UNA METAFÍSICA DEL UNIVERSO
LA COMPLEMENTARIEDAD ESTRUCTURA-FUERZA
EN LA ENERGÍA, LA MATERIA, EL TIEMPO Y EL ESPACIO
Patricio Valdés Marín
Introducción
El descubrimiento de Max Planck [1] de que la energía
fundamental se transmite discretamente, junto con la interpretación
probabilística de Max Born [2], llevó a Werner Heisenberg a formular en 1927 la
hipótesis de que la emisión de radiaciones es un fenómeno estadístico. Una vez
que se conoce la condición de una partícula, sólo es necesario definir la
probabilidad de su localización, ya que, a escala subatómica, cualquier medida
real implica perturbar el objeto medido. El "principio de
incertidumbre" de Heisenberg afirma la incapacidad simultánea y precisa de
determinar la posición y la velocidad de cualquier partícula subatómica.
Por tanto, podemos decir que en un esquema fenomenológico
o analógico los sistemas y los procesos se describen en términos de hechos que
pueden medirse directamente en una escala superior, mientras que en un esquema
cuántico o digital los acontecimientos son particulares y necesitan para su
formulación el uso de la noción de cuantos. Las estadísticas son necesarias
para saltar del esquema cuántico al esquema fenomenológico. Pero este salto
significa pasar de una escala inferior a una escala superior, es decir, desde
un conjunto de unidades digitales discretas y separadas hasta un proceso
analógico constante. El indeterminismo ocurre en todas las escalas posibles,
pero su determinación se resuelve a mayor escala por medio de la estadística.
El problema de la mecánica cuántica es que a su propia escala, la más
fundamental de todas, no puede existir una resolución estadística de los
fenómenos cuánticos, ya que no hay escala inferior. Esta conclusión nos obliga
a asignar el indeterminismo para situaciones particulares. Si la transmisión de
energía, que es la forma en que tiene lugar la relación entre una causa y su
efecto, no es un flujo constante, sino un flujo de cuantos o unidades
discretas, en la escala de estas unidades discretas no hay necesidad de
que a tal unidad deba ser transmitida en
tal momento. Desde el punto de vista de una escala superior, la transmisión de
energía es un proceso perfectamente analógico, ya que es estadístico.
La estructura y la fuerza como los dos
lados complementarios de las cosas
El universo entero y sus cosas son estructura y fuerza,
que están compuestas por materia, energía, tiempo y espacio. Además, la
naturaleza de estos elementos primordiales es esencial para una verdadera
comprensión de la realidad y la naturaleza.
La estructura y la fuerza son las dos caras del ser de la
metafísica y constituyen una complementariedad. Naturalmente emanan de los
conceptos de materia y energía, que son las manifestaciones primarias del
universo. Esta complementariedad constituye el principio universal, unificador
y ordenador de todas las cosas. La multiplicidad de cosas adquiere unidad en
esta complementariedad, porque todo es simultáneamente estructura y fuerza,
todo se origina en la materia y la energía, y forma parte de otras estructuras
según proporciones progresivas. Percibimos que las cosas del universo mutan y
podemos concluir que la relación causal es una fuerza que transforma la energía
y produce el cambio y que las fuerzas que se liberan dependen de la funcionalidad
de las estructuras de acuerdo con las leyes naturales que se pueden conocer
científicamente. En el curso de la evolución del universo, las estructuras se
vuelven progresivamente más complejas y funcionales en escalas cada vez
mayores.
El universo no es el contenedor de las cosas en un
referente espacio-temporal, ni tampoco es el campo espacio-temporal de la
causalidad. El universo consiste principalmente en la interacción de
estructuras y fuerzas que producen la organización de la materia mientras van
desarrollando el espacio-tiempo. Los parámetros dimensionales del tiempo y el
espacio se entienden precisamente a partir de los dos términos de esta
complementariedad.
La base empírica para establecer que la fuerza y la
estructura son los dos aspectos complementarios, universales, constitutivos y
transformadores del universo reside en la distinción entre materia y energía.
Para la materia (como masa) y la energía, Albert Einstein descubrió su
convertibilidad y equivalencia, que expresó en la famosa ecuación E = m c ². Y
como en el caso de la masa, la equivalencia con la energía se ha establecido en
cargas eléctricas.
