CvdB sobre ideas de Barral y von der Becke

    principio de Le Chatelier generalizado

    Desarrollo:

      "Sería bueno - señala Lee Smolin - disponer de una teoría general de los sistemas autoorganizados que sirviese de punto de partida para muchas discusiones" (En Brockman, 133)

    El principio que se está formulando es un modesto y parcial candidato. En realidad se ignora cómo aplicarlo entre dos sucesivas bifurcaciones similares a las de la Fig 7: es un tema abierto. Pero se sabe (Haken) que en las inmediaciones previas a una transición de fase, las tres termodinámicas, la de Boltzmann y Clausius, la de Onsager y la de Prigogine, tienen leyes convergentes que autorizan a buscar correspondencias recíprocas.

    * 1. Intento de formulación del principio para la termodinámica clásica y para la de Onsager

    Ver tambien la formulación previa del principio clásico

    Se trata aquí de un sistema físico clásico en el equilibrio o cercano al equilibrio.
    Aparece en dicho sistema una dinámica - mostrando con ella que efectivamente se trata de un sistema clásico - que se "opone" a toda influencia de nuevas fuerzas externas, fuerzas impulsoras de dicha dinámica. Esas fuerzas externas son fluctuaciones atenuadas por el atractor de equilibrio del sistema. Aquí la palabra "opone" alude a la tendencia de los grados de libertad tensos hacia la abundancia final de grados de libertad esclavizados, con lo cual la respuesta contrarresta al estímulo.

    • Ejemplo de fuerzas externas (estímulos): escalones de temperatura o presión
    • Respuestas: cambios de fase
    • Constante de tiempo: comparativamente pequeña.
    • Complejidad: relativamente escasa.
    • Reversibilidad: aparente.
    • Efecto que contrarresta al estímulo: signo contrario al escalón de temperatura o presión.

    * 2. Por similitud, intento de formulación especializada del principio para abarcar el caso del cerebro, del ser humano y de la comunidad humana.

    Se trata aquí de un sistema complejo cuya principal actividad es la de efectuar cambios sobre sí mismo, esto es, uno adaptado para procesos automodificatorios. Dicho sistema se halla en una transición de fase del desequilibrio o cercana a ella.
    Aparece en dicho sistema una dinámica - mostrando con ella que efectivamente se trata de un sistema complejo - que se "opone" a toda influencia de nuevas fuerzas, tanto externas como internas, fuerzas impulsoras de dicha dinámica. Esas fuerzas son nuevas fluctuaciones que
    (1) se integran a la transición de fase del desequilibrio,
    (2) son amplificadas y
    (3) llevan al desborde barranca abajo del estado estacionario o atractor previo, hacia otro estado estacionario o atractor posterior de relativamente menor energía, donde se produce su decaimiento disipativo.
    Aquí también la palabra "opone" alude a la tendencia de los grados de libertad tensos hacia la abundancia final de grados de libertad esclavizados, con lo cual la respuesta contrarresta al estímulo.

    • Ejemplo de fuerzas externas: un camión de contramano a toda velocidad.
    • Ejemplo de fuerzas internas: dolor de cabeza, manifestación de un trauma.
    • Respuesta: respuesta de conducta, cambio de orden .
      • Ejemplo de nuevo estado estacionario: nueva conducta
        • como Homo loquens: requerir ayuda; callar
        • como Homo faber: maniobrar; ingerir pastilla; modificar conductas previas; no hacer nada
        • como Homo ludens: explorar nuevos límites
    • Constante de tiempo: comparativamente larga, hasta desmesurada (logro del "climax" en un bioma)
    • Complejidad: relativamente grande.
    • Reversibilidad: inexistente por los surcos que deja la acción, a través de mecanismos de Hebb y otros.
    • Efecto que contrarresta al estímulo: alarma y respuesta a ella.

    3. Intento de formulación generalizada de los dos casos previos.

    El principio de Le Chatelier generalizado es una manera macroscópica de prever la respuesta de un sistema, simple (clásico) o complejo (de la física no-lineal y del desequilibrio, de la biotermodinámica). Nos explica cómo los sistemas se comportarán cuando se intenta apartarlos de su atractor previo (en el caso clásico, un atractor de equilibrio - en el caso no-lineal un atractor en el desequilibrio). En esto ha quedado implícito que el principio mencionado es aplicable a sistemas en el desequilibrio, lo cual no aparece en las formulaciones clásicas de la segunda ley.

