Reseña: «Materia y materialismo» de David Jou

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El título puede echar para atrás a algunos lectores. El materialismo es la teoría filosófica que postula que la materia (en sentido amplio) es suficiente para explicar toda la realidad. Uno imagina una digresión sobre materialismo dialéctico, consumista, tecnológico, emergentista, evolucionista, o incluso, místico. Nada más lejos de la realidad. David Jou, «Materia y materialismo,» Pasado y Presente (2015) [web del libro], es un libro de divulgación científica sobre la materia.

Dividido en cuatro partes se presentan la materia elemental (la estructura de la materia), la cosmológica (el origen de la materia), la tecnológica (el uso y los límites de la materia) y la viva (vida y mente de la materia). Finaliza el libro con una breve discusión sobre el materialismo como teoría filosófica y un glosario con setenta términos relacionados con la materia.

Recorrer todo el saber sobre la materia en 332 páginas requiere un ritmo rápido, pero resulta un libro de lectura ágil. Que no te asuste el título, el libro te explicará muchos conceptos básicos de física, química, biología, fisiología y neurociencia. Muchos aficionados a la divulgación disfrutarán con este libro cuyo espectro es tan amplio que requiere un autor con una buena formación científica e investigadora. David Jou la tiene fuera de toda duda.

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David Jou Mirabent es catedrático de Física en la Universidad Autónoma de Barcelona. Experto en termodinámica de procesos irreversibles es coautor del famoso libro «Extended Irreversible Thermodynamics,» Springer (1993), monografía de investigación que ya ha alcanzado su cuarta edición (2010). Ha escrito varios ensayos de divulgación y además es poeta catalán de gran prestigio. El libro deja claro que Jou es todo un polímata de gran cultura humanística.

La primera parte, «La materia elemental,» se inicia con el atomismo filosófico de «Leucipo de Mileto y Demócrito de Abdera, que postula que la materia no es continua, sino que está formada por átomos elementales, indivisibles, que se mueven en el vacío. (…) La tradición atomística [propone que] la muerte es una liberación y no debe ser temida. (…) La sabiduría consiste en un disfrute medido y sereno de la vida, más que en alguna forma de piedad enfocada al más allá. Por ello, el atomismo fue rápidamente asociado al ateísmo» (pp. 15-16).

El capítulo dos, «Relatividad especial, física cuántica: la materia como energía y como onda,» discute las dos grandes revoluciones del siglo XX sobre la naturaleza de la materia. No se discute en detalle la filosofía de la mecánica cuántica, aunque se recuerda brevemente que «el principio de Heisenberg puede ser interpretado epistemológicamente, en relación a nuestro conocimiento de la realidad, u ontológicamente, en conexión con la esencia de la realidad» (pág. 38).

El capítulo tres, «La estructura cuántica de moléculas, átomos y núcleos,» y el cuarto, «Partículas elementales e interacciones básicas,» tienen títulos que dejan claro su contenido y que nos llevan al quinto, «Del átomo inmutable y determinista a la materia ambigua y no local,» que concluye la primera parte. «En el materialismo más primigenio, intuitivo y elemental, vinculado directamente a los sentidos, la materia es considerada como la manera de ser natural, irrefutable y contundente de lo real, sin alternativa imaginable; (…) su presencia proporciona un sustrato objetivo y verificable de la realidad» (pág. 73). Pero «las partículas elementales resultan ambiguas (pueden ser energía o materia, partículas u ondas); pueden ser partículas de materia (fermiones) o cuanta de las interacciones (bosones); materia o antimateria; (…) su naturaleza es variable (pueden aniquilarse al chocar con sus antipartículas); la mayoría de ellas son inestables,» etc. (pág. 79). «Las partículas elementales no tienen límites espaciales ni existencia local objetiva independiente de la medida, y el vacío es una realidad en transformación incesante. (…) En definitiva, estamos lejos del atomismo filosófico de la época clásica o de finales del siglo XIX» (pág. 80).