La estructura
Para entender el concepto "estructura", primero
hay que analizar la noción de "masa". Esta noción fue introducida por
Isaac Newton [4] para explicar tanto la gravedad como el principio de inercia
de Galileo. La abstracción y la simplificación son necesarias para describir
físicamente los fenómenos de fuerza y cambio, pero esto interfiere con una
verdadera comprensión de la materia. A pesar de ser evidente que un conjunto de
puntos de masa que conforman un cuerpo tiene volumen, no avanzaríamos mucho si
la masa sólo se ve en su capacidad de ocupar lugares en espacios por el hecho
de pertenecer a cuerpos.
Aunque una estructura puede ser concebida como un punto
material sin ninguna extensión, como en la teoría de la gravitación, la
ubicación de un centro de gravedad, la distancia a otro cuerpo y la cantidad de
masa son propiedades de la materia. Una estructura es determinada por materia
organizada, y recíprocamente, la materia no existe a menos que constituya una
estructura. Uno podría imaginar que una estructura es un conjunto de puntos
masivos sin extensión, ocupando un espacio determinado en un momento
determinado de un espacio-tiempo preexistente. Pero lo importante no es cuán
pequeño sea un corpúsculo, sino que es funcional y tiene aptitud para
relacionarse con otros corpúsculos en la misma proporción. La relación de dos o
más corpúsculos genera una estructura así como un espacio-tiempo particular.
Aunque una estructura, en la perspectiva de la dinámica,
se reduce a masa y desde el punto de vista de masa no encontramos nada más que
masa, la energía básica se condensa en materia que contiene masa y otras
propiedades. Todo esto produce una extraordinaria funcionalidad que permite a
la estructura diversos grados de funcionalidad y complejidad a partir de las
partículas fundamentales. Estas propiedades son extensión, volumen, carga
eléctrica, un compuesto de diversos tipos de partículas subatómicas, poseyendo
cada una de ellas spin, teniendo muchas de las cuales la forma de corpúsculo y
también de onda, estando relacionadas con otras partículas por al menos un tipo
específico de las cuatro fuerzas, subsistiendo en el tiempo si no están
experimentando cambio. Aún tan simple como pueda ser la masa estructurada,
genera espacio-tiempo y posee algún tipo de funcionalidad a través de la cual
es capaz de ser una causa o un efecto, de ser fuente o receptor de fuerzas, y
de contener, aceptar o ceder energía.
Una estructura es fundamentalmente la relación o el
vínculo causal que se establece entre dos o más estructuras que, además de
otras funciones específicas, son funcionales entre sí, y se convierten en sus
subestructuras. Además, dicha estructura adquiere su propia funcionalidad en
virtud de la funcionalidad de sus subestructuras y la relación que establecen
dichas subestructuras. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno se
relacionan debido a algunas de sus respectivas funciones, produciendo la
estructura de una típica molécula de agua, que posee también sus propias
funciones, entre éstas que tienen peso específico, gravedad y así
sucesivamente.
Debido a su funcionalidad, la materia tiene la capacidad
de ensamblarse, ordenarse, construirse y organizarse, es decir, de
estructurarse. Cuando pensamos en la idea de «estructura», comprenderemos
también las ideas de grupo, constitución, orden, montaje, construcción y
organización, disposición, disposición, sistema, distribución, esquema, etc.,
que constituyen sinónimos de posibilidades de la materia, se refieren a las partes constitutivas de las
escalas inferiores y se incluyen en unidades de escalas superiores.
Una estructura no debe ser vista
como rígida, como un edificio, o como algo geométrico, como una molécula, o
como algo estático y permanente. Una estructura incluye las cosas más
intangibles de la naturaleza, tales como percepciones e ideas, sinfonías y
sociedades. De la misma manera, una estructura es capaz de generar fuerza, y la
fuerza es capaz de estructurar la masa y la carga eléctrica. La
masa-carga-eléctrica operada por la fuerza adquiere la calidad de la
estructura.
La fuerza
En la naturaleza la energía no puede existir en sí misma:
o bien se "condensa" en la materia como masa y carga eléctrica o
participa en el nexo causal entre dos o más estructuras (gravedad, radiación
electromagnética, etc.). Por lo tanto, ella necesita la intermediación de la
materia. Ella es un poder que posee una estructura; ninguna estructura puede
existir ni actuar sin ella. Cada estructura puede ceder o adquirir energía. En
esta acción una estructura necesita de al menos otra estructura, y la relación
que establecen es la de una causa y su efecto. Cuando una estructura produce
energía, se habla de causa; cuando la estructura adquiere energía, se habla de
efecto. Pero la energía que una estructura adquiere, mientras que ésta es un
efecto, puede ser tan grande que la misma estructura puede ser destruida. Cada
transmisión de energía cambia tanto la estructura causa como la estructura
efecto.
