Carta de Solange

La ciencia ha avanzado muchísimo en los últimos años en tratar de explicar como está construida la realidad que percibimos a través de nuestros sentidos. Conceptos tan familiares como la percepción del color o de las formas y texturas de los objetos materiales son simplemente modelos de realidad creados por el cerebro. Estos modelos están basados en la recepción de estímulos físicos a través de la interacción de los elementos de la naturaleza con nuestros cuerpos. Por ejemplo, en el sentido de la vista la percepción se realiza a través de los fotones captados por el ojo, los que son recibidos en los fotorreceptores que tenemos en la retina, los que son traducidos en impulsos eléctricos, trasladados por el nervio óptico, e interpretados por el cerebro para crear un modelo de realidad que le permita al ser humano (o animal) a desenvolverse eficientemente en el entorno en el que vive, y de esta forma poder cumplir el ciclo de vida para el que ha sido creado.

Los fotones que percibimos a diario (de la luz del día) han sido creados por ciclos de fusión nuclear dentro del Sol a millones de kilómetros de distancia, los que son recibidos y reciclados constantemente por todos los organismos que vivimos en la superficie de la tierra.

Asimismo, los organismos que vivimos en la superficie de la tierra estamos hechos por elementos materiales que han sido a su vez creados por explosiones de supernovas producidas hace billones de años y a millones de años luz de distancia, por el resultado de estrellas y/o sistemas planetarios que ya cumplieron su ciclo de vida en el pasado. Estos elementos son reciclados en la superficie terrestre a través de la creación de diversas formas de vida desde que esta se inició en la tierra hace 3,000 millones de años en la forma de protobacterias.

La biosfera terrestre está constantemente reciclando los elementos de la litosfera y de la atmósfera, a través de una simbiosis sostenida y constante. La vida en la tierra como la conocemos, se podría definir entonces como un constante reciclaje de los elementos de la naturaleza para mantener la homeostasis existente en la superficie de la tierra, catalizados por la energía del sol.

Los organismos vivos desde que fueron creados, aprox. un billón de años después de la formación de la tierra, por la “condensación” de elementos materiales e inertes aglutinados alrededor de la estrella recién formada, se han dedicado sostenidamente a crecer y replicarse, para lo que han demandado siempre de mas elementos materiales y de energía. Los diferentes ecosistemas de vida en la tierra interaccionan entre si regulando a su vez el ecosistema de toda la tierra, y manteniendo la homeostasis terrestre como si se tratara de un solo organismo. La teoría de Gaia como una interrelación simbiótica entre los diferentes ecosistemas de la tierra trata de explicar estos conceptos.

El proceso de replicación, obtención de elementos y de energía, y disposición de deshechos, seguirá ocurriendo mientras exista la vida en la tierra. Las diferentes formas de vida que han existido y que existen actualmente en la tierra, siempre han repetido el mismo ciclo de reciclaje de los elementos materiales, y producción de deshechos a través de la reproducción. Con el tiempo estas formas de vida han evolucionado en formas mas adaptadas al entorno, pero en el fondo el ciclo siempre ha sido y será el mismo.

Las diferentes formas de vida se han venido creando y extinguiendo desde que se creó la vida en la tierra, a pesar de los innumerables fenómenos naturales que han limitado y muchas veces apagado la vida en la tierra, pero lo que nunca ha pasado a pesar de todos estos fenómenos ha sido la extinción de la vida en la tierra, las especies se crean y extinguen mas no la vida. Inclusive muchas veces la misma vida a través de sus propios deshechos ha arriesgado el desarrollo de la misma vida. Las bacterias fotosintéticas que inicialmente captaron el hidrógeno y el carbono de la atmósfera inicial de la tierra rica en metano y dióxido de carbono, tuvieron como deshecho el oxigeno que hoy respiramos, el que inicialmente fue sumamente nocivo para las diversas formas de vida que habitaban el planeta. Sin embargo, lejos de extinguirse la vida, se crearon nuevas formas de vida en el que el oxigeno fue utilizado para metabolizar los elementos materiales y energía necesarios para su crecimiento y reproducción.

Las condiciones que existen en el universo que conocemos son las necesarias y precisas para la creación de las leyes naturales que permiten la existencia de la vida, si cualquiera de estas condiciones o variables hubiera sido ligeramente distinta a la que es, el universo sería totalmente diferente y la vida como la conocemos hubiera sido imposible. Los organismos vivos, así como todos los elementos que conforman el universo que conocemos están formados por la acumulación de elementos mas pequeños, que son conocidos como moléculas, átomos, y partículas subatómicas.

