Post on 07-Jul-2015
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Introducción
• El “por qué” de la existencia del Universo y el “cómo” de sus orígenes ha sido objeto de incontables teorías esbozadas desde la mitología, la filosofía, la religión y la ciencia a través de la historia de la humanidad.
• En el mundo de la ciencia, al presente, el modelo de “La Gran Explosión” representa una de las teorías más reconocidas y aceptadas sobre los orígenes del Universo.
• Esta teoría, en parte, surge como una consecuencia de uno de los más importantes descubrimientos astronómicos en el siglo pasado: la Expansión del Universo.
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Introducción
• Según ha sido posible observar mediante el estudio de los espectros de luz de las galaxias más lejanas, éstas se alejan rápidamente de nosotros hacia las “afueras” del Universo.
• Este fenómeno ha sido interpretado como el efecto del “estiramiento” o expansión del espacio mismo que separa las galaxias.
• Basándose en estas observaciones, entre otras, se infiere, que, si el espacio actualmente se expande, yendo en retrospectiva como un filme proyectado en reversa, en el pasado el Universo debió haber sido de un tamaño más pequeño.
Introducción
• Siguiendo esa línea de razonamiento hasta sus últimas consecuencias, pudiéramos concluir que TODO, alguna vez, debió haber estado comprimido en un espacio infinitamente reducido y sin dimensiones, en un punto de singularidad.
• Se postula, entonces, que hace 13 - 15 billones de años, por alguna causa desconocida, este punto de singularidad sobrellevó una súbita y violenta expansión dimensional que originó el espacio y TODO lo que constituye nuestro Universo.
• Es a este evento al que se le conoce como La Gran Explosión, aunque nada, conceptualmente hablando, explotó. El modelo en realidad lo que propone es la repentina expansión espacial de la singularidad.
Teorías del origen del universo
• El Universo comenzó a
formarse hace unos 15.000
millones de años de
acuerdo a la Teoría del BIG-
BANG, llamada también
Gran Explosión o Tiempo
Cero.
• El universo no era como lo
conocemos Hoy; sólo era
una masa densa, compacta
y minúscula en la que la
Energía y la Materia se
fusionaban en un estado
único e incomprensible.
• “Toda la materia, el tiempo y el espacio
estuvieron originalmente condensados en
un punto de altísima densidad desde
donde, tras una tremenda explosión, inició
su expansión”.
• Después la masa hizo una explosión. Se
formaron partículas de materia y antimateria
que siguieron expandiéndose y liberando
grandes cantidades de energía cuando
chocaban.
• Después del Big Bang se formaron grandes
nubes de materia que poco a poco las
partículas fueron atraídas por la gravedad y
formaron conjuntos más grandes.
• Muchos de estos conjuntos crecieron y sus
centros se hicieron densos y calientes, con
reacciones Termonucleares que abastecen
de luz a estos cuerpos
Teoría del Big-Bang
• Descubrió que había millones de galaxias en el Universo y que estas se alejan de nosotros a velocidades enormes, esto comprueba que el Universo se esta expandiendo.
• Además dice que la razón entre la distancia y la velocidad de una galaxia es constante. (Constante de Hubble)
(1920) Edwin Hubble
Trataron de medir ondas de radio débiles
provenientes de nuestra galaxia y descubrieron
una enorme cantidad de radiaciones que venían
de todas partes del cielo.
Estas radiaciones provenían de un gas que
debería estar a una temperatura de 3ºK.
Ambos recibieron el Premio Nóbel de Física
por la detección de la “Microonda Còsmica”.
1978 Arno Penzias y Robert Wilson
• El Uno es un lugar tranquilo sino que un espacio sometido a una violenta actividad, formado de:
Galaxias enteras que continúan explotando y liberando energía inimaginable.
Ciertas estrellas de gran tamaño estallan y se convierten en Supernova, irradiando energía y restos cósmicos que forman nuevas estrellas y planetas.
En el centro de las Galaxias existen los Agujeros Negros que son millones de núcleos de alta densidad que atraen la LUZ y en su interior se producen nuevas explosiones.
• Tras el Big Bang la temperatura de la
materia era tremendamente elevada. A
medida que se enfriaba se iban formando
los átomos de Hidrógeno y de Helio.
• La materia original es el Hidrógeno:
Deuterio (1+,1n)
Tritio (1+,2n)
• Durante el Big-Bang las reacciones
nucleares convirtieron el 20% del H en
Helio(2+,2n) y las primeras estrellas se
formaron por la mezcla del 80% de H y el
20% en Helio.
• Cuando las galaxias estaban formadas
se produjeron reacciones nucleares y
dieron origen a átomos más pesados
como es el Carbono y Oxígeno.
• La combustión del Hidrógeno aumenta la
Temperatura y la estrella se encuentra en
Evolución.
• Cuánto mayor es la estrella, más rápido
consume su Hidrógeno y la fusión nuclear
comienza a declinar. En el interior de la estrella
se producen una serie de acontecimientos que
provoca que la estrella se expanda y emite luz y
en ese punto se llama Gigante Roja
La temperatura interna es tan grande, continúa su expansión y comienza la fusión del Helio
Las estrellas de mediano tamaño que no alcanzaron a expanderse, se contraen y se enfrían transformándose en Enanas Blancas, y este sería el fin de su Evolución.