Como la física lo entiende, la energía es la capacidad
que un cuerpo tiene para realizar trabajo. Esta capacidad depende de la
velocidad y la masa de un cuerpo -también en su carga eléctrica-. Según su
definición, la energía es el trabajo máximo que un cuerpo es capaz de hacer y
es la mitad de su masa multiplicada por el cuadrado de su velocidad. Así vemos
que la energía del cuerpo aumenta con el cuadrado de su velocidad. Por otro
lado, la velocidad de un cuerpo no tiene un marco absoluto de referencia; debe
referirse necesariamente al menos a un segundo cuerpo y sólo tiene validez con
respecto a este segundo cuerpo.
La estructura y la escala
El origen del universo fue el
Big Bang. Éste consistió en la cuantificación de la energía primigenia.
Contenida en el punto atemporal y adimensional del Big Bang, la infinita
cantidad de energía comenzó a transformarse en materia, generándose su enorme
condensación a una extremada elevada temperatura. Después de este singular acontecimiento
que produjo la adquisición de energía infinita por parte de la materia, su
consecuente expansión a la velocidad de la luz y la generación del tiempo y el
espacio, el beneficio neto fue que la materia ha seguido experimentando una
estructuración creciente y a escalas cada vez mayores. Como consecuencia, si la
materia es la forma de condensar la energía, la materia cada vez más
estructurada aprovecha la energía de una manera cada vez más eficiente.
Para entender la relación causal entre las estructuras
debidas a la fuerza, se debe introducir el concepto de "función".
Cualquier estructura es funcional porque ejerce fuerza o porque obtiene
fuerzas. La función es lo que permite que una estructura sea una causa o un
efecto. Es la combinación específica de fuerzas de una estructura particular,
es decir, esta estructura es particularmente funcional porque es causa o efecto
de una combinación específica de fuerzas. Una función de cualquier estructura
de nuestro universo que esté compuesta de partículas masivas es la de ejercer
peso. Sin embargo, una estructura puede distinguirse por funciones que dependen principalmente de
fuerzas electromagnéticas, como la relación lógica de las ideas en la
estructura humana.
De la misma manera que una estructura es afectada en un
modo determinado por una fuerza particular, una estructura tiene un modo
particular de ejercer la fuerza, o, de ser una causa. La fuerza no es una
entidad que exista independientemente de la estructura, porque ambas
–estructura y fuerza- son complementarias. Si toda fuerza está necesariamente
ligada a alguna estructura, la fuerza se ejerce según la funcionalidad de esta
estructura particular. La fuerza actúa según el funcionamiento de su estructura
complementaria. De manera similar, la fuerza actúa sobre otra estructura según
su configuración particular para la cual es funcional como efecto.
La función puede definirse como la forma específica que
una estructura tiene de ser una causa o un efecto, es decir, es la capacidad
específica de interactuar con la manera de funcionar de otras estructuras. La
relación causal se establece por la predeterminación de la funcionalidad de
ambas estructuras que intervienen en la transferencia de energía por medio de
la acción de la fuerza. Una estructura es funcional en el sentido de que es
capaz de generar energía, así como de recibir energía. La fuerza pertenece a la
funcionalidad tanto de la causa de la estructura como del efecto de la
estructura. Sin la funcionalidad de ambas, no puede haber transferencia de energía.
Si la emisión y recepción de energía no existe en un tiempo dado, la relación
causal no tiene lugar. Tal como cualquier combinación específica de fuerzas
está relacionada con una estructura específica, ésta es funcional ya sea como
causa o como efecto. Una relación causal necesita al menos una estructura que
funcione como causa y de una estructura que funcione como efecto. Si esto no
sucede, la funcionalidad será sólo potencial. El grado de funcionalidad de una
estructura depende de la eficiencia en el uso de energía, y una estructura
tendrá mejores posibilidades de sobrevivir si es más funcional. La
funcionalidad es imperfecta en las relaciones causales más complejas.
