerrado, en el que la energía
permanece constante, disminuye la cantidad de energía disponible para realizar
trabajo; se puede convertir todo trabajo en calor, pero no se puede convertir
todo el calor en trabajo. Así, aunque se mantiene el haber total de energía, no
toda ella puede ser convertida en trabajo, puesto que éste siempre fluye del
cuerpo caliente al frío o, más genéricamente, desde el que tiene mayor energía
potencial hacia el que tiene menos. En consecuencia, el trabajo aprovechable en
cualquier proceso concreto ocurre entre dos estados determinados de energía
potencial. Una vez agotada la energía disponible cesará el proceso. Si se
quisiera efectuar nuevo trabajo útil habría que abrir temporalmente el sistema
cerrado y suministrarle energía adicional.
Tiempo después, el mismo Clausius introdujo el
interesantísimo concepto de “disgregación” a manera de una medida de la
ordenación de las moléculas de un cuerpo, dándole una explicación mecánica.
Contrario a esta nueva formulación de la segunda ley de la termodinámica, James
Clerk Maxwell (1831-1879) argüía que ésta es una ley esencialmente estadística
que describe el comportamiento de un gran número de moléculas y que no puede
ser explicada mediante una teoría de los movimientos moleculares individuales.
Pero para Clausius la disgregación es más fundamental que la entropía, y desde
nuestra perspectiva, él andaba por el camino correcto, pues la segunda ley, más
que entenderse como cambio y transformación, o desorden, se refiere
principalmente al efecto de la aplicación de trabajo.
Así, en todo sistema en que la energía se convierte en
trabajo, existe tanto desestructuración como estructuración de la materia. Pero
puesto que toda estructura es funcional en toda escala a partir de la
estructura más fundamental de todas, el resultado neto de la aplicación de
trabajo, que termina en entropía, es recíprocamente una mayor estructuración de
la materia. Más que un simple ordenamiento de moléculas, partículas o cualquier
otro tipo de unidades, como pensaba Clausius, la disgregación es en realidad
estructuración. Si lo que antes era y ahora aparece disgregado, la disgregación
es en efecto la estructuración de otra cosa probablemente más complejo. De éste
modo, todo trabajo se emplea en el proceso de estructuración, y toda
transformación produce nuevas estructuras, incluso de escalas superiores.
Boltzmann sólo era capaz de ver desorden como resultado
del ingreso de energía en un sistema. Sin embargo, la estructuración que
resulta de la entropía no se limita unilinealmente a la sola escala del sistema
considerado, como ocurre cuando una sustancia, junto a otra (u otras) se transforma
en una tercera. Así, por ejemplo, si tras revolver mecánicamente una mezcla de cristales
de sacarosa en, digamos, un determinado volumen de leche de vaca, podemos
observar que los primeros se disuelven homogeneizados irreversiblemente.
Boltzmann hubiera dicho que el desorden es completo y la entropía máxima. No
obstante él habría estado en un error. Para explicar este dilema, podemos
considerar que si aplicamos calor y más movimiento por un tiempo adicional,
como una condición del sistema, obtendremos una nueva estructura caracterizada
por un color, textura, sabor y hasta aroma que nos deleita y que llamamos
“manjar blanco”. Además, esta nueva estructura la podemos transformar en
subestructura de otra extraordinaria estructura que llamamos torta de panqueque
con nuez.
Lo que indica el ejemplo anterior es que las fuerzas
exógenas que intervienen en un sistema producirán ciertamente grados de
desestructuración y de homogeneización. Si estas fuerzas exógenas son
consideradas como condiciones del sistema, como por ejemplo, la fuerza de
gravedad, la radiación solar, la presión atmosférica, la humedad relativa,
etc., no sólo las fuerzas endógenas de las partículas fundamentales, sino que
también la capacidad funcional de las estructuras para transformar energía
exógena y para relacionarse mutuamente, conseguirán nuevas estructuraciones de
la materia.
El punto que se debe destacar es que la energía que
ingresa en un sistema no lo hace en forma indiferenciada, sino que mediante
algún tipo específico de fuerza o de fuerzas. A una causa determinada sigue un
efecto también determinado. Este efecto puede ser una estructuración a escala
superior, como cuando se juntan dos átomos de hidrógeno con uno de oxígeno. Sin
embargo, cuando una pluralidad de causas actúa en forma aleatoria y variable una
estructuración resulta virtualmente impredecible, no pudiendo establecerse el
efecto específico que sigue.
En consecuencia, se puede sugerir que entropía no
significa sólo homogeneización, sino que su resultado es la estructuración, y
que lo que la segunda ley de la termodinámica expresa realmente es que en un
sistema cualquiera la energía disponible empleada para realizar trabajo no
produce necesariamente uniformidad y menos desorden. Por el contrario, esta
energía se utiliza para estructurar la materia según la funcionalidad de las
estructuras y dependiendo de sus distintas escalas, desde las más simples hasta
las más complejas. Además, las estructuras creadas obtienen un equilibrio
energético y una conservación molecular, situación que tiende a mantenerse
mientras el sistema no entregue ni absorba energía, esto es, que no sea ni
causa ni efecto.
Si se deseara aumentar al máximo la entropía, el estado
final del proceso debiera tener la temperatura más baja posible. La entropía
máxima que se puede esperar es que toda la energía haya sido empleada en el
proceso de estructuración. Sin embargo, la entropía tiene un límite que es
expresado por una tercera ley de la termodinámica: “conforme nos acercamos al
cero absoluto, las energías libres y totales llegarán a hacerse iguales”. Esta
ley implica que nunca un cuerpo puede llegar a la temperatura de cero absoluto,
punto en el cual los procesos transcurren sin pérdida de energía. El cero
absoluto no puede ser alcanzado; es inaccesible. A la temperatura de cero
absoluto simplemente deja de haber movimiento. De este modo, mientras la
velocidad finita de la teoría de la relatividad fija el límite máximo a los
cambios de energía posible, la energía de punto cero de la termodinámica les fija
el límite mínimo. Esta limitación de un proceso natural --el alejamiento
asintótico de un ideal propuesto por las nociones matemáticas de infinito y
cero-- condiciona la realidad del universo. Todos los cambios reales de energía
son finitos y todo cambio de energía, por pequeña que sea, implica pérdida.
Jamás se puede alcanzar la estructuración absoluta.
Todo sistema, en cuanto estructura, pertenece a un
sistema de escala mayor, siendo el mayor de todos, límite absoluto de todo, el
mismo universo. En este sentido, ningún sistema puede ser considerado
absolutamente cerrado, pues forma parte del universo de una u otra manera. Y el
universo, en tanto sistema, no es cerrado, pues sus límites se van expandiendo
en forma continua y permanente a la misma velocidad que la máxima que puede
alcanzar la causalidad, que es la de la luz.
