martes, 6 de octubre de 2009

Bootstrap

Los principios, teorías y conceptos de la física cuántica han sido de amplia utilidad y aplicación en la construcción del “nuevo paradigma de la complejidad: La Teoría de Bootstrap“. Esta compleja estructura matemática le permitió a Chew y su equipo ir mas allá de la "ecuación fundamental" de Heisenberg, formular y sistematizar una teoría global de las partículas subatómicas; es decir, desechar la vieja idea de los ladrillos fundamentales de la materia... También, haciendo inevitable la idea de que la metáfora del conocimiento ya no es la del "edificio" o la "realidad objetiva" del paradigma cartesiano; la nueva metáfora del conocimiento es como una red sin cimientos firmes, es una aproximación a la realidad y no una descripción exacta como se creyó durante mucho tiempo.



De Heisenberg a Chew...

La teoría cuántica se ocupa de lo muy pequeño, de los átomos y de todas las partículas subatómicas. Nace el 14 de diciembre de 1900 -un poco más de 100 años- cuando el alemán Max Planck formula la idea de que la materia no podía absorber ni emitir radiación en cantidades cada vez más pequeñas, sin límite alguno; y descubre "el cuanto" como la cantidad mínima de energía por debajo de la cual no se puede bajar. Desde ese entonces la mecánica cuántica moderna supuso una revolución en la concepción de la medida, al asociar una onda con el movimiento de cada partícula. A partir de 1.925, se constituye en una nueva rama de la física, producto de los resultados del conjunto de trabajos realizados por Heisenberg, Schödinger, Born, Dirac y otros autores, basados en la teoría de Max Planck. Ésta surge en oposición a la física newtoniana o mecánica clásica, la cual no podía aplicarse al mundo subatómico, y como respuesta al estudio de las formas de desplazamiento de las aglomeraciones de partículas llamadas "quantas" (de quantun, cantidad). La mecánica cuántica nace a partir de la propuesta de Louis de Broglie sobre la dualidad onda-corpúsculo y la naturaleza ondulatoria de los electrones en la estructura atómica; la formalización matemática de Erwin Schröndinger de la mecánica ondulatoria y la formulación del principio de incertidumbre de Heisenberg.

Principio de Incertidumbre:

El mundo de probabilidades planteado por el físico teórico alemán Werner Heisenberg (1901-1976), ejerció una importante influencia en el campo de la física y la filosofía del siglo XX. Su extensa obra sobre la teoría de la estructura atómica, con el apoyo y colaboración de nombres como los de Pascal Jordan, Max Born y Wolfgang Pauli, tiene aportaciones importantes en la ruptura con el mundo clásico: Desarrolla un modelo matemático abstracto llamado "mecánica matricial" para explicar las longitudes de onda de líneas espectrales, realiza la predicción de dos formas de hidrógeno molecular y elabora modelos teóricos del núcleo. Sin embargo, su más brillante contribución a la física, enunciado en 1927, y que le valió el premio Nobel en 1932; fue la formulación del principio de incertidumbre

La visión probabilística de la mecánica cuántica y del El principio de incertidumbre de Heisenberg, conocido también como de indeterminación, BLA BLA BLA BLA el verso que todos sabemos...

Esto nos indica que para poder obtener información sobre las diferentes probabilidades de posición de las partículas se tienen que tratar no sólo como partículas, sino también como ondas que se propagan y cuyas formas nos dan otra información.

(...) en el mundo Cuántico no hay causa y efecto”

...se puede concluir que este principio representa un cambio radical frente al espíritu de la física clásica. Hay un límite en la precisión de cualquier observación del mundo atómico o subatómico, lo que nos lleva a afirmar que en la concepción del universo de la Física Cuántica, se establecen leyes fundamentalmente diferentes, en términos probabilísticos y ya no determinísticos.

Teoría de bootstrap:

La física moderna dio el tercer paso revolucionario del siglo XX gracias al enfoque de Geoffrey Chew con su teoría de bootstrap de las partículas, la cual unifica la mecánica cuántica con la teoría de la relatividad. Fritjof Capra, describe ampliamente los planteamientos de Chew en su obra documental "Sabiduría Insólita", donde se discuten temas sobre ciencia, metafísica, religión, filosofía y salud de importantes pensadores contemporáneos.