Las leyes físicas que regulan las interacciones de las partículas mas pequeñas que conforman a todos los elementos existentes y conocidos, son las leyes de la mecánica cuántica (física cuántica). Asimismo, las fuerzas que integran y se manifiestan en todas las interacciones entre las partículas mas pequeñas, así como en los elementos mas grandes del universo, se resumen en las cuatro fuerzas fundamentales: La fuerza electromagnética, la gravedad, la fuerza nuclear fuerte, y la fuerza nuclear débil.

Estas fuerzas están expresadas en el universo por partículas de transmisión de la fuerza, llamados bosones, y están subdivididas en las partículas de responsables para cada tipo de fuerza: La electromagnética representada por los fotones, la de gravedad por los gravitones, la nuclear fuerte por los gluones, y la nuclear débil por los bosones W y Z. Las partículas mas elementales de materia conocidos, son los fermiones, entre los que se encuentran los quarks, y los leptones, que a su vez se dividen en electrones y neutrinos. Es importante señalar que los quarks se juntan para formar diversos tipos de partículas, como el caso de los protones y neutrones, que son las partículas de materia mas conocidas en la naturaleza.

La mecánica cuántica explica a través de sus fórmulas matemáticas todas las relaciones e interacciones entre todas las partículas elementales de la naturaleza. Una vez que estas partículas elementales forman átomos, moléculas, y objetos macroscópicos, las leyes que explican su comportamiento están explicadas por la física clásica. Es decir hay una frontera entre las leyes de la mecánica cuántica que explican el comportamiento de las partículas subatómicas, y las leyes de la física clásica, que explican el comportamiento de los objetos mas grandes. Lo que es paradójico, es que las leyes de la mecánica cuántica y las leyes de la física clásica son diametralmente opuestas.

Las leyes clásicas que explican todo lo que percibimos a través de nuestros sentidos son básicamente determinísticas, es decir las propiedades de los objetos pueden ser definidos y medidos, y las interacciones entre estos pueden ser determinadas en cualquier momento a través de las leyes de la física. Por ejemplo, si conocemos la posición de una pelota, y conocemos la fuerza que le aplica un jugador de fútbol, así como la velocidad y resistencia del viento y las demás variables del entorno y del objeto, podremos determinar exactamente su trayectoria y futura posición después de aplicada la fuerza.

Por el contrario, la mecánica cuántica nos dice que es imposible determinar las propiedades de cualquier partícula antes de la observación, sino solamente la distribución de probabilidad de estas propiedades, definidas por la función de onda de cada partícula. Asimismo, el principio de indeterminación de la mecánica cuántica también nos dice que inclusive determinando una de las propiedades de la partícula, nos será imposible determinar las demás propiedades. Por otro lado, el principio de superimposición de la mecánica cuántica nos dice que antes de la observación, las propiedades de la partícula se encentran en un estado de superimposición cuántica que quiere decir que las diferentes propiedades de la partícula se encuentran expresadas todas simultáneamente, por ejemplo si queremos saber si la partícula se encuentra en un lugar u otro, lo que sucede es que en ese momento la partícula se encuentra en todos los posibles lugares al mismo tiempo. El principio de entrelazamiento cuántico nos dice que dos partículas pueden estar unidas a pesar de estar separadas a grandes distancias, por lo que las propiedades de una puede ser replicada por la otra sin que medie comunicación alguna entre ambas. La mecánica cuántica nos explica también que todas las partículas pueden ser al mismo tiempo partículas y ondas, y que la expresión de cada una depende de la observación que se realice. La observación (medición) hace que la función de onda que compone la ditribución de probabilidad de cada partícula, colapse en una determinada propiedad, la que una vez colapsada se convierte en irreversible y definida por la física clásica. La observación define la frontera entre la mecánica cuántica y la clásica. La observación se entiende como la medición realizada por un objeto macroscópico y registrada por la conciencia del observador.

En resumen, la mecánica cuántica nos explica una realidad totalmente diferente a la realidad explicada por la física clásica, y que percibimos. Una de las características mas sobresalientes de la mecánica cuántica es que está basada en la probabilidad de que algo suceda, las propiedades son posibilidades, o potenciales definidas por la función de onda, las que colapsan en propiedades determinadas por la observación y registro conciente del observador. Dos partículas que se deben de interrelacionar para formar una partícula mas pesada, un átomo, una molécula, un objeto, o nosotros mismos, antes de ser observadas, son simplemente posibilidades o potenciales que se encuentran en un estado de superimposición cuántica. Por ejemplo un átomo de oxígeno, que se combina con dos átomos de hidrógeno para formar una molécula de agua, antes de observadas simplemente se encuentran en un estado de superimposición en el cual una de las posibilidades o potenciales es la de formar una molécula de agua, pero simultáneamente existen otras posibilidades o potenciales que esta molécula de agua no se forme. Finalmente el hecho que se forme la molécula de agua y no otras de las demás posibilidades se realiza después de la observación, y su realización se concreta basada en la función de onda que existía en el estado cuántico de estos átomos antes de la observación.