Teoría especial de la relatividad
Para la teoría especial de la relatividad, producto del
genio de Albert Einstein (1879-1955), el
acrecentamiento de la energía cinética de un cuerpo ocurre simultáneamente con
el de su masa, y alcanza a ser enorme para velocidades próximas a la de la luz,
llegando a ser infinita si la masa lograra dicha velocidad, cosa que
lógicamente es imposible experimentar, indicando que la velocidad de la luz es
una barrera infranqueable. Einstein dedujo que la energía de un cuerpo en
reposo es el producto de su masa por el cuadrado de la velocidad de la luz,
relación que se escribe en la famosa fórmula E = m c². Así, la energía
contenida en la masa es enorme (1
gramo de masa contiene 9 billones de julios, ó 25
millones de kilovatios hora). Esta realidad es de gran importancia y significa
que la energía y la masa son interconvertibles, siendo la masa un enorme
acumulador de la energía y siendo ambas dos aspectos de una misma realidad. Si
en el comienzo del universo sólo hubo energía, la masa existente ha sido el
producto de la conversión de parte de dicha energía.
La teoría de la relatividad especial surgió para
compatibilizar la idea newtoniana de que toda velocidad, incluida la de la luz,
depende del movimiento del observador, con la idea de que la velocidad de la
luz es la misma para todos los observadores. Esta teoría, publicada por
Einstein en 1905, se denomina “especial” o “restringida” porque se refiere al
movimiento a velocidad constante respecto al observador, y se distingue de la
teoría “general”, publicada diez años después, que se refiere al movimiento
uniformemente acelerado. Analizaremos a continuación el fundamento de esta
primera teoría.
Newton supuso que para las leyes físicas de la inercia y
la gravitación debe existir un sistema de referencia absoluto. Este sistema lo
atribuyó a un tiempo y un espacio absolutos, donde los acontecimientos son
simultáneos. Esta idea probó ser una abstracción, o una simplificación de la
realidad. Así, pues, mientras los parámetros de tiempo y espacio fueron
considerados absolutos, se pudo pensar en la simultaneidad de los sucesos para
distintos observadores. Pero, a partir del descubrimiento realizado por Albert
A. Michelson (1852-1931) y Edward Morley (1838-1923) de que la velocidad del
movimiento tiene un límite absoluto de 299.793 kilómetros
por segundo en el espacio vacío, Einstein revolucionó la concepción euclidiana
respecto a la infinitud y la eternidad del universo. En primer término, si la
velocidad máxima del movimiento es la de la luz y tiene un valor absoluto, ella
constituye una constante universal. Esta velocidad máxima para la propagación
de una causa se refiere tanto a los fenómenos electromagnéticos, por ejemplo la
luz, como a los fenómenos gravitacionales, y es el tope absoluto para el
movimiento de la masa.
En segundo lugar, si la velocidad del movimiento tiene un
límite máximo absoluto, entonces el tiempo y el espacio tienen que ser
relativos para un observador con relación al cuerpo observado que se mueve, ya
que la velocidad de la luz es enteramente independiente del movimiento tanto de
la fuente luminosa como del observador. Así, dos sucesos acaecidos en lugares
diferentes son o no simultáneos dependiendo de la posición del observador. El
universo no tiene un sistema de referencia absoluto, diría Einstein.
Agregaremos que los únicos referentes absolutos para el universo son su inicio
en el Big Bang, la gran explosión que estuvo en el origen del universo, y el
tiempo presente del observador. El hecho de que el tiempo y el espacio son en
sí mismos relativos y que se relacionan entre sí a través de la velocidad de la
luz, único parámetro absoluto, llevó a Einstein a hablar, no de tiempo y espacio,
sino de espacio-tiempo.
La teoría de la relatividad especial parte, como
hipótesis fundamental, de que las acciones no pueden propagar sus efectos con
una velocidad mayor que la de la luz. La propagación de la fuerza no puede
superar la velocidad de la luz. Esta velocidad es el límite de la propagación
del efecto en el cono de luz, que comprende los puntos espacio-temporales que
son alcanzados por la onda lumínica emitida por el punto activo. Puesto que el
campo de fuerza, cuya velocidad máxima es la de la luz, determina las
relaciones espacio-temporales entre los sucesos, no puede existir un sistema de
referencia absoluto. Todos los sistemas inerciales son equivalentes, y la
contracción de las longitudes y la dilatación de las duraciones observadas son
recíprocas. En el espacio-tiempo newtoniano podemos suponer que entre el pasado
y el futuro se intercala un momento infinitamente breve, al que llamamos el
instante actual. Einstein descubrió que lo que se intercala es un intervalo
temporal finito cuya amplitud depende de la distancia espacial entre el
acontecimiento y el observador, y, en último término, entre la causa y el
efecto, pues lo percibido por el observador es el efecto del acontecimiento.
Al aceptar que la velocidad de la luz es constante, se
debe aceptar también una serie de fenómenos inesperados que salen de nuestra
experiencia cotidiana. Famosos son los ejemplos de Einstein empleando trenes en
marcha, varas de medida y relojes para dar a entender que para un observador
los objetos tienden a acortarse en la dirección del movimiento hasta llegar a
una longitud nula en el límite de la velocidad de la luz (contracción de
FitzGerald). En dichos objetos, para el observador, el paso del tiempo tiende a
hacerse más lento, hasta detenerse en el límite de la velocidad de la luz. Para
el mismo observador la masa de aquellos objetos en movimiento tiende a aumentar
con la velocidad hasta hacerse infinita con la velocidad de la luz
(transformación de Lorentz).
El corolario que sigue es que la energía que se debe
imprimir a un cuerpo tendría que ser infinita para que llegara a alcanzar la
velocidad máxima límite; o, desde el punto de vista complementario, la masa de
tal cuerpo que alcance la velocidad de la luz llegaría a ser infinita en la
perspectiva del observador ubicado ya sea en el punto de partida o en el de
llegada; toda la energía que se le transfiera se va convirtiendo en masa a
medida que el cuerpo se va desplazando cada vez más cercano a la velocidad de
la luz, desde el punto de vista de dicho observador. Por ello, a la velocidad
máxima absoluta, o de la luz, no puede haber masa. De ahí que tan solo los
neutrinos y los fotones, las únicas partículas que se desplazan a esa
velocidad, no tienen masa ni carga eléctrica, y de éstos, sólo los fotones tienen
únicamente energía.
La energía que contendría la masa de un cuerpo que
viajara a la velocidad de la luz es más que el suplemento de masa que se agrega
a la masa de un cuerpo cuando es sacado del reposo y que proviene de la
transformación, proporcional al cuadrado de la velocidad, de su energía
cinética en masa, según lo establecido por Newton. Según la teoría de la
relatividad, ese suplemento es infinito. El suplemento de masa no es
proporcional a la velocidad, sino que se va haciendo logarítmica y asintóticamente
infinito a medida que la masa se acerca a la velocidad de la luz.
Einstein dedujo que la masa y la energía son
interconvertibles a la velocidad de la luz. A esta velocidad la masa adquiere
una nueva función, además de las establecidas por Newton de inercia y gravedad.
