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

El atractor extraño de Lorenz

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

Agujero negroanimación

Agujero negro estelaranimación

Agujeros negros de dos en dos

Agujero de gusano

La Máquina del Tiempo

Causalidad

LIC. MICAELA GONZÁLEZ DELGADO

¡GRACIAS!