La relación causal es determinista y funciona de la misma
manera en todas las situaciones donde las condiciones son las mismas. La base
para la existencia de las leyes naturales es precisamente el hecho de que todos
los seres o cosas del universo son simultáneamente estructuras y fuerzas. Las
funciones específicas o los modos del comportamiento particular de las
estructuras son la base para la existencia de una determinada ley natural.
Las cosas del universo son estructuras que se ordenan
jerárquicamente en escalas según el espacio y la complejidad. Desde las
partículas fundamentales y hasta incluir la totalidad del universo, cualquier
estructura es una subestructura de alguna estructura de escala superior y
contiene a su vez subestructuras de una escala inferior. Las subestructuras de
la escala inmediatamente inferior son sus unidades digitales o discretas,
mientras que la propia estructura es el esquema analógico para ellas,
determinando su conducta individual mediante la estadística. La estructura de
la escala más baja posible relaciona y organiza las partículas fundamentales.
La estructura de la escala más alta posible es el mismo universo, ya que es la
única estructura existente que contiene la totalidad de las estructuras.
Las estructuras se ordenan en modos
progresivos y jerárquicos según la dimensión o complejidad de las escalas. Una
estructura es superior que sus subestructuras, ya que las contiene. Además, una
estructura es más compleja que sus subestructuras, puesto que, además de poseer
las funciones de sus subestructuras, posee su propia funcionalidad. Cada
estructura pertenece a una cierta escala y está compuesta por estructuras
relativamente heterogéneas de escalas inferiores. A su vez, como una
subestructura, pertenece a una estructura de escala superior.
Si se tiene en cuenta un punto de vista evolutivo, se
puede distinguir dos procesos. El primero es la funcionalidad de las
subestructuras, que permite la existencia de estructuras de escalas superiores,
y que integran. El segundo es la funcionalidad de una estructura que permite
tanto su propia subsistencia como la creación de un entorno para sus propias
subestructuras. Estos dos procesos recíprocos hacen posible la explicación de
la evolución: Por un lado, la funcionalidad permite el salto a una escala
superior cuando dos o más estructuras de una escala dada se relacionan, dando
lugar a una estructura de esta superior escala; Por otro, la funcionalidad
súper-estructural hace posible la existencia de estructuras en escalas
inferiores. En una perspectiva más amplia, el entorno del universo permite la
"estructuración" en cualquier escala, siempre que las escalas
inferiores ya hayan sido estructuradas.
Dos tipos de órdenes jerárquicos pueden distinguirse
dentro de la estructura del universo. Primero, desde el punto de vista espacial
(de la cantidad), las estructuras, incluidos los seres humanos, pueden ubicarse
en un lugar determinado entre las estructuras más pequeñas de todas, que son
las partículas fundamentales, y la estructura más grande de todas, el mismo
universo. En segundo lugar, cada estructura se ubica en un lugar según su grado
de funcionalidad y complejidad. En consecuencia, mientras el universo, como
estructura, se va expandiendo, conteniendo en sí una diversidad cada vez mayor
de estructuras, la materia se ha vuelto más compleja a lo largo del tiempo al
verse estructurada en cosas con mayores grados de funcionalidad, siendo el ser
humano la estructura más compleja de todas.
Las estructuras de todas las escalas posibles del
universo están básicamente constituidas por partículas fundamentales, como los
ladrillos de un edificio. Y los edificios también están constituidos por
paredes, techos, pisos puertas y ventanas. Las cosas del universo están
compuestas por conjuntos finitos de partículas fundamentales combinadas de
manera particular. La funcionalidad básica de las partículas fundamentales,
caracterizada por la capacidad de ejercer fuerza, permite la propia
funcionalidad de la estructura particular, independientemente de su escala.
Todas las fuerzas conocidas en el universo provienen de las partículas fundamentales,
y básicamente una función no es otra cosa que una combinación particular de las
fuerzas básicas.
El hecho de que todas las estructuras del universo estén
compuestas por el mismo tipo de partículas fundamentales tiene una triple
significación. Primero, es el cimiento que funda la unidad de todo el universo;
las partículas fundamentales tienen el mismo comportamiento en todo el
universo, lo que permite el descubrimiento de las leyes naturales universales.
Segundo, las cuatro fuerzas fundamentales que explican el funcionamiento de
todas las cosas del universo provienen de las partículas fundamentales.
Tercero, es la base lo que nos permite explicar la mutabilidad de las cosas;
las cosas se transforman en otras cosas, porque sus componentes en la escala fundamental
pueden interactuar unos con otros y generar estructuras de escalas superiores.
