La información lo es todo
Un gran videojuego
Matrix. La idea de que no seríamos más que las criaturas virtuales
de un inmenso videojuego no tiene nada de absurdo. Aunque es más
ficción que ciencia porque no podemos realizar ningún experimento
que la refute. Contrariamente a los héroes de Matrix, no disponemos
de una píldora roja que nos haga pasar al otro lado de la pantalla.
Entonces ¿Porqué preocuparse en construir meta-universos que quedarán
para siempre hipotéticos?.
Sin embargo... La ola informática que está rompiendo desde hace
unos años sobre la física lleva a algunos a jugar con dicho
escenario. Es que la idea resulta fecunda si se la toma
acertadamente: no para llevarnos a una realidad más allá de las
apariencias donde desenmascarar un eventual "Gran Programador", pero,
al contrario, para reconcentrarse en nuestro mundo y redefinir
la relación física que mantenemos con él.
Basta partir de una observación, casi de una tautología: no tenemos
acceso a la realidad más que a través de las informaciones que
tenemos sobre ella. "La información es el mediador entre lo material
y lo abstracto, entre lo real y lo ideal" subraya el físico
americano Hans Christian von Baeyer. Es esa extraña substancia
compresible que surge de los objetos tangibles, ya sea de un
átomo, de una molécula de ADN, de un libro o de un piano, y que,
después de una serie de transformaciones complejas en las que
intervienen los sentidos, termina alojándose en nuestro cerebro
consciente".
Un debate que data del siglo XIX
Antes de esperar fijarse en el mismo mundo real, la objetividad
a la que aspiran los físicos debe pues primero ocuparse de esta
famosa "información". Antes de ser una ontología -una ciencia
de las esencias-, la física debe ser una epistemiología -el
estudio de la forma como sabemos lo que sabemos y de los límites
ligados a este conocimiento-.
Para Hans Christian von Baeyer, "si podemos comprender la naturaleza
de la información e incorporarla en nuestro modelo del mundo físico,
entonces habremos dado el primer paso en el camnio que nos lleva hacia
la comprehensión de la realidad objetiva". "It from bit?", el
slogan propuesto por el físico americano John Wheeler en 1989,
resume bellamente la ambición de la que se trata. ¿Es posible
que todo lo que nos rodea no sea más que las manifestaciones de
un vasto maelstrom de 0s y 1s?. ¿Es posible reconstruir
las leyes de la física, el espacio, el tiempo, la materia
en términos puramente informáticos?.
Por intranquilizadora que sea, esta idea no hace más que recoger
los términos de un agitado debate abierto durante la segunda parte
del siglo XIX, cuando se realizaron los trabajos sobre los
fundamentos de la termodinámica. Desarrollada para describir
el flujo de calor en el interior de las máquinas de vapor, la
termodinámica estaba, en aquella época, solidamente basada en
conceptos físicos medibles (la energía, el calor, la temperatura
o la entropía), en leyes simples y precisas ("la energía se
conserva" o "la entropía sólo puede crecer") y en una eficacidad
probada cuando se trataba de mejorar el rendimiento de las
máquinas.
El ejemplo termodinámico
La cuestión que agitaba entonces a la comunidad de los físicos
era comprender como estas leyes de la materia macroscópica
estaban relacionadas con los comportamientos microscópicos de
las moléculas. Fue el físico austriáco Ludwig Bolztmann el que,
el primero, rompió el debate defendiendo una postura epistemiológica:
apoyándose en trabajos estadísticos, demostro en 1875 que la
noción de entropía -central en la termodinámica- podía
interpretarse como una medida del desorden, de la confusión,
de la cantidad de información DESCONOCIDA sobre las posiciones
y las velocidades de cada una de las moléculas del sistema. Y
como subrayó el escocés James Clerk Maxwell, "la confusión,
así como su correlativo, el orden, no es una propiedad de las
cosas materiales en sí mismas, es algo relativo al espíritu
que las percibe". Una entidad supra-humana dotada de una
percepción, de una memoria y de una potencia de cálculo
demoníaca podría, efectivamente, conocer todo sobre las
moléculas y, por lo tanto, atribuir a la entropia un valor
nulo... A pesar de los gritos de los defensores de las
definiciones realistas, estos físicos pioneros de la edad de
la información se atrevieron a afirmar que los conceptos
termodinámicos son "relativos a la extensión de nuestro
conocimiento" y que no existen más que "para un ser de nivel
intermedio, que puede percibir ciertas formas de energía
mientras otras se le escapan totalmente".
Este debate no ha sido nunca decidido. Y algunos decenios más
tarde, un segundo frente entre esta batalla entre "ontologistas"
y "epistemologistas" se abrió cuando nació la mecánica cuántica.
