miércoles, 25 de marzo de 2020

El misterio de los cien monos (XXXVI)

DGD: Morfograma 87, 2020.



Los autómatas celulares

Persio —personaje central de Los premios (1960) de Julio Cortázar— da el nombre de Argos, el diez mil ojos, a una mirada colectiva que es la suma de lo que cada individuo irrepetiblemente ve; este personaje cortazariano se maravillaría, por ejemplo, con un libro desbordante (en todos los sentidos) debido al físico y experto en cibernética Stephen Wolfram, que ha detectado la base analógica de la Creación (el objeto de búsqueda de Persio) por medios tecnológicos. En A New Kind of Science (2002), Wolfram, dueño de la compañía multimillonaria de software que publica el libro, revela los experimentos en computadora que durante más de veinte años llevara a cabo de modo más o menos marginal.
          Todo comenzó en 1982, cuando un cierto programa al que Wolfram había “corrido” en su ordenador arrojó resultados totalmente imprevistos y en apariencia fuera de las capacidades de ese programa. Cuando esto se reiteró suficientes veces, el analista se dedicó a investigar y al cabo de un tiempo no pudo sino concluir que lo que sucedía era en cierto modo como si el programa, en determinadas circunstancias, por iniciativa propia se conectara con otros programas mucho más complejos e indetectables, y mostrara las secretas configuraciones no tanto de estos programas sino de la conexión inusitada con ellos (un todo mayor que la suma de sus partes: un rizoma, en término de Deleuze y Guatari).
          En las 1280 páginas de A New Kind of Science, la mayoría de ellas dedicada a lujosas ilustraciones, el autor delinea una nueva forma de modelar sistemas complejos a los que denomina cellular automata, a partir de la “teoría del autómata celular” de Johannes von Neumann. La tesis de Wolfram afirma que el universo no está constituido por leyes matemáticas sino por leyes programáticas: ni siquiera las más complejas ecuaciones pueden lograr modelos de los sistemas biológicos, mientras que los “autómatas celulares” reproducen en pequeña escala los esquemas esenciales de la naturaleza (a los que Persio llamaría simplemente figuras): los aparentemente azarosos patrones de las ramas de árboles, los remolinos en las corrientes o las manchas en la piel de los leopardos, se hallan también en el movimiento de los planetas, los sistemas solares y las galaxias.
          Todas estas intuiciones forman, en efecto, una Figura que no comienza en Von Neumann ni termina en Wolfram; sobre el primero habían influido los estudios de Warren S. McCulloch y Walter Pitts sobre “neurones” (1943), la abstracción matemática sobre expresiones regulares de S.C. Kleene (1951), los fundamentos generales de la cibernética introducida por Norbert Wiener (1948), la “dinámica simbólica” elaborada por George Birkhoff y Gustav Adolf Hedlund (1969) e incluso las ideas de Henri Poincaré sobre la mécanica clásica en términos de estabilidad, propiedades ergódicas y “recurrencia de órbitas”.
          Todo esto, más los trabajos de Von Neumann, habría gravitado sobre Wolfram, incluyendo las propuestas de James Gleick en Chaos: Making a New Science (1987) en cuanto a los patrones aparentemente azarosos que caracterizan a muchos fenómenos naturales. En términos muy sucintos, la propuesta de Gleick aduce que existe en el caos un orden secreto que sólo necesita ser identificado y codificado. De ahí que otro de los puntos influyentes en Wolfram es lo que la teoría del caos —también llamada teoría de los sistemas dinámicos— denomina “SDIC” (sensitive dependence to initial conditions, “dependencia sensitiva a las condiciones iniciales”), es decir los pequeños cambios introducidos en los sistemas que pueden conducir a enormes cambios tan impredecibles como incontrolables, en los términos de un fenómeno conocido como “efecto mariposa”.