El hecho de que exista una jerarquía estructural de
complejidad indica que existe un orden progresivo con respecto a la escala
superior. De esta manera, la estructura de un quark está compuesta por
partículas fundamentales; la de un nucleón, por quarks; la de un núcleo
atómico, por nucleones; la de un átomo, por el núcleo y los electrones; la de
una molécula, por átomos; la de un ácido o sal, por moléculas; y si procedemos
en el camino de la biología, la de una proteína, por aminoácidos; la de los
órganos celulares, por proteínas; la de una célula, por órganos celulares; la
de tejidos y fluidos, por células; la de un órgano, por tejidos y fluidos; la
de aparatos y sistemas fisiológicos, por órganos; la de un organismo vivo, por
sistemas fisiológicos; la de un grupo social, por individuos vivos; la de una
especie biológica, por grupos sociales; la de un ecosistema, las especies
biológicas, etc. Si consideramos la escala "organismo vivo", podemos
llegar hasta la máxima complejidad conocida, que también es propiamente el ser
humano.
Las cosas del universo son organizaciones de muchas
escalas de tamaños muy diversos, algunas contenidas dentro de otras, de modo
que cada escala está encerrando sucesivamente las escalas inferiores que
contiene. Así podemos entender que cada estructura, exceptuando a las
partículas fundamentales, está constituida por subestructuras como unidades
discretas (o digitales). Si una serie de estructuras dentro de la misma escala
forma parte de una estructura viable y subsistente, la nueva estructura
constituida es funcional. Las subestructuras de la escala inmediatamente
inferior son las unidades discretas de una estructura y son a su vez
estructuras ya que están compuestas por unidades discretas en una escala
inferior. Una estructura está compuesta por las unidades discretas de la escala
inmediatamente inferior, y éstas están compuestas por las unidades discretas de
la escala sucesivamente inferior, por el camino que llega a las unidades
fundamentales, supuestamente las subestructuras de la escala absolutamente
inferior.
El espacio-tiempo
Las siguientes son proposiciones básicas sobre el tiempo
y el espacio. La dimensión de estos parámetros está relacionada con la
cantidad, ya que ambos pueden ser medidos y ambos pueden ser usados como
medidas. Ambos son las mediciones del movimiento de la materia y a través del
movimiento el tiempo se relaciona con el espacio. El tiempo es lo que demora a
un cuerpo a moverse a cierta velocidad en el espacio. Un reloj, que es un
instrumento analógico que nos indica el tiempo que fluye, tiene esta capacidad
porque sus engranajes giran a una velocidad constante, y los espacios cubiertos
por cada engranaje en cada engranaje son similares. La regularidad de este
movimiento está dada por el péndulo, que está determinado por la constante de
la gravedad. El tiempo parece fluir a una velocidad constante. Pero su flujo
está determinado por un cambio que varía según la energía. El agua se evapora a
una velocidad constante si el aporte de calor permanece constante.
La interacción de dos cuerpos crea una distancia. Tres
cuerpos crean un triángulo que se encuentra en un plano bidimensional. Cuatro
cuerpos que interactúan y no coinciden en el mismo plano generan seis planos,
conformando un espacio tridimensional. En el universo este espacio particular
es común a todas sus cosas que se relacionan de alguna manera con los cuerpos
mencionados. La capacidad para interactuar es posible porque los cuerpos
relacionados causalmente pertenecen a un presente común que corresponde al
mismo espacio-tiempo relativo a su origen común en el Big-Bang. La velocidad de
la luz es la máxima velocidad posible en la interacción de dos cuerpos. Si la
velocidad de la luz fuera infinita, el tiempo sería nulo y el espacio vacío y
la interacción entre las estructuras sería instantánea.
Desde Einstein sabemos que el tiempo absoluto no puede
existir en el espacio. En el universo, las cosas se mueven en relación con un
observador desde cero hasta la velocidad de la luz. El espacio y el tiempo son
medidas universales para cualquier movimiento, y ambos están enmarcados por la
velocidad de la luz como referencia absoluta. Dado que la magnitud del
movimiento máximo posible en el universo tiene un límite absoluto, es decir, la
velocidad del fotón, Einstein concluyó que el espacio y el tiempo son
relativos, es decir, ambos parámetros son correlativos con respecto a este
movimiento con valor absoluto. Él introdujo el concepto de
"espacio-tiempo" [5] como dos parámetros relativos que están
relacionados entre ellos y tienen la velocidad de la luz como su referencia
absoluta.
