CÓMO DEBERÍAN SER LAS LEYES DE LO SISTEMAS COMPLEJOS

Sophia Kivelson, Stephen A. Kivelson. I&C, enero 2019

En ciencia de los sistemas complejos (SC) las teorías nunca son completamente correctas ni completas. Existe una profunda diferencia conceptual entre las propiedades emergentes de los SC y las propiedades de sus constituyentes individuales. Por ello las teorías de los SC requieren estructuras intelectuales completamente diferentes que extiendan el concepto de verdad científica.

¿Qué significa comprender un SC? Veamos te es ejemplos, el clima, la superconductividad o la propia superconductividad a altas temperaturas. En el primer caso, a pesar de poderse obtener resultados significativos, la predicción certera se limita a tiempos cortos, y con posibilidades de error: la modelizacion del clima está condenada al fracaso. Respecto a la conductividad, a la fecha actual resulta imposible predecir de forma cuantitativa propiedades básicas de los superconductores como su temperatura de transición o si un determinado material presentará un no dicho efecto. Ello no impide que la teoría de Bardeen-Cooper-Shrieffer (BCS) sea ampliamente reconocida y tenga gran profundidad y belleza. Lo que hace que BCS sea una buena explicación de la superconductividad no es su habilidad de describir de forma cometa el fenómeno, sino que permite traducir los datos físicos a un lenguaje interpretables la vez que retiene la integridad de los fenómenos en suficiente medida como para tener poder explicativo.

Sin embargo no es buen consejo albergar esperanzas poco realistas en las teorías de SC. Sin unos estándares bien definidos y ampliamente aceptados la opinión pública no puede decidir entre afirmaciones contrapuestas, pero esos estándares existen, como demuestra la teoría BCS.

En el caso de la superconductividad a alta temperatura (la temperatura de ebullición de N), no existe siquiera una teoría explicativa global de los fenómenos que se observan empíricamente, y se duda de su existencia futura.

El propósito de una teoría de SC es en principio dar cuenta de los fenómenos esenciales, pero no está claro cuáles deben ser estos, ni qué tipo de precisión o poder predictivo se debe exigir. Sin embaí, los criterios deben ir más allá de una mera aplicación ingenua del método científico. Las teorías satisfactorias suelen ser ensalzadas por su elegancia y belleza, pero eso conlleva a criterios subjetivos propensos a distorsiones culturales y psicológicas indeseables, así como a una elección sesgada de la esencialidad de los elementos de tales teorías. Todo ello hace necesaria una definición precisa de tales propiedades, no subjetiva.

Aplicados a una teoría los términos belleza y elegancia se refieren a la efectividad a la hora de comprimir conocimientos, de cara a las posibilidades del conocimiento humano. La superconductividad ni puede explicarse en un tuit ni debe requerir toda una vida dé explicaciones. 

A la hora de elegir los fenómenos esenciales a ayer explicados la dificultad es mayor: exigimos que una teoría existosa identifique aquellos aspectos de los fenómenos observables que ella misma establece como esenciales. Es la propia teoría por tanto la que exige y plantea el foco sobre el que hay que atender a las cuestiones esenciales.

Las teorías de SC son tan "fundamentales" como las que describen a las partículas individuales, e irreducibles a ellas. Los estándares habituales entre las últimas no pueden extra lares sin más a las primeras, hay que adaptarlos. Una teoría SC satisfactoria debe ci ir dos propiedades:

1. Debe identificar qué características del sistema deben ser objeto de atención

2. Debe perseguir la máxima comprensión de conocimiento.