El efecto mariposa

Tal efecto es tan célebre y polémico como revelador. Dentro de esa teoría se denomina caos al comportamiento impredecible de un sistema determinista, debido a la gran sensibilidad respecto a las condiciones iniciales. Esto provoca que dos puntos que de modo arbitrario están juntos, diverjan exponencialmente, de manera que su evolución futura no es predecible. El famoso “efecto” afirma que el batir de las alas de una mariposa puede afectar de tal forma a la evolución meteorológica, que tiempo después —y a través de la red de las repercusiones— puede determinar la diferencia entre la calma y un huracán.
          La ramificación de este árbol de teorías habría entusiasmado a Persio, consciente de que la búsqueda de una base analógica de la Creación se expresa justamente de manera analógica. Resulta interesante constatar cuánto se relaciona esto con el antiquísimo símbolo llamado eneagrama, ese complejo esquema estudiado por Gurdjieff y parecido a una estrella de nueve puntas que representa al movimiento perpetuo, un mapa de la realidad integral.[1] Acaso la trasposición de este principio al campo de la ciencia se halla en el concepto de lattice. De acuerdo con la mecánica cuántica, la lattice es una red o matriz de energía que conforma la estructura básica del espacio-tiempo. El estado original de la lattice es de coherencia absoluta y simetría total, y permanece invisible hasta que alguna de sus partes altera ese estado original por cualquier causa; así, una alteración de su estructura básica da lugar a una partícula elemental, que es precisamente una desorganización de esa gran red.
          Todo campo energético equivale a una alteración específica de la lattice. Cualquier objeto “material” es en realidad una organización irrepetible de esa magna estructura. Fuera de la lattice, cuando se halla en su estado original de total coherencia, no existen ni objetos ni alteraciones temporales: es únicamente cuando la lattice cambia su estructura fundamental que el tiempo transcurre y los objetos aparecen. Se trata, pues, de la matriz del espacio-tiempo, como en cierto modo lo representa la exitosa película The Matrix (1999).
          La lattice, en su acepción de “reticulado”, es usada como modelo en la llamada teoría de la cromodinámica cuántica (QCD por sus siglas inglesas, Quantum Chromodynamics), para representar interacciones entre partículas subatómicas. El campo de investigación de la QCD se basa en reconstruir ambientes físicos, y sus asombrosas aplicaciones van desde hacer un modelo del interior de una estrella de neutrones hasta preguntarse cómo era el universo un nanosegundo después del Big Bang. La QCD es una “teoría de reticulados” (gauge theory) y constituye un ejemplo de la teoría cuántica de los campos, en la que cantidades físicas son representadas por funciones (“campos”) del espacio-tiempo.[2] En este caso se trata de construir un modelo, un símbolo, un mapa: resulta imposible contemplar y estudiar el espacio-tiempo infinito, pero es posible representarlo en una lattice finita de cuatro dimensiones compuesta por puntos: es una forma de recrear la realidad mediante una abstracción matemática.

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Notas
[1] Cf. Anthony G.E. Blake: The Intelligent Enneagram, Shambhala Publications, Boston, 1996.
[2] Cf. H.J. Rothe: Lattice Gauge Theories: an Introduction, World Scientific (Physics Series, vol. 43), Singapur, 1992. Istvan Montvay y Gernot Münster: Quantum Fields on a Lattice, Cambridge University Press (Cambridge Monographs on Mathematical Physics Series), Cambridge, 1994.

Libros citados
Birkhoff, George David: Dynamical Systems, American Mathematical Society, Providence (Rhode Island), 1983.
Deleuze, Gilles, y Felix Guatari: Rhizome, Éditions de Minuit, París, 1976. / Capitalism and Schizophrenia, vol. II: A Thousand Plateaus, University of Minnesota Press, 1987. [Rizoma, Pre-Textos, Valencia, 1978.]
Gleick, James: Chaos: Making a New Science, Viking Press, Nueva York, 1987.
Kleene, Stephen Cole: Introduction to Metamathematics, Elsevier Science, Nueva York, 1971.
McCulloch, Warren S.: Embodiments of Mind, The MIT Press, Cambridge, 1988.
Poincaré, Henri: La Science et l’Hypothèse, Flammarion (Champs), París, 1968.
Wiener, Norbert: Collected Works - Vol. 1: Mathematical Philosophy and Foundations; Potential Theory; Brownian Movement, Wiener Integrals, Ergodic and Chaos Theories, Turbulence and Statistical Mechanics, The MIT Press, Cambridge, 1976.
Wolfram, Stephen: A New Kind of Science, Wolfram Media, Champaign (Illinois), 2002.






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