En el extremo más alejado de la
escala, la distancia mínima entre dos partículas, la más pequeña que pueda
existir, es dada por el número de Planck. En consecuencia, el tiempo y el
espacio no son infinitamente pequeños, como se ha supuesto generalmente. Ambos
parámetros comienzan a existir a partir de la cantidad mencionada. Ni el tiempo
infinitesimal ni el espacio infinitesimal son posibles. En el universo hay un
límite inferior y un límite superior para la causalidad. El límite inferior es
la dimensión de energía dada por la constante de Planck, que determina la
escala más baja posible para la existencia de la relación causal. El límite
superior para esta relación se refiere a la velocidad máxima que el movimiento
puede tener, que es la velocidad de la luz.
Lo que subyace a todo movimiento es el cambio, que es la
causa del movimiento. El movimiento es el lado visible y mensurable del cambio.
Por lo tanto, tanto el tiempo como el espacio son las medidas de la extensión y
la duración de un proceso. En ambos casos, el tiempo y el espacio miden una
causa en relación con su efecto. Por un lado, el tiempo mide cuánto tarda una
causa en afectar algo, es decir, cuánto tarda un cambio mientras sucede. En
este sentido, la duración puede durar un breve instante, o puede durar mucho
más, de acuerdo con la regla de las leyes naturales. Por otro lado, el espacio
mide la distancia entre la posición de una causa y la posición de su efecto.
Cuando el cambio se mide a través de la relación causal, el tiempo se vuelve
irreversible, porque hay gasto de energía y recuperación de energía, la
"estructuración" de algo y la generación de fuerza. El tiempo no
puede ser identificado con el devenir, como Heráclito asumió. Llegar a ser es
propio del movimiento. Pero el movimiento es una particularidad del cambio. El
cambio está tras el tiempo, ya que se refiere al proceso termodinámico completo
donde hay movimiento, pero también transformación. Una cosa cambia de una
manera tan típica que podemos inferir una ley universal, que hace que una
relación causal sea determinista. Aún así, cualquier cambio particular posee
una indeterminación fundamental.
El razonamiento anterior demuestra que la existencia de
tiempo y espacio depende de la interacción de las estructuras, que es la base
del cambio. El siguiente paso es que ni el tiempo ni el espacio pre-existen a
las cosas. El tiempo y el espacio no existen antes de la materia y la energía,
sino que se desarrollan o se expresan en cada interacción de cuerpos
materiales. Si la materia y la energía se manifiestan en estructura y fuerza,
ni el tiempo ni el espacio pueden existir independientemente, pero sus
existencias dependen de la existencia de la complementariedad. El tiempo y el
espacio no sólo dependen de la estructura y la fuerza, sino que son temporal y
naturalmente a posteriori. El tiempo
es la velocidad a la cual la energía se transfiere entre las estructuras en la
relación causal. El espacio es el lugar configurado por las estructuras, ahora
como subestructuras de su relación causal.
En el primer instante, al principio de los tiempos y
cuando el espacio ni siquiera se comprimía en lo infinitamente pequeño, sólo
existía la infinita energía primigenia. Ella es primigenia porque es
naturalmente anterior al universo; ella es el principio activo de todo; no
posee ni tiempo ni espacio y no tiene ni peso ni volumen; no puede existir por
sí misma y debe estar contenida o en dependencia de algo; en el universo ese
algo es la materia y su transformación; en el instante del comienzo del
universo, que fue el Big Bang, ella fue cuantificada. Desde este primer
instante, cuando esta energía primitiva empezó a ser "condensada" en
la materia y sus estructuras fundamentales, que son la masa y la carga
eléctrica, ejerce fuerza a partir de la escala cuántica. Entonces se hizo
posible el devenir de la materia, el desarrollo del tiempo y la extensión del
espacio. Este desarrollo y esta extensión no fueron entonces, ni son ahora
independientes de la conversión de energía en masa y carga eléctrica. Las
partículas fundamentales responsables de estas dos propiedades son altamente
funcionales y generan sus propios campos espaciales de fuerza dentro de los
cuales pueden interactuar causalmente.