Aquellas estrellas que continuaron su contracción siguieron incrementando su temperatura y provocaron la fusión del Carbono.
Este proceso continúa hasta el núcleo de la estrella y se produce la combustión del Hierro y llega un momento que la estrella se colapsa, aumentó tanto su temperatura y explotó dando lugar a una Supernova y aquí se forman los elementos más pesados
• El Universo podría continuar su
expansión hasta alcanzar la nada
absoluta o bien iniciar un nuevo
proceso de condensación hacia un
nuevo BIG-BANG.
• Los científicos sostienen que el
Sistema Solar se originó hace cerca de
5.000 a 10.000 millones de años.
• En el extremo de un cúmulo inmenso
de estrellas que formaban una galaxia
en forma de espiral, se empezó a
condensar una nube pequeña de
materia, enriquecida con elementos
pesados de viejas estrellas.
• En el centro de la nube se formó una
estrella amarilla enana que la
conocemos como el SOL.
• Alrededor del Sol comenzaron a girar
una nube de partículas, como una
gigantesca rueda y se formaron los
planetas
• Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno
son llamados planetas exteriores
o Gigantes Gaseosos y están
compuestos de Metano y
Amoníaco.
Neptuno
Saturno
Urano
Júpiter
• Júpiter es 2 veces y medio
superior al resto de los planetas
juntos.
• Júpiter y Saturno tiene 17 satélites
cada uno.
SaturnoJúpiter
• Mercurio, Venus, Tierra y Marte son llamados Planetas Interiores.
• De los 4 planetas interiores: Mercurio y Venus , son los más cercanos
al Sol y se calentaron demasiado. Mientras que Marte se enfrió en un
invierno perpetuo.
• El Tercer Planeta permaneció en una órbita que recibe la intensidad
justa de luz solar que permitió que el agua existiera en forma líquida y
esta es la Tierra
Mercurio VenusTierra Marte
• Plutón es el
noveno
planeta, pero
algunos lo
consideran un
asteroide o una
luna de
Neptuno
• El futuro del Sistema Solar depende probablemente de la evolución del Sol.
• Si las Teorías actuales son correctas, el Sol mantendría su tamaño y temperatura aproximadamente 5.000 millones de años atrás.
• Para ese entonces el Hidrógeno se habrá quemado, sus fuentes de energía se agotarán y empezará su enfriamiento evolucionando a una estrella blanca y finalmente a una estrella negra y los planetas se habrán convertido en cuerpos muy helados.
Teorías que explican el origen del universo
Teoría Ptolomeo
Teoría de Copérnico
Teoría de Kepler
Teoría de Galileo
Teoría de Newton
Teorias que explican el universo
Teoría de Ptolomeo (geocéntrica)
• Postula que la Tierra es
inmóvil y es el centro del
Universo y a su alrededor
giran la Luna, el Sol y los
Planetas.
• Visión Geocéntrica
Teoría Copérnico
(1473-1543) teoría heliocéntrica• Construyó rudimentarios anteojos de
observación y vio el relieve lunar y las
manchas del Sol y dijo que la Vía Láctea tenia
innumerables estrellas.
• Estudió la Luna y afirmó que orbitaba
alrededor de la Tierra a una distancia de unas
60 veces el radio terrestre.
• Visión Heliocéntrica
• Afirmó que la Tierra era un planeta que giraba
alrededor del Sol y que el Sol era el centro del
Universo.
• La Tierra gira alrededor del Sol en un año y al
mismo tiempo sobre sí misma en 24 horas.
• El Universo es esférico , las órbitas son
circulares y los movimientos son uniformes.
Teoría de Kepler (1571-1630)
• Las órbitas de los planetas son elípticas.
• La Tierra se mueve con mayor rapidez alrededor del
Sol durante el invierno y con menor rapidez durante
el verano.
• Medió la distancia del Sol con cada uno de los
planetas.
Teoría Galileo-Galilei ( 1564-1642)
• Rediseñó el telescopio
• Observó las montañas de
la Luna, las fases de
Venus, los satélites de
Júpiter , las manchas y la
notación del Sol y las
nubes de estrellas de la
Vía Láctea.
Teoria de Issac Newton (1642-1727)
• Postuló la Ley que regula el movimiento de los planetas:
• “Cada cuerpo del Universo atrae a otro cuerpo con una fuerza proporcional al cuadrado de la distancia existente entre ellos”
• Sentó las bases de las Teorías actuales sobre la formación y constitución del Universo, entre ellas la Teoría de la Relatividad de Einstein hasta llegar a la Astronomía contemporánea.
1980 Alan Guth
• Reafirmó los postulados del Big-Bang, al señalar que luego de la
formación de los átomos se desarrolló una expansión del Universo.
• Este modelo fue corroborado por el satélite COBE puesto en órbita
por la NASA en 1989 para rastrear los vestigios de la Expansión.