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El sexto capítulo, «El vacío cuántico y el inicio del universo» da inicio a la segunda parte. «Un universo originado en una fluctuación cuántica [con un] vacío cuántico que nos sustenta [que puede ser] estable o metaestable. Si el cociente entre las masas del quark top y del bosón de Higgs valiera más de 1,35 [sería] metaestable. El cociente experimental, entre 1,38 y 1,34, se sitúa cerca del límite de inestabilidad. La realidad pues podría ser más frágil de lo que pensamos» (pág. 84).

El capítulo 7, «Genealogía y contingencia de la materia,» discute la imagen que «la cosmología contemporánea proporciona de cómo se ha formado la materia. (…) ¿Por qué hay materia en el universo, y no solo luz (fotones) y gravitones? (…) Para que pueda haber materia fue necesaria la ruptura de [la] simetría [entre materia y antimateria]. (…) Podría haber cien millones de antipartículas por cada cien millones más una partículas. [Por] aniquilación mutua [dejarían] solo una partícula y doscientos millones de fotones. [Así lo] indica el fondo cósmico de microondas» (pp. 95-97).

En general, el contenido del libro será bien conocido para los buenos aficionados a la divulgación en física y cosmología. Para los legos el ritmo de presentación puede ser un poco rápido, pero gracias a la web se podrá profundizar en los conceptos ilustrados. Quizás destacan algunas curiosidades, como «en el Sol [las reacciones nucleares] tienen lugar solo en una región central relativamente pequeña. (…) Para tener una idea [de ello] diremos que por unidad de masa el Sol emite cien veces menos potencia que los humanos. Ello es así [porque] gran parte de su masa se limita a transportar [la energía] hacia el exterior, pero sin contribuir a ella» (pág. 106).

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El capítulo octavo, «Universo y vida: una sintonía sorprendente,» nos habla de los principios antrópicos y del proyecto SETI, ilustrados con la ecuación de Drake. El noveno, «Materia oscura y energía oscura,» y el décimo, «De la materia eterna y necesaria a la materia histórica y contingente,» nos llevan desde nuestra ignorancia sobre el contenido energético del universo hasta la posibilidad de que «la materia [no sea] el elemento central, fundamental e indispensable de una cosmología física. Es perfectamente concebible, e incluso matemáticamente plausible, un universo sin materia. (…) La existencia de buena parte de la materia (los núcleos más pesados que el carbono) es contingente y depende sensiblemente de los valores de las constantes físicas fundamentales» (pág. 139).

La tercera parte se inicia con el capítulo 11, «Materia, forma, energía, entropía,» que menciona el materialismo dialéctico de Engels y Marx, que «la energía no es exactamente la capacidad de hacer trabajo» (pág. 150), la entropía y la irreversibilidad. «Operaciones elementales como 1+3=4 no son reversibles, ya que 4 puede ser escrito como 0+4, 1+3, o 2+2.» El capítulo 12, «Los alimentos. De la madre Tierra a las tecnologías de la alimentación,» nos habla, por ejemplo, de los aditivos que dan color a los alimentos, como las antocianinas del vino tino (y su relación con la piel de las uvas), usando la superpoblación humana como guía. El capítulo 13, «De las materias primas a la contaminación planetaria,» nos recuerda que «no siempre científico significa objetivo, ya que no es objetivo considerar solo el objeto y obviar las injusticias cometidas hasta dejar en manos del científico el objeto puro, para su estudio imparcial» (pág. 169). Un recorrido por el catastrofismo desde las armas nucleares al problema de la energía en el siglo XXI.

El capítulo 14, «Ciencia de materiales: de los semiconductores a los materiales inteligentes,» da un repaso muy rápido a un campo ingente, para pasar en el 15, «Del peso de la materia a la sutileza de las formas,» a una discusión cercana al transhumanismo. Por cierto, me ha gustado: «La geología es una inmensa pasión por la materia, que participa ampliamente de la química y de la física, abstractas, generales, pero sumándoles la geografía y la historia, concretas, irrepetibles. (…) ¡Qué riquísima relación con la materia! (…) Cuanto más profundo el conocimiento, más crecen la pasión por la materia, la proximidad al paisaje, la vinculación a la historia profunda del planeta.» (pp. 207-208).