La energía primigenia, que contenía los códigos de todas
las leyes de la naturaleza, ha dado lugar a la subsecuente
"estructuración" de la materia desde su primera condensación en
partículas fundamentales hasta la inteligencia humana, en un acto de creación
que no tiene ninguna conclusión conocida. Así como la estructura de la materia
forma el espacio (el espacio es inconcebible si no es parte de una estructura),
la funcionalidad de las estructuras que transforman la energía en fuerza hace
posible el tiempo (el tiempo es generado por la relación causal). Así, así como
la estructura genera espacio, la fuerza genera tiempo.
Si la fuerza se define en términos de la alteración del
movimiento de la materia en el espacio-tiempo, y la materia se define como su
«estructuración» según las coordenadas espaciales, entonces la fuerza tendrá
que definir el tiempo. En esta ecuación la fuerza se libera del espacio, puesto
que el espacio es anulado por estar en ambos lados de esta ecuación.
Inversamente, esto significa no sólo que el tiempo depende de la fuerza, sino
que la fuerza desarrolla el tiempo. Vimos que la energía pre-existe a la
fuerza. La energía que proviene de una causa es siempre tiempo futuro, es
potencialmente existente. Cuando entra en el parámetro espacial, la energía,
mediada por la complementariedad estructura-fuerza, se convierte en fuerza y el
tiempo se desarrolla.
Esta idea es comprensible si pensamos que la fuerza, que
lleva energía especificada o diferenciada, es el nexo interestructural
necesario entre la causa y su efecto; es el punto de encuentro entre la
estructura causa y la estructura efecto. Para que un efecto ocurra, es
necesario que su causa sea mediada por una fuerza si tanto la causa como el
efecto son identificados por estructuras funcionales. En la relación causal la
causa genera una fuerza que el efecto consume y, en esta acción, ambas se
modifican de alguna manera. La fuerza genera la relación causal cuando se
realiza la transferencia de energía.
Puesto que en cualquier relación causal se produce una
secuencia temporal, la fuerza es la instancia que interviene entre el
"antes" y el "después" del suceso; constituye el
"ahora" del acontecimiento que modifica irreversiblemente la
estructura. En cualquier cambio hay una transferencia de energía según la
primera ley de la termodinámica; cualquier cambio es irreversible, según su
segunda ley. Por lo tanto, podemos subrayar que la fuerza genera el devenir y
el desarrollo del tiempo.
Un acontecimiento aislado, una relación de causa y efecto
única, no nos dice mucho sobre el espacio-tiempo. Sólo se las arregla para
decirnos que un evento separa lo anterior de lo siguiente en algún lugar. La
dimensión espacio-temporal es el conjunto de los múltiples eventos particulares
que se relacionan sucesivamente porque están siendo actualizados en un momento
determinado, que es el presente para un cierto lugar en el espacio. Pero esta
dimensión no puede ser lineal. El tiempo no es independiente del espacio. La
sucesión de acontecimientos no se da sólo en un punto espacial. Incluye un
tejido interdependiente de diferentes acontecimientos cuya correlación es una
cuestión de la posición en el espacio no sólo del observador, que es una referencia
particular, sino del Big Bang, que es la referencia absoluta de todo el
universo. El universo es el conjunto de las interrelaciones causales que se
originaron en el Big Bang. Y debido a este origen común, el universo tiene
unidad y sus leyes naturales se cumplen para todo tiempo y lugar.
He tratado de mostrar que el espacio está relacionado con
la estructura y el tiempo está relacionado con la fuerza. El universo no es el
campo del espacio-tiempo donde las fuerzas y las estructuras juegan, pero el
juego mismo es el espacio-tiempo desarrollado por la interacción de la
estructura-fuerza. Si el origen primigenio fue una energía infinita contenida
en un no-espacio, su evolución en el transcurso del tiempo ha seguido el camino
de una constante y cada vez más compleja "estructuración", que ha ido
continuamente desarrollando espacio y transformando energía en complejidad.
Notas:
[1] Helge Kregh, Max Planck: the reluctant
revolutionary, http://PhysicsWorld.com/cws/article/print/373#, 1 Dec 2000.
[2] Jeremy Bernstein, Max Born and the Quantum
Theory, Am. J. Phys. 73(11)999-1008, 2005.
[4] David P. Stern, From Stargazers to Starships.
Chapter 16, 1 Force and Inertia, http://phy6.org/stargaze/Snewton.htm, 9 Oct 2007.
[5] James Overduin, Einstein’ Spacetime, http://einstein.stanford.edu/SPACETIME/spacetime2.html, Nov 2007.
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