La observación y la conciencia hacen que todos los elementos que percibimos se perciban como elementos con propiedades determinadas, no podemos percibir las diferentes posibilidades de estas propiedades, sino solamente una de ellas, la mas probable de acuerdo a la distribución de probabilidades definida para cada elemento y/o objeto. Una vez que estos elementos han sido observados, ya se comportan de acuerdo a las leyes clásicas. Sería imposible poder desenvolvernos en un mundo material en el que percibamos las diversas posibilidades definidas por la mecánica cuántica. Nuestros cerebros en su proceso de evolución deben de haber “traducido” estas leyes probabilísticas en leyes determinísticas, creando modelos de realidad que nos permitan desenvolvernos eficientemente en el mundo que nos rodea.

De la misma manera en la que nuestros cerebros interpretan el “color” de los objetos y la luz que “vemos” debe de haber un proceso de interpretación de las leyes que rigen a la naturaleza. Sabemos que el color es simplemente una longitud de onda de la radiación electromagnética manifestada a través de los fotones o partículas elementales de la fuerza electromagnética, que son emitidos principalmente como resultado de los procesos de fusión nuclear de átomos de hidrógeno en el sol, e irradiados constantemente a todo el universo mientras en el sol siga existiendo hidrógeno que fusionar. Estos fotones son irradiados en diferentes longitudes de onda de acuerdo a la energía que contienen, siendo solamente una pequeña porción la correspondiente al rango de frecuencia de la luz visible. Es decir que nuestros fotorreceptores en nuestras retinas solamente van a captar los fotones de cierto rango de frecuencia, los demás no serán jamás captados por nuestra vista, a pesar que son emitidos constantemente por el sol.

Estos fotones que son partículas de energía (no tienen masa), al “chocar” con la materia son absorbidos o rebotados dependiendo de la composición de la materia con la que chocan. Si rebotan, y nos encontramos cerca, estos fotones son captados por nuestros ojos, y son absorbidos por nuestros fotorreceptores en la retina, en la que se encuentran moléculas de rodospina que reaccionan en forma diferente dependiendo de la longitud de onda del fotón absorbido. En la retina tenemos tres tipos de fotorreceptores, uno para cada color básico, es decir, para los colores rojo, azul y verde, y otros para el blanco y negro. De acuerdo a la longitud de onda de los fotones recibidos estos son absorbidos por cada uno de los tres tipos de fotorreceptores se traduce la información en impulsos eléctricos, los que son transmitidos por el nervio óptico al cerebro.

Es importante notar que los fotones que han rebotado de los objetos que vemos, forman imágenes de los mismos en la retina, la que es registrada en dos dimensiones en lugar de las tres que percibimos. Esta imagen de dos dimensiones traducida en impulsos eléctricos y transmitida al cerebro por el nervio óptico, es luego procesada e interpretada en el cerebro a través de diferentes procesos, que juntos elaboran un modelo de la realidad que estamos observando. El cerebro en forma paralela reconstruye la imagen captada, añadiéndole profundidad, color, forma, textura, al mismo tiempo compara esta imagen observada con imágenes almacenadas en la memoria para agregarle un significado que pueda ser útil para la persona que está observando, de nada serviría que podamos ver lo que nos rodea si no podemos saber o conocer que es lo que estamos viendo, y ahí es donde entra la conciencia, para darle significado a lo que percibimos, y de esta forma poder movilizarnos, desenvolvernos eficientemente en el mundo que nos rodea, y poder cumplir con el ciclo de vida previamente definido por las primeras formas de vida en la tierra, que es el de absorber elementos y energía para poder crecer, y replicarse, para lo que debemos eliminar deshechos, que serán los elementos que servirán de alimento a otras formas de vida.

De la misma forma que el cerebro a través de la visión y los demás sentidos utiliza información incompleta del entorno y la completa creando un modelo de realidad eficiente, también debe de interpretar las leyes probabilísticas de la mecánica cuántica a través de la conciencia, para presentarnos una realidad coherente, y predecible en la que nos podamos desenvolver para completar nuestro ciclo de vida.