Su sencilla fórmula E = mc² afirma que la masa es una forma muy concentrada de
energía, pues el valor de la velocidad de la luz al cuadrado es realmente
grande. Esta relación fue experimentalmente comprobada en 1932 por Cockroft y
Walton, en su acelerador de partículas, al descomponer en dos núcleos de helio
un núcleo de litio, bombardeado con protones de hidrógeno. La famosa fórmula
significa que la masa es condensación de energía y que puede también
convertirse en energía.
Energía discreta
Cinco años antes de que el citado Einstein enunciara su
notable teoría, la de la relatividad especial, y a días de comenzar el siglo
XX, el 14 de diciembre de 1900, Max Planck (1858-1947), a pesar de sus propias
convicciones, pero a consecuencia de los porfiados hechos empíricos, se había
visto obligado a emitir la otra gran teoría que en el siglo XX conmocionó la
física hasta sus cimientos. Había concluido que contra toda lógica la energía
de la radiación de un cuerpo negro está cuantificada y es emitida de forma
discontinua, como unidades discretas, es decir, que la energía que se
intercambia entre dos cuerpos es en forma celular e indivisa.
Aunque supuso que la discontinuidad reside únicamente en
el intercambio de energía entre el cuerpo y la radiación, se comprobó más tarde
que el cuerpo no sólo está conformado por unidades discretas que generan
lugares espaciales, sino que estas unidades, por el hecho de ser discretas,
emiten o reciben energía también como unidades discretas o cuantos de energía,
es decir, sin continuidad alguna. Es como una llave de agua: abierta
completamente sale un chorro, el que va disminuyendo en la medida que la llave
se va cerrando; pero en un punto dado del cierre el agua no seguirá fluyendo
como un hilillo cada vez más fino, sino que como gotas muy uniformes y cuya
frecuencia irá disminuyendo con cada apriete para cerrar la llave. Tal como la
teoría de la relatividad había puesto límite a la velocidad de la relación
causal, la mecánica cuántica afirmaba que la relación causal no es continua. El
cambio en la escala más pequeña se producía por saltos y no en forma continua.
De este modo, se concluía que la energía se transmite en “paquetes” o cuantos
(de la palabra latina quantum).
A partir de la mecánica cuántica, el mismo Einstein
explicó, en 1918, el fenómeno fotoeléctrico, o más bien, el fenómeno
fotoeléctrico explica la mecánica cuántica mejor que el de las radiaciones del
cuerpo negro empleado por Planck. Fue por esta contribución, y no por su
revolucionaria teoría de la relatividad, que él recibió el premio Nobel. El
proceso de absorción de la luz y emisión de electrones es un proceso
estadístico, en el cual el átomo captura cuantos luminosos, granos de luz, o
“fotones” como él los designó, de cierta frecuencia, y expulsa electrones, y la
velocidad de los electrones expulsados no depende de la intensidad de la luz,
sino de su frecuencia.
Podemos inferir que no existe un continuum preexistente de espacio-tiempo, como Einstein supuso,
sino que tanto el espacio como el tiempo comienzan a existir a partir de
dimensiones muy pequeñas y discretas –las definidas por el número de Planck–,
es decir, las que pueden establecer dos o más partículas subatómicas cuando
interactúan. En otras palabras, la existencia del espacio y el tiempo está
determinada por la interacción causal de la materia. Para que estas partículas
materiales puedan interactuar necesitan poseer energía. Pero el intercambio de
energía entre las partículas fundamentales es discreto, es decir, la energía se
traspasa en paquetes o cuánticamente. Esto quiere decir que ambos, el tiempo y
el espacio, no son continuos ni infinitesimalmente pequeños, sino que son
granulados, constituyendo el número de Planck la menor dimensión de los granos
de espacio-tiempo.
LA ENERGÍA EN LA METAFÍSICA
¿Qué es la energía?
Entender qué es la energía es una
cuestión netamente filosófica. Los científicos se pueden hacer esta pregunta,
pero la ciencia no está llamada a responderla, pues su método experimental no
es suficiente. En vez, debemos usar la abstracción y la lógica a partir de las
teorías y observaciones siguientes: En 1922, Alexander Friedmann (1888-1925) predijo la posibilidad de
una explosión al inicio del universo a partir de un denso núcleo de materia. En 1927, conforme a las ideas matemáticas de Friedmann, el
abate Georges Lemaître (1894-1966) propuso un modelo para una teoría
cosmológica
del universo, postulando un estado
inicial, que él llamó “huevo cósmico”, en el que la materia estaba constreñida
en un espacio tan pequeño y denso como ello fuera posible. En 1929, Edwin P. Hubble (1889-1953) concluyó que el creciente
corrimiento al rojo en el espectro de la luz emitida por galaxias cada vez más
lejanas es debido al efecto Doppler-Fizeau, lo que significa que, mientras más
lejana se encuentre una galaxia, ésta viaja más velozmente, de modo que las
galaxias se alejan unas de otras a una velocidad proporcional a sus distancias.
En consecuencia, podemos entender que
el universo comenzó a partir de un punto en que la infinita energía estaba
contenida en un punto adimensional y atemporal. Entonces podemos deducir de la
energía lo siguiente:
·
Ella es primigenia porque es naturalmente
anterior al universo.
·
Ella es el fundamento del universo.
·
Ella es el principio activo del universo y
sus cosas.
·
Ella está presente en todo el universo y en
cada parte de éste
·
Ella no posee ni tiempo ni espacio.
·
Ella fue cuantificada, dando origen al Big
Bang.
·
Ella genera el continuo cambio y
transformación que se observa en el universo.
·
Ella desarrolla el tiempo y el espacio cuando
interacciona con la materia en un proceso.
·
Ella no tiene ni volumen ni peso.
·
Ella contiene los códigos por los cuales se
puede condensar en específicas partículas fundamentales altamente funcionales.
·
Ella no es amorfa.
·
Ella interviene en la complejificación y
evolución de la materia a partir de dichas partículas.
·
Ella no se crea ni se destruye, solo se
transforma, según expone el primer principio de la termodinámica.
·
Ella está presente como energía cinética
cuando un cuerpo o partícula inicia, cambia o detiene su movimiento.
·
Ella realiza trabajo cuando es mayor que el
nivel de energía del medio, que es de la entropía o el equilibrio.
·
Ella es efectiva cuando efectividad su
intensidad se relaciona con la funcionalidad del receptor.
·
Ella era y sigue siendo infinita en relación
a su expansión y su evolución para satisfacer las exigencias del universo.
·
Ella no puede existir por sí misma y debe
consecuentemente estar contenida o en dependencia de algo.
·
Ella se estructura en psíquica y
desmaterializada mediante la intención reflexionada en la mismidad de la
conciencia profunda de una persona la estructura psíquicamente.
·
Ella subsiste a la muerte corpórea de una
persona.
·
Esencialmente, ella es la realización del poder
de Dios.