    El estímulo externo a la caja transparente, opaca o negra (segun el caso) donde se desea aplicar el principio, esto es, la "fluctuación", desencadena en la capa de inputs una colección de nuevos estímulos que ponen en marcha una "ida" que es la organización de una segunda, tercera,..., enésima cascada de respuestas y viceversa, ponen en marcha una "vuelta" que consigue que a partir de la segunda,..., enésima cascada lleguen otros estímulos que reorganicen a todas las restantes cascadas, incluso a la primera. Con esto se reorganizan y se recategorizan uno solo o pocos estados (en los casos clásicos) y un elevado número de estados (en los casos no-lineales y del desequilibrio) de muy diferentes niveles de organización.. Cuando definimos estos mecanismos como mecanismos de destrucción del gradiente, evitamos completamente los problemas encontrados por Prigogine (1955) y más tarde por Swenson (1989), quienes usan principios de extremo basados en el concepto de entropía para describir a los sistemas autoorganizantes. Los sistems en el desequilibrio pueden ser descriptos por sus fuerzas y por sus flujos requeridos usando métodos bien desarrollados por la termodinámica de redes (Katchalsky y Curren, 1965, Peusner, 1986, y Mikulecky, 1984).

    En terminología termodinámica, un sistema que ha llegado a un valor umbral de complejidad, por envolvimiento consigo mismo, puede acceder a volverse más complejo. Pero en base a la regla de Hebb generalizada, no es ya del todo reversible la vuelta del sistema complejo emergente hacia el menos complejo que lo generó. La vuelta a la misma complejidad umbral, cercana a la simplicidad, es imposible. El estímulo genera una respuesta intermedia clásica, que a continuación tiende no-clasicamente a un nuevo intento de estado estacionario autoorganizante, a través de una cascada tanto de respuestas, como de estímulos-respuestas irreductibles a condiciones previas. Ya no son un caso más de las situaciones en que todo cambia para que todo pueda seguir siendo igual. Es cierto que el estímulo provoca una respuesta, pero la segunda, tercera,..., enésima vez que ingresa el mismo estímulo, la respuesta ya no es la misma, cambió y divergió (aprendizaje hebbiano).

  • El principio de Le Chatelier generalizado se aplica con facilidad a los casos de violaciones a la homeostasis: hambre, sed, respuesta al frío o al calor. Hay evidencias que indican que una violación a la homeostasis desencadena una señal de conducta dirigida a una máquina de diferencias entre la realidad - las percepciones actuales y el presente estado motivacional - y lo óptimo - el estado de referencia relacionado con los sentimientos (APENDICE 7). Son nociones comparables y unificables las de aplicar el principio de Le Chatelier y las de mantener homeostasis. En la Fig 11 se supone que lo que empieza siendo un mecanismo para mantener homeostasis acaba siendo un sistema de control del comportamiento. Las percepciones del mundo externo tienen como meta la modulación del estado motivacional, aplicando el principio que se está proponiendo.

  • La defensa de su fuente de alimentos es otra motivación, aún más importante que la homeostasis misma. Tambien se puede reconocer la tendencia a impedir la aparición de estímulos molestos, como el dolor. Existen relojes biológicos como la aparición diaria de cansancio y sueño o el impulso migratorio. El hambre, la sed, la líbido también tienen aspectos cíclicos. La tendencia a acicalarse cuando no hay nada que hacer, tambien es espontánea. El planeamiento de necesidades futuras ya se ha mencionado a propósito de la mente distraída, durante la cual pasa a ser una actividad típica. Se podrían explicar aplicando el mismo principio. El reconocimiento de una alarma es la etapa inicial común a todos.

  • Se deja para una referencia en hipertexto el tema de aplicar el principio de Le Chatelier generalizado a la hipótesis de que el planeta es un ecosistema único que se autopreserva, denominado "Gaia"..

    Friedrich R, Haken H - A short course on synergetics, en Proto AN - Nonlinear phenomena in complex systems, North Holland, 1989. Minsky (28.6) Margulis L en Brockman, p 120 Cohen J, Stewart I - The Collapse of Chaos, Penguin Books, 1994, p 350 Balkenius, Ch - Natural Intelligence in Artificial Creatures, Lund U. 1995 - 6.3

    • principio de Le Chatelier clásico

    • valores de consigna y equilibración en redes neurales, en relación con los afectos

    • Gaia

    • cerebro como instrumento de control

      • por ejemplo, protomentes, grafemas, memes perceptuales, sememas, memes conceptuales, fonemas, capas de limpieza, etc. (Edelman, en Claucey, Art.Intel. 60 (1993) 316)

    29.jun.1999

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    Glosario de Carlos von der Becke.