El bootstrap es abordado bajo la óptica no sólo de una teoría, sino también como un enfoque, un proceso y una filosofía: "(...) ésta es una teoría que manifiesta tanto los aspectos cuánticos como los relativistas en toda su plenitud y, al mismo tiempo, representa una ruptura radical con la totalidad del enfoque de Occidente sobre la ciencia fundamental"

La hipótesis de Chew sobre bootstrap plantea que: "(...) la naturaleza no puede ser reducida a entidades fundamentales, como bloques de materia, sino que debe entenderse plenamente a través de la autoconsistencia de sus elementos" (...) no acepta ninguna entidad fundamental en absoluto: ninguna constante, ley, ni ecuación fundamental (...) el universo se ve como una red dinámica de sucesos interrelacionados, ninguna de las propiedades de cualquier parte de dicha red es fundamental, todas se desprenden de propiedades de otras partes y la consistencia global de sus interrelaciones, determina la estructura de la totalidad de la red".

El paralelismo entre la física cuántica y el misticismo oriental se expresaría ahora... Por ejemplo, en los acertijos paradójicos de la tradición Zen, denominados koans, que los maestros plantean a sus discípulos para detener el proceso de pensamiento, experimentar la realidad de un modo no verbal y poder alcanzar un estado de iluminación. Este "método" utilizado por los budistas Zen exige un gran esfuerzo de concentración y atención; similar al experimentado por físicos como Heisenberg y Chew en sus paradojas cuánticas de los años veinte, donde según Capra "(...) el único maestro era la naturaleza". Finalmente reconoce que: "(...) al igual que en el Zen, las soluciones de los problemas físicos estaban ocultas en paradojas".

La estructura matemática utilizada por Chew para la física bootstrap parte de la matriz de esparcimiento o matriz E; propuesta por Werner Heisenberg y conocida como mecánica matricial, y la formulación matemática de la mecánica ondulatoria de Erwin Schrôdinger. Adicionalmente, en este proceso tuvo una valiosa contribución el físico italiano Gabriele Veneziano, quien en 1974 aplica la topología a la física para definir las categorías ordinales de la interconexión de los procesos subatómicos. Esta compleja estructura matemática le permitió a Chew y su equipo ir mas allá de la "ecuación fundamental" de Heisenberg, formular y sistematizar una teoría global de las partículas subatómicas; es decir, desechar la vieja idea de que los ladrillos fundamentales de la materia eran los electrones, protones y neutrones. Bajo esta teoría no se acepta ninguna entidad fundamental en absoluto. Según Capra: "(...) Chew ha logrado deducir los resultados característicos de los modelos de los quarks, sin necesidad de postular la existencia de ninguna partícula física; practicando, por así decirlo, la física de los quarks sin quarks"

La teoría bootstrap guarda cierta similitud con la teoría del orden implicado que planteó David Bohm, físico contemporáneo de Chew y bajo la influencia del filósofo y sabio Krishnamurti: "(...) ambos enfoques, basados en una visión del mundo como red dinámica de relaciones; atribuyen un papel central al concepto de orden; utilizan matrices para representar el cambio y la transformación y, la topología para clasificar las categorías de orden, lo cual podría permitir su posible fusión en un futuro”.

El proceso de investigación en la física bootstrap, se diferencia en muchos aspectos del de la física ortodoxa: no hay ningún punto claro de partida, no hay preguntas bien definidas, e inclusive, a veces, no se sabe que preguntas formular, se va más allá de la estructura de preguntas y respuestas.

Esta ausencia de fundamento firme, uno de los aspectos fundamentales del nuevo paradigma, propuesto por la teoría bootstrap, y el hecho de que pueda existir un conocimiento aproximado, es lo que la convierte en una teoría científica. Este aspecto pareciera ser la mayor transformación y el cambio más profundo de la ciencia. Nos preguntamos ¿Acaso la nueva ciencia habrá dejado de necesitar cimientos firmes?. Parte de la respuesta podemos conseguirla en enfoques como el bootstrap; una de las primeras teorías científicas que ha formulado explícitamente "la filosofía del entrelazamiento", donde la metáfora de la construcción de bloques básicos será sustituida por la de la red y donde ninguna parte es más fundamental que cualquier otra.

Paradójicamente, la concepción de que ningún concepto se considera como absoluto; ha impedido que la ciencia occidental tradicional, con sus acostumbradas preguntas -formuladas con toda claridad y verificadas experimentalmente sin ambigüedad- no le haya asignado el carácter de ciencia al enfoque bootstrap. Pero lo que si es indiscutible es que la contribución de Chew, con la formulación de los principios de esta teoría, ha sido un aporte clave, no sólo en el desarrollo de la física cuántica, sino también en la construcción del nuevo paradigma. Haciendo inevitable la idea de que la metáfora del conocimiento ya no es la del "edificio" o la "realidad objetiva" del paradigma cartesiano; la nueva metáfora del conocimiento es como una red sin cimientos firmes, es una aproximación a la realidad y no una descripción exacta como se creyó durante mucho tiempo.

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Fuente: http://www14.brinkster.com/aleatoriedad/Bootstrap.htm