Podremos entender la energía, en el término más genérico,
como un principio de actividad, cambio y estructuración. No es ni una cosa, una
sustancia ni tampoco un fluido. No tiene existencia en sí misma, pero está
presente en todo el universo. De hecho, el universo entero está construido de
energía como su única materia prima. Si el universo todo tuvo un mismo comienzo
y si todo él está compuesto por el mismo tipo de energía, el universo tiene
unidad por origen y composición y las leyes de la naturaleza, cuyo
descubrimiento tanto ocupa a los científicos, se cumplen para todo el universo
en el curso de su historia.
Una característica de la energía es
que no tiene ni tiempo ni espacio. Estos parámetros pertenecen a la materia.
Por lo tanto, el Big Bang se originó en un punto atemporal y adimensional.
Podemos inferir que en el mismo instante del Big Bang la energía se cuantificó
y se convirtió en materia. Y en su interacción la materia comenzó a desarrollar
el tiempo y el espacio, y el universo comenzó a devenir, expandiéndose desde
entonces y desde este origen a la velocidad constante de la luz. Dadas su
densidad y su temperatura, en un comienzo y por algún tiempo el universo estuvo
constituido por un plasma abrasador y súper-denso, pero que tendía a enfriarse
y a aligerarse por estar en expansión.
La energía primordial no comenzó como
algo amorfo o indeterminado. Contenía en sí misma no solo los modos precisos y
específicos de su conversión en materia, sino que también el código de las
leyes naturales por el cual la materia interactúa, se estructura y evoluciona.
Esta idea podría ser una salida para la absurda polémica entre evolucionistas y
creacionistas que está en boga en EE.UU. Una parte de la energía se convirtió
en masa y otra parte, en cargas eléctricas bipolares. Desde luego, esta
conversión no fue tan simple y los físicos nucleares hacen enormes esfuerzos
para comprender las funciones y características de las decenas de partículas
subatómicas que surgen de las colisiones que ellos producen en aceleradores de
partículas.
Lo que puede concluirse de lo anterior
es que la energía no es una capacidad indiferenciada y amorfa que posee un
cuerpo, sino que puede transformarse en masa y carga eléctrica o ser usada por
la masa o la carga eléctrica de manera tan distintiva que llega a poseer un
comportamiento absolutamente determinado, y de este comportamiento se pueden
reconocer leyes naturales. Desde el mismo comienzo del universo la energía se
ha condensado en determinadas partículas fundamentales distintivas, siendo las
pertenecientes a cada tipo idénticas entre sí, por lo que funcionan del mismo
modo. Adicionalmente, éstas han podido interactuar e interactúan de modo
absolutamente determinado en su propia escala, y pueden estructurar cosas en escalas
superiores también de modo determinado, según las leyes naturales que va
develando la ciencia.
Algunos científicos creen observar un
completo indeterminismo en el origen del universo, pudiendo éste haber
evolucionado indistintamente y al azar en cualquier sentido. No logran
considerar el hecho de que el universo ha seguido la dirección impresa desde su
origen según las propiedades de la energía primordial, la que para nada ha sido
azarosa. La energía primigenia ha ido dando origen a la estructuración ulterior
de la materia a partir de su condensación primera en partículas fundamentales,
en un acto de creación que no tiene término y según un código preestablecido.
La conversión de la energía en materia
requirió ingentes cantidades de energía. La conversión en masa obedece a la
famosa fórmula de Einstein, E = mc², que indica la enorme cantidad de energía
requerida en su condensación en masa. Una energía (cinética) infinita —concepto
aborrecible por la ciencia, que estudia lo que es delimitado— se requirió
adicionalmente para proyectar la materia masiva desde su origen en el Big Bang
a la velocidad de la luz hacia todas direcciones. Habiéndose transformado la
energía en masa y carga eléctrica, podemos concluir entonces que la energía
pasa a constituirse en una propiedad que poseen ambos tipos de concreciones
materiales de la energía.
El universo que devino del Big Bang se
caracteriza por ser un continuo cambio y transformación. Pero todo cambio es un
proceso que se desarrolla en el tiempo y abarca un espacio definido.
Específicamente, tanto como la estructuración de la materia conformó el espacio,
puesto que un espacio es inconcebible si no es parte de una estructura, la
funcionalidad de las estructuras que transforma la energía en fuerza hizo
posible el tiempo, ya que el tiempo es generado por la relación causal.
La energía como masa y carga eléctrica
En el curso de la historia del universo, cuyo origen fue
el Big Bang, una cantidad infinita de energía estuvo contenida en un punto
espacial infinitamente pequeño. Se puede suponer que desde dicho instante su
cuantificación tuvo una consecuente condensación en el tiempo en la medida que
el espacio se fue expandiendo a la velocidad de la luz, resultando en su conversión
en masa y carga eléctrica. El efecto ha sido
una creciente estructuración de la materia. Todas las cosas del universo no han
emergido con diferentes grados de estructuración, sino que han surgido a partir
de las partículas fundamentales, como el fotón, que han sido el inicio de la
estructuración de la materia para proseguir a través de escalas sucesivas cada
vez más complejas. Toda estructura es una forma de contener energía, y la masa
y la carga eléctrica se han ido estructurando en formas cada vez más eficientes
de contener y utilizar energía.
Los fotones son paquetes muy pequeños
de energía. Aunque no masivos, ellos son las partículas fundamentales de la
materia. Se comportan como ondas y como corpúsculos al mismo tiempo, como si
fueran tanto energía como materia, ya que están a medio camino de ambas. Su frecuencia
se relaciona con el tiempo; su longitud se relaciona con el espacio. La interacción entre los fotones, que se
realiza en un campo de energía, resulta en la formación del tiempo y el
espacio, siendo la velocidad de esta interacción la de la luz. La cuantificación de la energía en la escala
del fotón, que es la escala fundamental y la menor de todas, contiene un
libreto que fue y es la transformación de esta energía cuantificada en energía
condensada. Esta segunda energía se organizó ulteriormente en dos formas
básicas, que son la masa y la carga eléctrica, de las cuales el universo se ha
ido estructurando en su totalidad. Respecto a la masa, aunque Einstein
demostrara la convertibilidad entre la energía y la masa, mediante el CERNC la
ciencia aún no logra relacionar el fotón, que es un bosón sin masa, con el
postulado bosón de Higgs, la partícula fundamental de la masa. Hasta ahora este
segundo bosón aparece en el origen de la masa, ya que se supone que, como
unidad discreta, ésta vibra en un campo propio para estructurar una pequeña
cantidad de masa. La masa es responsable de la inercia y la gravedad.
Respecto a la carga eléctrica, ésta se manifiesta en dos
estados contrarios ̶ positivo y negativo
̶ y está cuantificada con valor entero.