Arrinconados por los extraños descubrimientos ocurridos en los
rincones últimos de la materia, muchos físicos presintieron
pronto la necesidad de pasar al otro lado del espejo. Pero hubo
que esperar al desarrolo de la teoría matemática de la información
por Claude Shannon a principios de los años 50 y su encuentro
con la teoría cuántica a mediados de los 80 para que esta "postura
informática" empieze a convertirse en un programa científico.
Un programa seductor a la vista de que la teoría de Shannon y
la física comparten un mismo objetivo: comprimir al máximo la
información. De hecho, esta compresión es, para Shannon, el
único medio de evaluar la cantidad de información contenida en
un mensaje, mientras que, para los físicos, es la exigencia de
encontrar leyes y conceptros sificientemente generales para
abarcar la mayor cantidad de fenómenos posibles. Y aún si la
noción de información sigue siendo delicada de definir, los
nuevos físicos parecen dispuestos a retomar el punto de vista
iconoclasta de Boltzmann y Maxwell.
El espacio es una red de datos
Salvo que, ahora, son todos los conceptos utilizados por la
física para describir el mundo -el espacio, el tiempo, la
materia, las leyes- los que se trata de reintepretar en
términos de información.
Un programa que no podrá, sin duda, realizarse sin reintepretar
la teoría de la relatividad general de Einstein, que es la
que actualmente describe la relación entre materia, tiempo y
espacio. Una reinterpretación aún incierta.
Y no es la noción del espacio la que plantea más dificultades.
Clásicamente, este término describe el medio geométrico en el
que se desplazan los objetos materiales. Pero para Carlo Rovelli,
"el espacio no es más que relaciones". Este teórico italiano
de la universidad del Mediterráneo, en Marsella, ha demostrado
cómo una entidad que tiene todas las características del
espacio puede constituirse a partir de una red de interacciones
fundamentales -es decir, de una red de intercambio de información-.
Un poco como una cota de mallas que, vista de cerca, no es una
superficie, pero un amasijo de pequeños bucles. Una aproximación
que aprovecha los métodos surgidos de la "gravedad cuántica de
bucles" actualmente desarrollada para reconciliar las teorías
cuánticas y relativista. Más que el marco de los movimientos, el
espacio puede ser redefinido, desde el punto de vista informático,
como el resultado de innumerables transferencias locales de
datos.
"El tiempo, es la ignorancia"
"En lo que respecta al tiempo, hay algunas buenas ideas, pero aún
confusas", prosigue Carlo Rovelli. Sin embargo, junto con el matemático
francés Alain Connes, ha demostrado recientemente que un flujo
temporal, que no existe a nivel microscópico puede surgir de
nuestra inevitable necesidad de compresión de la información a
nivel macroscópico. Más precisamente, es al despreciar las diferencias
de información entre los estados elementales que adquiriríamos
la posibilidad de observar un parámetro "t", independiente de los
mismos estadosy que tiene todas las características del tiempo...
Como la entropía, el tiempo, visto con gafas informáticas, dependería
entonces de las capacidades de tratamiento informático del
observador y no existiría más que para "seres de nivel intermedio"
como nosotros. Más que un flujo independiente que marca la
sucesión de los acontecimientos, sería en definitiva la marca
de nuestra incapacidad de apreciar los detalles!. Es lo que
resume la frase de choque del joven filósofo ruso Alexei
Grinbaum, que ha consagrado parte de su tesis a esta cuestión:
"El tiempo, es la ignorancia".
La edad de la información
¿Quid, entoces de una reinterpretación de las nociones de
materia y energía?. Por el instante, ninguna pista precisa
aparece. Pero como subraya Alexei Grinbaum "'electrón' o
'átomo' son ante todo palabras, términos del lenguaje
común que permiten hacer abstracción de lo que constituye
estos objetos" y, en el marco del vasto programa epistemológico,
será necesario redefinirlos en términos de información. Puede
que la respuesta venga de una nueva teoría capaz de celebrar
alrededor de la noción de información la reconciliación
tan esperada de la mecánica cuántica y la relatividad
general...
Entrada en la "edad de la información", la física trata desde
ahora de describir, más que el mundo en sí mismo, el empeño
de nuestro cerebro, encerrado en su caja craneana, de comprender
este munto. En vez de poner en ecuaciones la materia que se
agita en un espacio y un tiempo, la física intenta hacer surgir
estas nociones a partir de nuestra tentativa -limitada pero
valiente- de dominar el flujo de datos.
En cierto sentido estamos en Matrix. En la Matrix de nuestros
propios cálculos realizados sobre las informaciones que
recogemos cuando nos enfrentamos al mundo. Una Matrix que
no es un encierro sino una liberación, pues nos evita
ahogarnos en el flujo enorme de información que nos rodea.
