¡Emergencia, emergencia!

14/02/2014 11 comentarios
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Las propiedades emergentes—aquellas que se presentan en un sistema pero no en sus componentes—han sido motivo de debate por siglos. ¿Qué es la emergencia?

No me refiero a la emergencia de peligro, crisis o salidas. La emergencia es una propiedad característica de los sistemas complejos. A pesar de haberse debatido desde hace siglos, el concepto todavía tiende a generar más confusión que explicación. Osaré intentar reducir, aunque sea un poco, la confusión.

Una célula: ¿de qué está hecha? De moléculas. No decimos que las moléculas están vivas, pero la célula sí. ¿de dónde viene la vida? Se puede decir que la vida es una propiedad emergente. Puede sonar esotérico, pero una propiedad emergente simplemente está presente a una escala y a otra no. Otro ejemplo: una barra oro. Tiene propiedades como color, maleabilidad, conductividad y temperatura que aunque dependen de los átomos del oro, no pueden deducirse a partir de las propiedades de los átomos. No es necesario que haya alguna "sorpresa" para que ocurra la emergencia, "simplemente" se necesitan interacciones. Es ahí donde se generan las propiedades a distintas escalas. Si estudiamos un átomo de oro aislado, no podremos deducir las propiedades de la barra porque no nos fijamos en las interacciones. De igual manera, en una célula no podremos comprender la vida si nos enfocamos sólo en las moléculas sin considerar sus interacciones. Aristóteles lo describió como "el todo es más que la suma de sus partes".

En la India antigua, se menciona el ejemplo de una tela: no es causada por los hilos que la conforman. En otras palabras, podemos tener una bola de hilos, pero eso no hace una tela (तन्त्र (tantra) en sánscrito). En nuestros tiempos, diríamos que la diferencia es la organización: los mismos componentes, diferentes propiedades emergentes. En este contexto, Stuart Kauffman (2002) da un ejemplo interesante en su libro Investigaciones: Si ponemos a todos los seres vivos de nuestro planeta en una enorme licuadora y apretamos MAX, unos instantes después todavía tendremos la misma diversidad de moléculas. Sin embargo, al estar estas lejos de un equilibrio termodinámico, decaerían rápidamente, ya que no subsistiría la organización que las mantiene y las produce. Lo que hace tan especial a nuestra biosfera no son sólo sus componentes, sino cómo están acomodados.

Dos ejemplos más: nuestro cerebro está compuesto por neuronas. Las neuronas no tienen mente, pero nosotros sí. ¿De dónde viene nuestra mente? Emerge de las interacciones entre nuestras neuronas, nuestro cuerpo y nuestro entorno. Si una neurona se activa, no podemos saber a qué pensamiento pertenece esa activación.
En el Juego de la Vida de Conway: las estructuras que se mueven en el espacio no están especificadas en las reglas del juego: son un producto emergente de las interacciones locales entre las celdas. Si observamos a sólo una celda, no sabremos si es parte de una estructura de mayor escala o no.

Si hay tantos ejemplos de emergencia, incluidos nosotros mismos, ¿por qué es un concepto tan conflictivo y esotérico? Es una consecuencia del reduccionismo (a tratarse próximamente), el cual trata de explicar el todo en términos de sus partes. A su vez, se asume muchas veces que los componentes son reales, mientras que las interacciones no lo son. Pero no podemos aceptar que todo a nuestro alrededor es simplemente muchas partículas elementales. Por ejemplo, ¿el dinero es real? ¿dónde está? Si me fijo en los átomos o quarks que forman un billete, ¿cómo puedo saber cuánto es su valor? El valor lo damos nosotros con nuestras interacciones y convenciones sociales. No podemos reducir el dinero a la física. Sin embargo, el dinero tiene un efecto en el mundo físico, ya que es gracias a él que se transforman muchísimos materiales.

No sé si el dinero es real o no (depende de lo que entendamos por realidad). Pero es tan (ir)real como la materia y la energía, ya que tiene un efecto causal en ellas. De la misma manera, las interacciones son tan (ir)reales como los componentes. Una bacteria huyendo de un glóbulo blanco y un glóbulo blanco persiguiendo a una bacteria desplazan moléculas, de las cuales no podemos entender mucho si no consideramos que la vida es algo más que moléculas. Ese algo más son interacciones organizadas. ¿Son reales?