La carga de un signo surge del sustrato de energía simultáneamente a la carga
de signo contrario y no necesariamente en el mismo lugar, como la
experimentación lo muestra, causando gran asombro en los observadores. De la
energía surge el par de cargas eléctricas de signos contrarios y en ella este
par se disuelve cuando se vence la resistencia de la repulsión entre las
cargas. Si acaso el Modelo Estándar de la física de partículas llegara a
postular el origen fotónico de esta carga, tampoco se lo conoce. La conversión
en carga eléctrica requirió también mucha energía. La fuerza para vencer la
resistencia entre dos cargas eléctricas del mismo signo es enorme. Se calcula
que solamente 100.000 cargas (electrones) unipolares reunidas en un punto,
experimento imposible debido a la su recíproca fuerza de repulsión, ejercerían
la misma fuerza que la fuerza de gravedad de toda la masa existente de la
Tierra.
De este modo, infinitos puntos o centros funcionales,
atemporales y adimensionales de energía cuantificada originan el espacio-tiempo
del universo al interactuar entre sí y relacionarse causalmente mediante
también energía cuantificada, constituyendo la base de la estructuración del
universo. La expansión del universo causa la disminución de su densidad y su
temperatura, lo que en el comienzo permitió la estructuración de las distintas
partículas subatómicas y los átomos más simples. Siempre que la materia esté
considerada como masa, está referida a las fuerzas gravitacionales y genera un
campo gravitacional. Pero si la materia está considerada como carga eléctrica,
está referida a las fuerzas electromagnéticas y genera un campo
electromagnético. En ambos campos específicos es posible la interacción de las
partículas. Puesto que estas dos fuerzas generan campos de alcance infinito,
éstas son decisivas en la estructuración de la materia en todas sus escalas
posibles.
En el estudio de las partículas subatómicas, se observa
que la materia se presenta activa de otras maneras. Si la materia está
considerada como núcleo atómico, está referida a la fuerza llamada “nuclear
fuerte”, que mantiene a los protones y neutrones firmemente unidos en el núcleo
atómico, dándole estabilidad y evitando que los protones, por poseer el mismo
tipo de carga eléctrica, se repelan entre sí y tiendan a separarse. El radio de
acción de esta fuerza es de corto alcance. En las reacciones en que intervienen
leptones (electrones, positrones, neutrinos y muones), aparece una nueva clase
de interacción que es más débil que la fuerza electromagnética, aunque
muchísimo más fuerte que las fuerzas gravitatoria y de alcance muy corto. Se la
conoce como “interacción débil”. Además de las cuatro fuerzas mencionadas, podría
considerarse la fuerza que estaría actuando en la escala fundamental que da
cuenta de la unión de la masa con la carga eléctrica, pues es claro que una
carga eléctrica no puede existir sin estar asociada a una masa. Esta fuerza
debiera ser poderosísima, pues tanto los electrones como los protones son
extremadamente estables. Ambos poseen masa y carga eléctrica, y son también las
partículas que siempre aparecen después de la desintegración de partículas con
mayor masa. Hasta ahora no se ha construido algún acelerador de partículas lo
suficientemente poderoso como para desintegrarlos y separar la masa de la carga
eléctrica.
Lo que puede concluirse de lo anterior es que la energía
no es una capacidad indiferenciada y amorfa que posee un cuerpo, sino que es un
principio que puede transformarse en masa y carga eléctrica o ser usada por la
masa o la carga eléctrica de manera tan distintiva que llega a poseer un
comportamiento o función absolutamente determinado, y de este comportamiento se
pueden reconocer leyes naturales. Desde el mismo comienzo del universo la
energía se ha condensado en determinadas partículas fundamentales distintivas,
siendo las pertenecientes a cada tipo idénticas entre sí y funcionan del mismo
modo. Adicionalmente, éstas han podido interactuar e interactúan de modo
absolutamente determinado en su propia escala y pueden estructurar cosas en
escalas superiores también de modo determinado. Esto resulta evidente en cosas
de escalas primitivas, como partículas subatómicas, átomos y moléculas. La
complejidad de las estructuras de escalas superiores opaca este hecho de una
funcionalidad específica y determinada.
La energía en
evolución
Haremos el esfuerzo de intentar
aproximarnos a la realidad desde la perspectiva de la energía y no de la
materia. Consideremos que esta última ha sido el objeto material de los
filósofos desde la antigüedad. Ni Heráclito, para quien todo es devenir,
filosofó sobre la energía. La razón es que el concepto de energía surgió con la
ciencia moderna, recién a partir de la segunda mitad del siglo XIX. Ello quiere
decir también que nuestro esfuerzo filosófico será hecho sobre fundamentos
construidos por la ciencia y que ya revisamos.
El universo, considerado después del Big Bang, es el
objeto de estudio tanto de la ciencia como de la filosofía, disciplinas que han
encontrado en el análisis de las relaciones y de las causas la posibilidad del
conocimiento objetivo. Las anteriores afirmaciones, de carácter más bien
filosófico, pueden ser hechas ahora y después de decisivos descubrimientos y
desarrollos científicos. Estos descubrimientos y desarrollos están relacionados
con la energía y la materia, la masa y la carga eléctrica, el tiempo y el
espacio, la causa y el efecto, la fuerza y la estructura.
El Big Bang marca el principio del
universo y también lo más antiguo que nos es posible llegar a conocer. Lo que
ocurrió antes de este singularísimo evento nada podemos conocer, pues nuestro
conocimiento proviene de la experiencia u observación acerca el universo. En la
experiencia científica podemos observar y medir la energía —presión,
temperatura, fuerza, etc.—, pero no directamente, sino que en los objetos
materiales. Podemos concluir que la energía no tiene existencia en sí misma.
Sin embargo, si afirmamos tal cosa, podemos inferir que ella debió previamente
haber estado contenida en alguna entidad. Los conceptos bíblicos de “creación”
y del universo como “soplo divino” comienzan a adquirir un significado
objetivo.
A partir de la famosa ecuación de Einstein, de que la energía
es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado, se puede concluir
con algo que no es tan evidente: que la energía no existe por sí misma, sino
que está vinculada a algo. En nuestro universo ese algo es material, como la
masa o la carga eléctrica. Se podría afirmar también que previo al Big Bang,
toda la infinita energía que compone el universo, ya sea como materia o
vinculada a la materia, estuvo contenida como su emanación en un agente que
muchos denominan su creador, por lo que Big Bang se puede definir como una
cuantificación instantánea, irreversible y definitiva de energía infinita,
creando nuestro material universo en dicho instante. Sigue a continuación la
idea de que la energía que fue cuantificada formando el universo no termina en
desorden, sino que es utilizada para estructurar la materia.
Aunque este agente, que algunos pueden llamar Dios,
pudiera estar al comienzo de la existencia del universo, su acción posterior
sobre éste proviene de haberlo creado con capacidad para evolucionar y
estructurarse en formas cada vez más complejas a partir de lo más simple: la
energía cuantificada. Esta idea difiere radicalmente del pensamiento
tradicional, anevolutivo y fundamentalista, que ha sido influenciado por el Génesis, del que se deduce que la
creación consistió en un conjunto de actos divinos efectuados en el principio
de los tiempos y para todos los tiempos. Pero este agente no creó las cosas en
el inicio, sino que entonces la infinita energía ya contenía el código para
todas las leyes naturales que comandan el funcionamiento del universo y que
estuvo condicionada para condensarse en determinadas partículas fundamentales
tan específicamente funcionales que conforman una materia con capacidad para,
en el curso del tiempo, estructurarse indefinidamente y evolucionar en
infinitas formas a través de una multiplicidad de escalas. Desde luego, esta
idea contradice la afirmación de San Agustín (354-430) de que Dios creó el
universo ab nihilo, es decir, de la
nada.