• 1991 Los datos aportados por el mismo satélite permitieron
elaborar el primer mapa del espacio: una serie de manchas más o
menos brillantes que corresponden a las galaxias.
• La Astronomía se ayuda de numerosas ramas de la Física como :
Radiación electromagnética, Termodinámica. Física Nuclear.
• Además requiere de la Geología, Meteorología, Química Orgánica
y la BIOLOGIA.
Teorías del Origen de la Vida
¿Qué es la vida?La lógica molecular de los organismos vivos
(Lehninger)
• Los sujetos vivos están formados por materia inanimada, ¿cómo funcionan las biomoléculas?
• Atributos particulares:• Alta complejidad y organización
• Especificidad funcional (a veces por componentes)
• Extracción, transformación y utilización de energía (nutrientes o luz solar)
• Transporte de membranas
• Mantenimiento de estructuras
• Locomoción
• Autorreplicación
• La mayor parte de los componentes químicos en organismos vivos son compuestos orgánicos (en base al carbono, con enlaces covalentes con otros carbonos, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno).
La importancia del carbono
• Las propiedades de enlace del carbono permiten la formación de una
gran diversidad de moléculas (antes que se pregunten por el Silicio )
• Los „sillares‟ : AA y los nucleótidos son idénticos en todos los
organismos vivos !
Teoría Creacionista
• Existen varios relatos sobre
la creación del Universo y la
Tierra dentro de diversas
religiones. Casi todos
coinciden en atribuir el acto
de la creación a un ser
supremo todopoderoso
(Dios). Aunque la mayoría
de las personas creen en
algún tipo de acto de
creación esta teoría no tiene
ninguna validez científica.
Generación Espontánea• Durante más de 1,000 años, muchos de
los grandes científicos consideraban que la vida podía surgir de la materia muerta. La base para esta teoría era el hecho de que se observaba que de carne, frutas y otros materiales en descomposición surgían formas de vida como gusanos y moscas.
• Para el siglo 4 A.C. Aristóteles escribió, que moscas, gusanos y otros pequeños animales surgían de la materia en descomposición sin la necesidad de organismos parentales; esto sentó las bases para la Teoría de la Generación Espontánea la cual se mantuvo hasta ser derrumbada por los trabajos de Louis Pasteur en el 1870.
Teoría Cosmozoica o Panspermia
• Plantea que la vida llega a la Tierra
proveniente de algún lugar del universo
incrustada en un meteoro o de alguna forma
similar. Esta teoría deja una gran interrogante;
si la vida llegó a la Tierra proveniente de otro
lugar; ¿Cómo se originó la vida en ese otro
lugar?
• Cometas y meteoritos llegaban con frecuencia
a la Tierra hasta hace 3.8 millardos.
Cualquiera de ellos pudo haber traido consigo
las primeras moléculas orgánicas a nuestro
planeta, incluso hay quienes plantean que
células parecidas a bacterias evolucionaron en
otro planeta y luego llegaron a la Tierra.
• Un meteorito proveniente de Marte
denominado ALH84001 llegó a la Tierra hace
aproximadamente 13,000 años. Al
examinarlo, los expertos descubrieron
pequeños bastones, de forma similar a
bacterias fosilizadas.
Evolución Orgánica (Oparín)
• Esta es una teoría con bastante
aceptación entre la comunidad científica.
Plantea que a partir de los componentes
de la atmósfera primitiva: vapor de
agua, nitrógeno (N2) dióxido de carbono
(CO2 ), pequeñas cantidades de
hidrógeno (H2 ) y monóxido de carbono
(CO) pudieran formarse compuestos
orgánicos y posteriormente formas
simples de vida.
• Bioquímico soviético que en 1938 plantea
que las primeras moléculas orgánicas
podrían haberse formado en la Tierra a
partir de los gases de la atmósfera
primitiva inducidos a reaccionar por
fuentes de energía intensas como el calor
de los volcanes, meteoritos, radiación de
la corteza terrestre, rayos de tormentas
eléctricas, rayos X y ultravioleta
provenientes del Sol.
Experimento de Stanley Miller
En el 1953, Stanley Miller
apoyó la hipótesis de Oparin
mediante un ingenioso
experimento. Colocó una
mezcla de metano
(CH4), amoniaco
(NH3), hidrógeno (H2)y agua
(H2O) en un sistema
cerrado, calentó la mezcla y
le hizo pasar descargas
eléctricas para simular rayos.
Después de una
semana, Miller descubrió que
se habían producido diversos
aminoácidos y ácidos
orgánicos. Otros
investigadores han logrado
resultados similares al utilizar
diversas combinaciones de
gases disueltos en agua.
NP. El experimento de Miller fue criticado por haber añadido amoniaco a la mezcla (un compuesto que probablemente no formaba parte de la atmósfera primitiva). Posteriormente un grupo de científicos encontró que el amoniaco se pudo haber formado en las chimeneas hidrotérmicas del fondo oceanico.
Evolución Orgánica
Los químicos orgánicos
alemanes Wachtershauser y
Huber demostraron que las
moléculas orgánicas reaccionan
y que los aminoácidos forman
péptidos en presencia de
sulfuros de hierro y níquel bajo
condiciones como las de las
chimeneas hidrotermales. Se
cree que por reacciones al azar
fueron surgiendo nuevas y más
complejas moléculas y
eventualmente los precursores
de las primeras células
(protocélulas) y eventualmente
la vida unicelular.