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La cuarta y última parte se inicia con el capítulo 16, «Moléculas y estrategias de la vida,» que nos presenta la bioquímica. «El hielo es menos denso que el agua, a causa de las redes de moléculas de agua unidas por puentes de hidrógeno. Eso hace que los lagos y ríos se hielen por encima y queden protegidos, lo que permite que los organismos acuáticos puedan sobrevivir a los grandes fríos.» ADN, código genético, proteínas y mucho más en unas pocas páginas que nos llevan al capítulo 17, «Origen de la vida, vida artificial, biología sintética,» y al 18, «Evolución y diversidad de la vida.» Un recorrido veloz con curiosidades como que «muchos genes de los organismos pluricelulares ya estaban en los unicelulares. Por ejemplo, la proteína que mantiene ligadas las células entre sí, la cadherina, estaba presente en organismos unicelulares, que la usaban para cazar bacterias. [O] las tirocinasas, que en [los] unicelulares captan señales del medio, y en [los] pluricelulares intercambian señales entre las células» (pág. 256).

El capítulo 19, «Cerebro, mente, ordenador,» sugiere que «la lógica que sigue el cerebro [quizás] sea una lógica borrosa o difusa, que generaliza la lógica clásica y proporciona una base matemática para simular el razonamiento del sentido común» (pág. 278). Se discute «el emergentismo, es decir, la consideración de que, rebasado un cierto nivel de complejidad, la materia adquiere propiedades completamente impredictibles [como] la conciencia, la intencionalidad, la subjetividad de los estados mentales y la causalidad mental» (pp. 280-281).

El materialismo siempre se enfrenta al idelismo, pero Jou retrasa la confrontación hasta el último capítulo de la cuarta parte, «De la materia inerte a la materia fecunda y pensante.» Se nos plantea la cuestión de «¿[Cuál] es el mínimo de complejidad neuronal para poder identificar un embrión como humano? […] En el desarrollo de un feto de chimpancé, las neuronas experimental treinta y una divisiones, y en un feto humano, treinta y tres. [Como] cada división duplica el número de células, los humanos tenemos unas cuatro veces más neuronas» (pág. 285).

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Quizás lo más filosófico del libro sea «A modo de conclusión: la sinfonía de la materia» que concluye el ensayo. Como punto final para esta reseña sólo puedo decir que el libro es una lectura bastante recomendable para este caluroso verano. Sus capítulos cortos divididos en muchos apartados permiten una lectura a retazos, lo que anima a dejar discurrir el pensamiento. Muchos aficionados a la divulgación apreciarán el esfuerzo de resumir milenios de conocimiento sobre la materia en un texto tan breve. No es nada fácil y el resultado es bastante completo. Así que te animo a leer este libro y a profundizar en la web buscando más información de los temas que más te interesen entre los muchos que toca el libro de pasada en relación a la materia.



2 Comentarios

  1. Destaco del sexto capítulo, “Un universo originado en una fluctuación cuántica [con un] vacío cuántico que nos sustenta [que puede ser] estable o metaestable», porque me ha remitido a unas declaraciones recientes que leí en El País del físico teórico Andrei Linde en referencia a Bicep3 y que, salvando posibles errores de traducción, señalaba «……Entonces se descubrió que el universo habría emergido a partir de menos de un miligramo de materia: si esa materia era de un tipo especial, algo similar al llamado campo de Higgs, en un estado parecido al vacío, con una enorme cantidad de energía que crecería exponencialmente rápido para luego decaer. Solo después de esa fase de inflación se crearon las partículas elementales». Pongo la reseña: http://elpais.com/elpais/2015/06/17/ciencia/1434559135_883919.html
    Asimismo, me gustaría mostrar la sensibilidad de dos participantes foreras, Meer Capeans y Lady Meditation que hacen un breve intercambio sobre las declaraciones del físico sobre el origen del universo, que se pueden leer sobre junto al artículo reseñado.
    Por lo demás, un libro que no dudo en adquirir. Conocí de este autor, David Jou, por otras reseñas hace unos años sobre universo y cerebro.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 4 julio, 2015
Categoría(s): ✓ Ciencia • Libros • Noticias • Personajes • Recomendación • Science
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