Si al universo le suponemos un comienzo, como se
desprende con fuerza cada vez mayor de todos los descubrimientos cosmológicos
que se han ido efectuando, para comenzar a existir, la materia necesitó de un
acto de creación por parte de un agente externo a ella, como se ha dicho más arriba.
Aunque sostengamos con Stephen W. Hawking (1942- ) que la materia salió de la
nada a través de una separación de ella y su contraria, la antimateria, debió
necesitar de todos modos de un agente externo al universo que de su emanación
haya, en un momento dado y con gran traspaso de energía, producido o separado
estas dos existencias mutuamente extinguibles, pero generadoras a su vez de
energía. Algo similar puede decirse de Ernst Pascual Jordan (1902-1980), quien
postuló que no existe diferencia energética alguna entre el universo de cosas y
el universo vacío, pues a la energía ligada a la masa se podría restar la
energía gravitacional, ambas supuestamente de un mismo valor equivalente.
Una explicación a esta correlación energética puede
residir en la posibilidad de que la fuerza gravitacional esté vinculada a la
energía primigenia del acto creativo del Big Bang que propulsó radialmente la
masa a la velocidad de la luz, siendo la masa misma condensación de la energía
primigenia. Según esta teoría que he propuesto el Big Bang sería una especie de
tronco o base para toda la masa del universo, uniendo dicho acto al comienzo
del universo con el momento presente. En un segundo punto de vista, la de cada
observador en particular—o la de cada cosa existente— el Big Bang envuelve su
propio universo. Así, pues, el Big Bang, que no sería otra cosa que la
emanación divina o energía primordial cuantificada entonces, es el instante del
comienzo de la creación y es igualmente el capullo que envuelve todo el
universo. Estas ideas parecen menos fantásticas e inverosímiles que muchas de
las postuladas por eminentes cosmólogos, quienes, fieles a sus principios
científicos y fórmulas matemáticas, no han querido tal vez introducir factores
meta universales en una realidad que forzosamente limita con lo que transciende
el universo.
Pero el ulterior desarrollo y evolución del universo no
necesita ni de una causa extra-natural ni de una causa final para ser
explicado. Reeditando en parte la noción deísta dieciochesca de deus ex machina, los procesos materiales
prescinden de la causalidad divina y adquieren autonomía inmanente en razón del
determinismo de la causalidad y de la capacidad inmanente de la materia para
estructurarse. La estructuración que la materia en definitiva actualiza es
aquella que le es posible según las leyes que la rigen y según la capacidad de
subsistencia que la funcionalidad resultante de una estructuración particular
le confiere.
Cabe agregar que si el curso de la evolución del universo
tiene algún sentido más allá de la estructuración histórica que ha
experimentado la materia, no es resorte de la ciencia para determinarlo. Por
parte de la finalidad, si acaso la evolución y la estructuración del universo
tienen un propósito, una intención, una causa final, es algo que es imposible
inferir por su solo conocimiento. Y el hecho comprobable de su progresiva
complejificación, en términos de Pierre Teilhard de Chardin (1881-1955), es
insuficiente para concluir que existe necesariamente una intencionalidad divina,
aunque no lo es ciertamente para concluir sobre su imposibilidad. Simplemente,
el conocimiento objetivo no puede determinarlo.
Sin embargo, el hecho de que el universo ha estado
evolucionando desde su inicio y que seguirá haciéndolo eternamente nos indica
que la creación es energía que emana permanentemente desde el principio y es
fuerza que continúa estructurando la materia. Las anteriores nociones son las
que separan abruptamente la mentalidad científica de la mítica. En la
actualidad podemos pensar que desde el primer instante de su existencia la
materia tuvo las características que no sólo le permitieron adquirir infinitas
formas, sino también la energía para ir conformando estructuras cada vez más
complejas y funcionales. Es maravilloso saber que la materia que compone el
universo surgió con una capacidad intrínseca para desarrollarse y evolucionar
ilimitadamente, pero según leyes y relaciones de causa-efecto muy determinadas.
La relación causal
La fuerza se ejerce por el traspaso de energía entre dos
cuerpos, y este traspaso se verifica a través de la fuerza y produce el cambio,
con lo que se explicita la relación entre la causa y el efecto. La fuerza es la
propiedad de la materia que permite que sus partes se relacionen causalmente en
sus distintas manifestaciones a través de la energía. Toda relación de
causa-efecto significa cambio y el vínculo entre una causa y un efecto es la
fuerza. Una causa es el ejercicio de una fuerza que tiene por término un
efecto. En la relación causal la causa genera una fuerza que el efecto absorbe
y, en esta acción, ambos son modificados de alguna manera. La fuerza genera la
relación causal al actualizar la energía. Un efecto es producido por la fuerza,
recibiendo la energía que ésta porta. El ejercicio de una fuerza requiere
contener energía en alguna forma, ya sea acumulada, como portadora (energía
potencial), ya sea en movimiento, como transmisora (energía cinética). La
fuerza es el vehículo de la energía que transita a lo largo de un
acontecimiento entre una causa y un efecto. El cambio es el producto de la
transferencia de energía por medio de la fuerza que produce estructuraciones y
desestructuraciones en los cuerpos durante un acontecimiento o proceso.
Puesto que en toda relación causal se produce una secuencia
temporal, la fuerza es aquello que se interpone entre el “antes” y el “después”
de tal acontecimiento; ella constituye el “ahora” del acontecimiento. En todo
cambio hay traspaso de energía de acuerdo a la primera ley de la termodinámica;
todo cambio es irreversible, según su segunda ley. Por lo tanto, podemos
subrayar que la fuerza genera el devenir y desarrolla el tiempo. Los
acontecimientos conforman un proceso que genera un tiempo y un espacio para
efectuarse. Una relación causal es el proceso, y depende de la cantidad de
energía que se transfiere y de la velocidad de la transferencia. Un cambio
puede ser tan imperceptible como la evaporación del agua en un vaso en el
ambiente de una pieza o tan explosivo como la oxidación de un volumen de
hidrógeno. También entre la causa y su efecto se genera un tiempo y un espacio,
siendo la relación más rápida la que alcanza la velocidad de la luz. El espacio
generado en una relación causal adquiere significación sólo cuando la causa y
su efecto se relacionan entre sí; antes son solo campos de fuerza de ambos,
causa y efecto, que no se relacionan aún.