Posteriormente la vida
evolucionó de formas simples a
formas más complejas.
Teoría del Caos
La termodinámica
Rama de la física que estudia los cambios de los
sistemas físicos a nivel macroscópico:
calor, presión, volumen. Estos sistemas se
consideran como conjuntos moleculares. Los
estados del sistema son descritos por medio de
“ecuaciones de estado”.
El fundador: Sadi Carnot, 1796 - 1832
Las tres leyes de la termodinámica
1. Principio de conservación de la energía: la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma y transfiere
2. Cuando la energía se transfiere, siempre se pierde algo de calor. Establece una dirección del tiempo: del pasado al futuro. El calor sólo puede pasar de los cuerpos calientes a los fríos, de manera irreversible, hasta alcanzar el equilibrio térmico.
3. A medida que la temperatura de un objeto se aproxima al cero absoluto, el sistema llega a un valor constante de entropía
Muerte térmica del universo
a) La entropía es una medida del grado de
desorden de un sistema (a mayor
desorden, mayor entropía). Desentropía es lo
contrario: ganancia de orden, de estructura.
b) De acuerdo con la segunda ley de la
termodinámica, el universo en su conjunto
evoluciona. Su destino es inexorable: la muerte
térmica o estado de máxima entropía, donde
todas las diferencias de temperatura se han
nivelado a un mínimo que hace imposible la
vida
La paradoja del tiempo
1. Todas las leyes físicas son reversibles (el
pasado es igual al futuro), con excepción de la
segunda ley termodinámica que establece la
“flecha del tiempo” (el pasado no es igual al
futuro) o irreversibilidad termodinámica.
2. Las “leyes de la naturaleza” no distinguen el
paso del tiempo. Pero las estrellas se forman y
desaparecen, las sociedades surgen y
terminan, las personas nacemos y morimos;
nuestra realidad común es el paso del tiempo.
El suicidio de Boltzmann
Ludwig Boltzmann, suizo, 1844 -1906
• Fue el primer físico en intentar una solución a la “paradoja del tiempo”
• Trató de hallar una justificación dinámica microscópicaa la flecha del tiempo
• Sus trabajos fueron duramente criticados. Boltzmannse retractó y terminó asociando entropía con desorden.
• Se suicidó sintiéndose impotente ante la “paradoja del tiempo”
La solución salomónica
Si las leyes de la física no
distinguen el ayer del
mañana, entonces el paso del
tiempo es una ilusión, aunque
tenaz.
Conceptos indispensables
Sistema abierto: recibe flujos (energía y materia) de su entorno.
Sistema cerrado sólo intercambia energía con su entorno.
Sistema aislado no tiene ningún intercambio con el entorno. Evoluciona a la muerte térmica.
Un sistema abierto puede aprovechar los flujos para mantener su estructura, alcanzando estabilidad y equilibrio. O puede reorganizarse y conformar nuevas estructuras, alejándose del equilibrio
Sistemas estables: homeostasis
Aquellos en que ninguno de sus factores
externos o internos son capaces de modificar su
estructura. El sistema puede ser descrito por un
conjunto de variables de estado: dadas las
condiciones iniciales, el sistema evoluciona de
una manera predecible y su comportamiento
obedece a un “atractor”, una determinada forma
geométrica de movimiento o trayectoria
Sistemas inestables
Aquellos que tienen “sensibilidad a las condiciones
iniciales” y en los que una pequeña fluctuación
en éstas puede amplificarse con el paso del
tiempo y dar lugar a un cambio de estructura. En
su dinámica, el sistema escapa del atractor
inicial y aparecen nuevos atractores.
Atractores extraños
Edward Lorenz, estadounidense,1997 – 2008.