Un solo acontecimiento, una sola relación causa-efecto,
no logra decirnos mucho acerca del espacio-tiempo: tan sólo que un
acontecimiento separa un antes de un después en algún lugar. La dimensión
espacio-temporal es el conjunto de los múltiples acontecimientos particulares
que están sucesivamente relacionados en un proceso, porque se van actualizando
en un tiempo determinado, que es el presente para un determinado lugar del
espacio. Pero esta dimensión no puede ser únicamente lineal, ni tampoco
unidimensional. El tiempo no es independiente del espacio, pues la sucesión de
acontecimientos no se da únicamente en un punto espacial, sino que abarca un
tejido interdependiente de distintos acontecimientos cuya correlación es asunto
de la posición en el espacio no sólo del observador, que es un referente
particular, sino del big bang, que es el referente absoluto del universo. El
universo es el conjunto de las interrelaciones causales que tiene su origen en
el Big Bang. Y a causa de este origen común y estar compuesto por la misma
energía, aquél tiene unidad y sus leyes naturales se cumplen en todo tiempo y
lugar.
La acción de la materia no ocurre en el espacio-tiempo,
sino que produce el espacio-tiempo. La relación de causalidad se da tanto
directamente, mediante el contacto entre corpúsculos y cuerpos, como
indirectamente, mediante los campos de fuerzas gravitacionales y
electromagnéticos. Einstein descubrió que el fotón es la partícula encargada de
las relaciones de causalidad electromagnética a distancia. De modo distinto,
sin intervención de una supuesta partícula gravitacional, pero a causa de la
funcionalidad gravitacional de la masa se produce la causalidad de la gravitación,
y ello es efecto de la expansión del universo.
El espacio es propio de la estructura, y el tiempo, de la
fuerza. Entonces, nuestro universo no es el campo espacio-temporal donde juegan
fuerzas y estructuras, sino que el juego mismo es el espacio-tiempo
desarrollado por la interacción fuerza-estructura. Si su origen primigenio fue
una energía infinita contenida en un no-espacio, su evolución en el curso del
tiempo ha seguido el transcurso de una continua y cada vez más compleja
estructuración, la cual ha ido desarrollado el espacio. En el universo existen
un límite inferior y un límite superior para la acción de la causalidad. El
límite inferior es la dimensión del cuanto de energía, dado por el número de
Planck, y que determina la escala más pequeña para la existencia de la relación
causal. El límite superior para la relación causal se refiere a la velocidad
máxima que puede tener el cambio, que es la de la luz.
La explicación de las anteriores afirmaciones se
encuentra en dos consideraciones que son importantes. Por una parte, la energía
no tiene existencia en sí misma, sino que a través de la materia. La materia en
sí misma es condensación de energía. Pero también la materia es el medio a
través del cual la energía fluye de un lugar a otro. Por la otra, la materia no
es un algo indiferenciado, sino que estructurado. Al decir estructurado me
refiero a dos características. En primer lugar, una estructura está compuesta
por estructuras de escalas menores y forma parte de estructuras de escalas mayores,
y en segundo término, toda estructura es específicamente funcional, es decir,
emplea la energía para ejercer fuerza de manera específica. Las leyes de la
termodinámica se refieren a la cantidad de energía. Evidentemente, la energía
puede medirse por la cantidad, pero en la energía convertida en fuerza gracias
a la funcionalidad específica de cada estructura se mide más bien la calidad.
Por ejemplo, la energía contenida en el azúcar que la sangre lleva al cerebro
es transformada por las neuronas en complejos pensamientos, tales como
relacionar conceptos tan abstractos como materia, energía, estructura y fuerza.
Así, en este ejemplo se pueden distinguir la física, la química, la biología,
la psicología y la filosofía.
En síntesis, puntos atemporales y adimensionales de
energía, condensadas en masas y cargas eléctricas funcionales y estructuradas
naturalmente según las “leyes naturales”, generan espacio-tiempo al interactuar
entre sí. Inversamente, masas y cargas eléctricas estructuradas en la escala
máxima de estructuración, que es la conciencia de sí misma de la persona,
generan racional, afectiva y efectivamente productos psíquicos unificados que
estructuran la energía indeleblemente al “reflexionarla” en conciencia
profunda, como intentaremos ver a continuación.
LA ENERGÍA EN LA PARAFÍSICA
Todo el universo está hecho de energía y nada de lo que
allí pueda existir puede no estar hecho de energía. Incluso aquello que
llamamos espíritu es energía. El universo conforma una unidad en la energía y
no admite dualismos espíritu-materia, como los postulados por Platón,
Aristóteles o Descartes. La diferencia entre el mundo físico y el mundo
para-físico es que el primero es cuantificación y condensación de energía en
materia estructurada y podemos sentir sus efectos, en cambio, el segundo no lo
sentimos, pero podemos postular que su energía puede estructurarse en unidades
que no son perceptibles por no tener efecto en la materia. Lo “espiritual”
vendría a ser la estructuración de la energía a través de la conciencia
profunda. El dominio de la ciencia está
limitado a lo que puede ser empíricamente estudiado y probado, que es
virtualmente todo lo que conocemos con mayor o menor certeza. En consecuencia,
aquello que estamos postulando aquí está al margen de nuestro conocimiento, lo
que no significa que no pueda pertenecer a la realidad del universo, ya que
ésta es más grande de lo que podemos conocer. Además, está en línea con los
fenómenos parapsicológicos.
Si uno acepta
que todo lo que existe en nuestro universo está compuesto de materia y energía,
la pregunta ¿qué parte de mí puede subsistir a mi muerte, si acaso algo puede
subsistir? genera más preguntas de las que responde. Así, ¿qué naturaleza
tendría ese algo?, ¿cómo se generaría ese algo?, ¿cuál sería su sustento?, ¿se
identificaría ese algo con el yo?, ¿qué es el yo?, etc. Cualquier respuesta que
se puede dar entra en el terreno de la hipótesis. Además, estas preguntas
tratan de asuntos imposibles de verificar experimentalmente por pertenecer a un
ámbito que existiría más allá de nuestra experiencia empírica.
Un principio de
respuesta se encuentra al considerar la noción de “conciencia”. Allí podemos
distinguir al menos tres tipos de conciencias progresivas e incluyentes. 1.
Conciencia de algo en tanto sujeto de una acción que puede afectarme. En esta
categoría están los fenómenos naturales, incluyendo las acciones instintivas de
los animales, y las acciones intencionales de otras personas. 2. Conciencia de
sí en tanto saber primero que se es parte individual de un entorno de tiempo y
espacio, y segundo que se es sujeto de acciones tanto físicas e instintivas
como intencionales que afectan a otros. 3. Conciencia profunda en tanto saberse
y sentirse sujeto con un yo mismo que es singular y subsistente.
Desde el Big Bang
toda la evolución del universo ha consistido en que la energía primordial se ha
transformado en estructuras materiales cada vez más complejas y de escalas cada
vez mayores siguiendo el código impreso en la misma energía, que son las leyes
naturales. Con la aparición del ser humano, como ser inteligente y libre, por
vez primera en esta historia la estructuración llega a ser de la misma energía.
Una persona puede ser definida por las funciones de su cerebro material
compuesto por neuronas, neurotransmisores e impulsos eléctricos. Éste es capaz
de generar un pensamiento reflexivo que es tanto abstracto como racional,
pudiendo producir 1. conceptos y conclusiones lógicas, 2. a partir de la
combinación con la afectividad y la efectividad, producir sentimientos e
intenciones y 3. Actuar intencionalmente para afectar a otros y a uno mismo. En
una primera instancia esta multifuncionalidad de sus subestructuras psíquicas
es unificada por la conciencia de sí, preocupada como el resto de los seres
vivos por sobrevivir y reproducirse. En una segunda instancia, cuando la
persona reflexiona sobre el por qué de sí misma, llegando a la conclusión de su
propia y radical singularidad, la multifuncionalidad psicológica es unificada
por y en su conciencia profunda, o yo mismo.
La
mismidad
La estructura
funcional que nos preocupa ahora es el ser humano. Entre sus subestructuras, se
encuentra un cerebro. Incluido el de los animales con sistema nervioso central,
ésta es la única estructura en el universo conocido que entre sus funciones
posee funciones psicológicas. Lo que caracteriza exclusivamente el cerebro
humano son las funciones psicológicas de un intelecto con pensamiento
abstracto-racional, una afectividad de sentimientos y una efectividad
intencional y libre. Precisamente, en estas características el cerebro humano
se diferencia de la estructura psíquica común a los animales superiores, la que
se caracteriza por desenvolverse en una escala inferior respecto a lo humano,
ya que posee las funciones psicológicas del instinto, las imágenes y las
emociones. El cerebro humano genera un pensamiento reflexivo que es abstracto y
racional, pudiendo producir primariamente ideas y conclusiones lógicas, y
secundariamente, a partir de la combinación con la afectividad y la efectividad,
producir sentimientos e intenciones. Estas funciones específicamente humanas
definen al ser humano como persona. Las estructuras cerebrales que las generan
no aparecieron desde un platónico “Mundo de las Ideas”, sino que surgieron en
el muy material curso de la evolución biológica.
En una primera
instancia esta multifuncionalidad de las subestructuras psíquicas humanas es
unificada por la conciencia de sí, preocupada como el resto de los seres vivos
por sobrevivir y reproducirse. La ventaja de esta conciencia fue un salto
cuántico importante en el proceso de la evolución biológica. A diferencia de la
conciencia de lo otro, común a humanos y animales, la conciencia de sí
reflexiona sobre sí misma en su relación con otros individuos, sean cosas inanimadas,
animadas o semejantes, y proyecta y determina cursos de acción intencional
relacionados principalmente con la supervivencia y reproducción propia. La
generación del yo individuo, como estructura psíquica, se asienta en la
materialidad biológica de un cerebro constituido de células muy diferenciadas,
que son las neuronas, y es producto de la mente humana y sus funciones
psicológicas en toda su actividad racional y abstracta, en su afección de
sentimientos y en su consiguiente proyección intencional. Como en los animales,
la naturaleza de esta estructura psíquica es propiamente material, en el
sentido de consistir en átomos y moléculas, es el producto de las fuerzas
fundamentales mediadas por la compleja estructura neuronal del cerebro y
constituyen una estructura de energías específicas, principalmente de carácter
electroquímico. La particularidad del sistema nervioso central es que el
producto de su funcionamiento es psíquico, como el concepto, el sentimiento y
la intención.
En una segunda
instancia, cuando la persona reflexiona íntimamente sobre el por qué de sí
misma, en una complejidad de pensamientos, sentimientos y proyectos, llega a su
propia y radical singularidad. Entonces la multifuncionalidad psicológica es
unificada por y en la conciencia profunda, o yo mismo. Lo crucial de esta
actividad es que este yo mismo refleja el yo individual dentro de una
cosmovisión particular que el yo va conformando, generando y creando en su
propia historia de experiencias, vivencias, representaciones, conocimientos,
sentimientos y acciones intencionales. Esta cosmovisión refleja el proyecto de
vida que la persona construye. Allí se perfilan lazos de amor, justicia, solidaridad,
bondad y misericordia y sus opuestos. En esta acción cognoscitiva, afectiva e
intencional el yo adquiere autonomía e independencia, transcendiendo la materia
del universo. Esta reflexión amplía la conciencia de sí individual para
descentrar la acción de sí mismo y considerar y valorizar la complejidad del
universo, incluyendo una intuición de lo transcendente.
La generación
de una mismidad singular transcendente como reflejo las actividades
psicológicas humanas es el máximo logro de la evolución de la materia. Este yo
mismo es precisamente lo esencial de la persona. Ocurre cuando la materia-energía,
a través de la actividad inteligente, afectiva e intencional de su conciencia
profunda, estructura la energía en una identidad psíquica que comprende la
totalidad de la singularidad de su persona. Se produce una conversión de la
energía cuántica en energía psíquica. Se trata de la generación de una
estructura única inmaterial. En la reflexión introspectiva de la conciencia
profunda el yo mismo se establece en una escala superior no material de
energías que caracterizan únicamente las funciones psicológicas. Es decir, la
persona va generando durante el curso de la vida una estructura inmaterial de
energías psíquicas, la que se va constituyendo en forma independiente de las
leyes de la termodinámica y, por lo tanto, es subsistente, única e irrepetible. La
energía que la conciencia profunda estructura es lo que corrientemente se llama
alma espiritual. Esta alma no es una cosa, ya que no contiene materia. Tampoco
es objeto del conocimiento sensitivo. Simplemente existe y se identifica plena
y totalmente con el yo mismo. La estructuración de la energía que una
persona efectúa en el curso de su vida se realiza en el tiempo y el espacio y
en la racionalidad, los sentimientos y la intencionalidad. Todas estas
características serían partes integrantes de esta estructuración y le
conferirían un modo de ser y actuar para
una eternidad.
En resumen, en
la escala de la estructura humana de la cognición, la afectividad y la
efectividad nosotros encontramos respectivamente el pensamiento racional y
abstracto, los sentimientos y la acción intencional. En esta escala los
productos psíquicos del sistema nervioso central se unifican en la conciencia
de sí, que de todos los seres en el universo sólo los humanos tenemos la
capacidad para estructurar. Cuando las representaciones abstractas y lógicas,
los sentimientos desprovistos de pulsiones biológicas y la voluntad libre
reflejan su singular mismidad, que es el reflexionar sobre su existencia, surge
o se estructura la conciencia profunda en la persona. Esta estructuración es en
efecto una estructuración de la energía psíquica. Y aunque estos contenidos de
conciencia unificados ahora en la conciencia profunda estén asentados en el
sustrato material de la estructura neuronal, sus neurotransmisores y sus
impulsos eléctricos pasan a independizarse de la materia y a tener existencia
subsistente en la unidad de esta conciencia, pues ésta ya no constituye una
estructura de la materia, sino de la energía. Es así que los seres humanos
somos los únicos seres del universo que auto-estructuramos energía psíquica.