• Explica por qué los meteorólogos fallan en sus predicciones: uso de modelos deterministas parapredecir el comportamiento de sistemas inestables
• Acuña los conceptos “sensibilidad a las condicionesiniciales” y “atractores extraños”
• Un “atractor extraño” es la forma que adopta la dinámica de un sistema inestable, cuando se “decide”por un nuevo atractor. Su comportamiento es, en principio, “impredecible” y se caracteriza por unaGran complejidad
• Encuentra el “atractor extraño” de la dinámica climática
• “Efecto mariposa”: el aletear de una mariposa enTokio, ocasiona horas después una tempestad en New York
Fractales: la forma de la naturaleza
Benoit Mandelbroth: polacoJudío, 1924. Inventor de lageometría fractal
• “Las nubes no son esferas, las montañas no son conos, los litorales no son circulares, y los ladridos no son suaves, lo mismo que los relámpagos no viajan en línea recta” Mandelbroth
• Los fractales son formas complejas que tienen la propiedad de autosimilitud o autosemejanza: una cierta invariabilidad con relación a la escala, o dicho de otro modo, al acercarse a ciertas partes de la imagen reaparece en miniatura la imagen total. Un mismo motivo aparece a distintas escalas, a un número infinito de escalas
• Los “atractores extraños” son fractales: orden y predecibilidad en el caos
El conjunto de Mandelbroth
Fractales
Fractales naturales
Un fractal natural es un elemento de la
naturaleza que puede ser descrito mediante la
geometría fractal. Las nubes, las montañas, el
sistema circulatorio, las líneas costeras o los
copos de nieve son fractales naturales
Sistemas estables e inestables
Inestabilidad y flecha
del tiempo1. En los sistemas físicos estables la flecha del tiempo es insustancial: el ayer es igual que el mañana. Son sistemas reversibles
2. En los sistemas físicos inestables la flecha del tiempo es crucial: hay un antes y un después. Son sistemas irreversibles
Lugar de la teoría del caos
Su objeto de estudio es el comportamiento de los sistemas inestables, en los que la flecha del tiempo juega un papel determinante. Soluciona la “paradoja del tiempo”
La dinámica clásica (mecánica clásica, teoría de la relatividad y mecánica cuántica) quedan delimitadas, con la teoría del caos, a los sistemas estables en los que rigen leyes deterministas
La declaración de Light-hill
“Llegados a este punto quiero hacer un alto y hablar en nombre de la gran hermandad de los expertos de la mecánica. Hoy somos muy conscientes de que el entusiasmo que sentían nuestros predecesores por el éxito maravilloso de la mecánica newtoniana les llevó a hacer generalizaciones en el campo de la predicción… que hoy han resultado ser falsas. Queremos pedir disculpas colectivamente por haber inducido a error al público culto al propagar, a propósito del determinismo de los sistemas que cumplen las leyes newtonianas del movimiento, unas ideas que después de 1960 ya no se pueden sostener”.
Sir James Light-hill, Presidente de la Unión Internacional de Mecánica Pura y Aplicada, 1986
Cambio en el concepto de “ley de la
naturaleza”: su generalización
La predicción que podemos hacer del futuro es
una mezcla de determinismo y probabilidades.
Entre los puntos de bifurcación de un sistema
podemos hablar de leyes deterministas.
Mientras que en el punto de bifurcación, y a
partir de éste, la predicción tiene carácter
probabilístico y requiere otra matemática
Sistemas inestables: flujo laminar y turbulento
Propósito de la teoría del caos
Dado que las leyes de la dinámica tradicional, ya
se trate de la dinámica clásica, cuántica o
relativista, no contienen la dirección del
tiempo, el propósito de la teoría del caos es
formular las leyes de manera que en éstas
aparezca la flecha del tiempo
Diferencias entre los
dos grandes tipos de dinámica
1. La dinámica tradicional (dt) se ocupa de las máquinas; la dinámica del caos (dc), de las nubes, los copos de nieve, el ritmo cardíaco, las formaciones arborescentes, la morfogénesis embrionaria…
2. La dt busca las situaciones en las que nada pasa, las leyes deterministas, la repetición; la dc, los acontecimientos, la novedad, la creación de nuevas estructuras.
3. En la dt la probabilidad sólo se acepta a nivel microscópico. En la dc, la predicción es probabilística (ojo: falseacionismo). ¡La física ha descubierto la ciencia social!
El inicio: termodinámica no lineal
de los procesos irreversibles o física del no equilibrio
Ylia Prigogine, Moscú,
1917 - 2003
En 1977 fue galardonado por la Real Academia
sueca de Ciencias con el premio Nobel de
Química por una gran contribución a la acertada
extensión de la teoría termodinámica a sistemas
alejados del equilibrio, que sólo pueden existir
en conjunción con su entorno.
Es el fundador de la teoría del caos considerada
como el gran proyecto de epistemología
científica actual que busca incorporar el tiempo
en la descripción del mundo físico
Estructuras disipativas de Prigogine
Las estructuras disipativas constituyen la aparición de estructuras coherentes, autoorganizadas en sistemas alejados del equilibrio.
El nuevo hecho fundamental es que la disipación de energía y de materia (segunda ley termodinámica), que suele asociarse a la evolución hacia el desorden (entropía), se convierte, lejos del equilibrio, en fuente de orden.
Lejos del equilibrio, la materia se comporta de forma diferente a las regiones cercanas al equilibrio. Las nociones de no linealidad, fluctuación, bifurcación y autoorganización son fundamentales: es el dominio de las estructuras disipativas, las que se encuentran en el origen de los estudios de sistemas complejos.
Estructuras disipativas
Lejos del equilibrio, la materia se autoorganiza de forma sorprendente y pueden aparecer de forma espontánea nuevas estructuras y tipos de organización que se denominan estructuras disipativas. Aparece un nuevo tipo de orden llamado orden por fluctuaciones : si las fluctuaciones del ambiente aumentan fuera de límite, el sistema, incapaz de disipar entropía a ese ambiente, puede a veces "escapar hacia un orden superior" emergiendo como sistema más evolucionado.
En estos nuevos tipos de estructuras y orden se basan la vida, la organización de un termitero, los ecosistemas y las propias organizaciones y sociedades humanas. En este nuevo orden el determinismo y el azar se llevan de la mano.
Algunas aplicaciones a las ciencias sociales
Algunas aplicaciones a la ciencia social
Las ciudades como estructuras disipativas
Atractores extraños en las dinámicas demográficas y económicas
Comportamientos culturales auto semejantes con independencia de la escala (familia, clubes sociales, instituciones, partidos)
La relevancia de los acontecimientos y las fluctuaciones para la reorganización social
Confirmación y desarrollo de la probabilística y las matemáticas de la no linealidad
La teoría del CAOS me permite:
T CEntender que es tanto
un paradigma como una
ilusión.
Comprender la complejidad del
mundo (estable y siempre
cambiante), sus procesos
creadores e innovadores. Dentro
del caos siempre hay un orden.
Comprender que cada acción, por
pequeña que sea, decide
dramáticamente el futuro de cada
quien y del colectivo. El mundo está
interconectado.
Dejar de luchar por ahuyentarlo y
pactar con él (¿o será ella?)
Trascender la
estrechez de la cultura
científica.
Nuevas formas de pensar y
vivir la realidad.
Conceptos generadores
Control. Obsesión por eliminar la
incertidumbre y tener el control:
esto es solo una ilusión.
Creatividad: Esta florece
cuando
poetas, pintores, escritore
s, músicos, bailarines...est
án inmersos en el caos. La
creatividad surge cuando
el ser humano asume el
control de su vida.
Matices sutiles: Si prestamos
atención a las sutilezas
(saliendo de posiciones
rígidas y controladoras)
abrimos dimensiones
creativas profundas y
armoniosas.
Esta primera ley se refiere a los múltiples procesos
auto-organizados que conforman la naturaleza, por
ejemplo: un río, agua hirviendo, una bandada de
pájaros volando, nuestro cerebro, el torrente
sanguíneo...Estos “fenómenos” se pueden interpretar
como el caos de la creatividad de la naturaleza en
tanto cada elemento necesita mantener su propio
espacio y simultáneamente cooperar con la totalidad
en una permanente atracción y repulsión que regula y
amplifica los efectos (retroalimantación positiva y
negativa) provocando un equilibrio entre el caos y el
orden. Vórtice: centro de un
proceso circular: huracán
torbellino, remolino...
Para comprender mejor esta ley es necesario
abordar algunos conceptos inherentes a la
misma. Sigamos la presentación....
Ley del vórtice:
Grados de libertad: Se refiere
al abanico de posibilidades y
conductas que se pueden
dar, observar o vivir en cada
situación.
Cuanto mayor sea el abanico
de posibilidades, mayores los
grados de libertad que se
registran.
Punto de bifurcación: Se refiere
a ese momento eureka, al “ya lo
tengo” que me permite ver algo
que cambia mi perspectiva y
abre el flujo a la creatividad.
En ese momento no se duda de
estar en la “verdad”, se alcanzó
la auto-organización del caos.
• Creatividad: Aparece en cualquier momento de la vida y se relaciona
estrechamente con el concepto de verdad.
• Por ejemplo, al contemplar un árbol, hacemos una abstracción de nuestro
conocimiento de los árboles y vemos un árbol absolutamente nuevo, las
desviaciones de sus ramas, sus nudos y retorcimientos, los juegos de aire
y de la luz entre sus hojas.
• En ese momento estamos contemplando la verdad del árbol y nos
mostramos abiertos a la creatividad frente a lo que percibimos.
• Esta segunda ley se refiere a los cambios
que provoca cualquier pequeño
movimiento o efecto, que se ejerza en
algún punto del planeta, sobre la totalidad.
• Para ilustrarla pensemos en los ligeros
cambios de temperatura, la velocidad del
viento y la presión del aire, algunos granos
de polen flotando en el aire o el malestar de
un recluso.
• ¿Qué provocan? Grandes
epidemias, tornados o un peligroso motín...
• Esta ley da paso entonces a los sistemas
no lineales e influye directamente en las
comunidades, ciudades y sociedad en
general.
Se reconoce como
efecto mariposa y
se cuestiona si
¿El aleteo de una
mariposa en un
punto del planeta,
puede causar un
tornado en el otro
extremo?
Algunos conceptos importantes asociados a esta
ley son interesantes y necesarios de
abordar, continuemos con la presentación...
Ley de la influencia sutil
El poder de la impotencia. Las personas
sentimos necesidad de impactar en las
demás y estar en contacto con los otros
sin embargo esto es cada vez más difícil
porque el poder por dinero, bienes
materiales, amor, sexo,
religión... desplazan los valores
espirituales y humanistas. El poder
da “seguridad” a las personas.
Este es el síntoma de nuestro
propio sentido de impotencia.
Rompiendo este esquema, la ley del
caos nos recuerda que no tenemos
el poder para controlar (en el
sentido tradicional) sino que todos
poseemos el efecto mariposa de la
influencia sutil.
El poder de la influencia sutil.
Una sonrisa, un pequeño
favor, un saludo...hace
comunidades
sanas, interrelacionadas. Mi
modo de ser (positivo o
negativo) es lo que define mi
influencia sutil y ésta debe ser
auténtica, consiente, verdader
a, creativa y basada en valores
porque inevitablemente tendrá
efectos a largo plazo. Un
maestro que actúa con
influencia sutil (positiva o
negativa) sobre sus
estudiantes está definiéndoles
su futuro. Todos influimos en
todos.
“Seguir la corriente” crear
comunidades Auto-organizadas
• Esta tercera ley se refiere a la capacidad que
tiene el ser humano de trabajar y participar
“espontáneamente” en la resolución de
situaciones o problemas de la comunidad.
• Esto se logra en sistemas abiertos, no
lineales, creativos y caóticos.
• No se requiere que alguien dirija y mande
(que tenga el poder de decidir por los demás)
se trata de un sistema similar a la WEB:
nadie la controla, pero “todos” la utilizan, la
renuevan, la alimentan...
• Esto requiere de importantes dosis de
creatividad colectiva para que dentro de ese
caos, sucedan cosas ordenadas y
productivas que no son la suma de partes
mecánicas que aportó cada quien, sino de
formas adaptables y resistentes del colectivo.
Ley de la creatividad y la renovación colectivas.
Coevolución. Se
refiere a la
maravillosa
posibilidad que
tienen los sistemas
de evolucionar
conjuntamente , de
cooperar en vez de
competir. En los
sistemas caóticos
fluyen las
interconexiones, la
coevolución.
• La conducta de un sistema es impredecible, no es mecánica. Los latidos del corazón
contienen algo “extraño”: no son regulares y esto le permite estar sano.
• El cerebro mantiene una actividad caótica permanente y esto permite su auto-
organización y buen funcionamiento.
• Cada sistema tiene atractores extraños que le permiten su funcionamiento. Uno
básico es la diversidad que se necesita en todo sistema para ser fuerte y
creativo, otro tiene que ver con las empresas , estas deben ser sistemas que no
alienen a los trabajadores, que no les impongan ideologías que no sofoquen la
creatividad y finalmente otra tiene que ver con el diálogo, que no es lo mismo que
intercambio ni discusión, es negociar, escuchar, decidir, es un proceso
abierto, creativo.
La extrañeza de la colectividad caótica o
atractor.
• Esta cuarta ley se refiere a la coexistencia de lo
simple y lo complejo y su relatividad.
• Uno es reflejo del otro y son inseparables. Algo
que se originó de manera simple puede
alcanzar niveles de complejidad importantes y
viceversa.
• Un ejemplo de esta ley son los fractales cuyas
imágenes son muy complejas, pero se
desarrollan de manera muy simple. Otro
ejemplo es la sociedad, que es una forma
relativamente simple que emerge de los
sueños, deseos y contribuciones complejas de
sus miembros, en ella alternan la simplicidad y
la complejidad de manera intermitente.
• Un ejemplo de intermitencia es un carnaval que
rompe con la cotidianidad y el orden de una
sociedad. El caos del carnaval permite la
renovación para conservar la cohesión social.Otro ejemplo es una enfermedad
familiar que puede generar el efecto de
unir a la familia.
Ley de lo simple y lo complejo
La complejidad y la casualidad como puerta para el
orden. Cuando estamos frente a sistemas muy
complejos (por ejemplo los números irracionales) y
su complejidad se vuelve infinita, termina
pareciendo un sistema casual y aleatorio. La
casualidad es utilizada por personas que
desarrollan tareas creativas como detonantes de
nuevas creaciones. Ejemplo: pintura
derramada, una palabra dicha, un gesto, un error en
la computadora..
El acto de simplificación y la
complejidad. Cuando todo
parece complicarse, “aparece” el
orden de lo simple y viceversa.
Esto sucede porque estas
cualidades no están en los
objetos o las situaciones, están
en las interacciones que hay
entre ellas y de nosotros con
ellas.
Un problema serio es que
al ser humano lo cautiva la
simplificación y esto
conduce a estereotipos
que categorizan a las
personas, a los
sentimientos....caemos en
lo bueno y lo malo, en
pautas y modelos. Hay
que romper aplicando el
arte de la simplicidad y la
paradoja de la
complejidad.
• Esta quinta ley se refiere a los modelos
recurrentes e incesantes de la naturaleza.
• Por ejemplo las formas de las hojas del
helecho, la lava endurecida después de una
erupción, las formas que generan la
fluorescencia de las olas del mar, las
terminales nerviosas del cuerpo humano...
• Estos modelos de la naturaleza son los
modelos del caos y los científicos los llaman
fractales.
• Éstos nos permiten relacionarnos desde lo
matemático, lo caótico y lo estético, con las
formas no lineales, con formas como la orilla
de un acantilado, la copa de un árbol... para
calcular su dimensión (medida aproximada de
su complejidad) y apreciar el misterioso e
impredecible movimiento que lo ha creado y lo
mantiene cohesionado.
Las computadoras pueden crear fractales muy hermosos, sin embargo los
naturales tienen individualidad, espontaneidad, profundidad y capacidad de
misterio.
Ley de los fractales y la razón
Fractal. Término acuñado por
Mandelbrot de la fusión de las
palabras fractus (romper) +
fracture (fractura), dando una
función doble
(sustantivo/adjetivo) a su
creación. Un fractal está
constituido por elementos cada
vez más pequeños, el concepto
de longitud no está claramente
definido: Cuando se quiere
medir una línea fractal con una
unidad, o con un instrumento
de medida
determinado, siempre habrá
objetos más finos que
escaparán a la sensibilidad de la
regla o el instrumento
utilizado, y también a medida
que aumenta la sensibilidad del
instrumento aumenta la
longitud de la línea.
Autosemejanza. La autosemejanza es un concepto que se puede entender de una
forma muy intuitiva; a grandes rasgos, visualicemos un objeto geométrico, o una
figura, ahora imaginemos que estafigura está compuesta de figuras más
pequeñas, cada una de las cuales se ve idéntica a la figura original excepto por el
tamaño; y a su vez cada una de estas figuras más pequeñas se compone de figuritas
todavía más pequeñas y así sucesivamente...
Fractales
Esta sexta ley se refiere a la dificultad de utilizar adecuadamente el tiempo en el mundo “moderno”. Se
cuestiona la desaparición de sus cualidades e invita a reconectarnos con él, a vivir el tiempo de manera
creativa y no con el tic-tac del reloj. Para lograrlo tenemos de dejar atrás la creencia de que el tiempo es
una línea recta y reconocerla como una línea fractal, con giros, curvas y arabescos.
¿No es cierto que el
tiempo parece detenerse
cuando estamos
enamorados o tenemos un
accidente?
¿No es cierto también que se
ha mercantilizado el tiempo? Se
dice “gasté, ahorré, perdí..
como si fuera dinero.
El tiempo, al igual que los fractales son autosemejantes, se curva, se vierte, se separa, fluye...basta
escuchar una buena melodía para entenderlo o recordar un sueño eterno que tomó solo unos segundos
al cerebro recrearlo. Continuemos....
Ley de los rizos
Relojes elásticos de la
naturaleza. Cada elemento del
universo, desde el más pequeño
hasta el mismo cosmos, lleva un
reloj interior que mide su paso
individual. Cada sistema se auto-
organiza. Esto lo logra
contemplando y armonizando el
tiempo de cada uno de los
elementos que lo componen. Cada
persona tiene múltiples sistemas y
por lo tanto múltiples relojes
internos.
Es necesario dejar atrás la
creencia de que solo el tiempo
externo es real, esto es una
amenaza para nuestra auto-
organización fractal interna.
Hay que pactar de nuevo con
nuestros relojes internos.
Tiempo creativo. Para sentir el tiempo interno, es necesario vivir
cada experiencia, estar presente, sin prisa, esto permite
renovarse, descubrir nuevos ritmos, que fluya la creatividad. En un
acto creativo, el tiempo trasciende al lineal, al externo y se convierte en
un tiempo de dimensiones fractales.
• Esta sétima ley reconoce que cada partícula del
universo tiene su propia historia, trabaja a partir de
ella y tiene una evolución autónoma, sin embargo, de
manera mágica todo se unifica para formar una
entidad global interdependiente.
• El ser humano que la habita es quien la ha
fraccionado marcando fronteras, arrasando con las
selvas, agotando el agua, exterminado especies...
• Es necesario un sutil cambio que nos regrese a la
percepción real del mundo como algo
orgánico, completo, holístico, al mundo que
instintivamente pertenecemos como un elemento más
en armonía con el resto, en la caótica armonía auto-
organizada que permite un sistema dentro de otro
sistema.
• Los procesos de la tierra son indivisibles y
constituyen un holismo que hay que mantenerlo y
alimentarlo para que no se “rompa”.
• El mundo no es una máquina, las sociedades no
funcionan mecánicamente, ni las personas
tampoco, todos somos una unidad caótica auto-
Ley de la corriente de una nueva percepción:
volver a unirse con todo
• De diez que se unieron para retomar la
educación, la vida, el amor, el
tiempo, la naturaleza, la amistad, los
valores, lo ausente y lo presente, la
creatividad, los problemas...
• Diez caóticos seres auténticamente
diversos que se auto-organizan para
producir, crecer, aportar, dialogar, disf
rutar, compartir, totalizar y observar a
Gaia que plácida disfruta de su
tiempo, mientras se cobija con su
madre tierra.
La ley de los DIEZ
Relatividad General
Movimiento de observadores en presencia de gravedad.
Observadores
en presencia de gravedad
Efectos de la gravedad
1. Postes tumbados, las líneas verdes marcan los límites entre los postes.
2. La posición de los postes se ve afectada por una masa (bola azul).
3. Representación gráfica del efecto de la gravedad en los postes.
1
2
3
Curvatura del espacio
Curvatura del espacio
Predicciones de la Relatividad
General
La luz de las estrellas
Relatividad General
y eclipses de Sol
Lentes gravitatorias
La cruz de Einstein
Espectros
los espectros de las cuatro
condensaciones (q1 a q4) son
idénticos
Agujeros negros de dos en dos
Agujero de gusano
La Máquina del Tiempo
Causalidad
LIC. MICAELA GONZÁLEZ DELGADO
¡GRACIAS!