El diseño subyacente de la vida, el universo y todo lo demás: la ley constructal
Desde que tengo memoria me llamó la atención el patrón compartido por las ramas de los árboles, las nervaduras de las hojas, el sistema circulatorio, el sistema nervioso, los rayos o la red de drenaje de los ríos. Todos siguen una misma lógica, un mismo diseño. Siempre lo veía pero nunca encontraba una teoría o ley definitiva que explicara por qué era así.
Hace unos días me crucé con la ley constructal, desarrollada por Adrian Bejan –un ingeniero y profesor de la universidad de Duke de Estados Unidos– en 1996, que explica de manera simple la complejidad de las formas que surgen en la naturaleza. “La ley tiene carácter predictivo, por lo que puede ser probada experimentalmente. De hecho, ha tenido éxito prediciendo una enorme variedad de fenómenos.”
El principio fundamental de esta ley es que “todo sistema está destinado a permanecer imperfecto. De acuerdo con esto, lo mejor que puede hacer es distribuir las imperfecciones de la manera más óptima.”
“Para que un sistema de tamaño finito persista en el tiempo (sobreviva), debe evolucionar de tal manera que facilite el acceso a las corrientes que lo atraviesan” — Ley Constructal (1996)
Básicamente, la evolución de un sistema tiende a buscar la máxima eficiencia en el flujo de energía, materia o información que lo atraviesa, incrementando en consecuencia su complejidad emergente. Cualquier sistema que decidamos aislar conceptualmente (un río, organizaciones o sistemas financieros), tiene una progresión temporal y el patrón que forma en el tiempo (la cuarta dimensión) está regido por la ley constructal.
El patrón que vemos en las ramas de los arboles, el sistema circulatorio, el sistema nervioso o los sistemas de drenaje del río, determina que el flujo sea más eficiente. El material que fluye puede ser la savia en caso de las plantas, el agua en los ríos, la sangre en el cuerpo, o los electrones en los rayos.
Los sistemas evolucionan libremente para reducir la fricción y facilitar el flujo — para mejorar y minimizar errores o imperfecciones.
En geomorfología, al estudiar la red de drenaje de los ríos, se comprendía este fenómeno a través de la gravedad y otras fuerzas newtonianas de la naturaleza; la ley constructal ofrece otra forma de analizarlo desde la termodinámica, siendo aplicable a otros tipos de sistemas de flujo.
En resumen, todo sistema evoluciona ramificándose en posibles caminos, y adoptando el camino más eficiente; engrosando el cauce del río, reforzando la sinapsis de la red neuronal, o engrosando la rama del árbol.
Cuando repasamos la historia evolutiva de la vida en el planeta tierra y la graficamos esquemáticamente descubrimos la misma estructura subyacente.
Esto demuestra que hay un diseño en la evolución del universo y en consecuencia, en la evolución de todos los sistemas que forman parte del mismo. Con “diseño” me refiero al patrón y a la lógica que lo rige, no al concepto de “diseño inteligente” que comprendemos como un proceso humano en el que se plantea un objetivo y se toman decisiones racionales luego de un proceso de investigación. Aunque paradójicamente, ese mismo proceso de “diseño inteligente” que entendemos como algo puramente racional, tiene como objetivo encontrar una solución teniendo en cuenta la funcionalidad, operatividad, eficiencia y vida útil del objeto de diseño; es decir, explorar el terreno en busca de eficiencia, del mismo modo en que la ley constructal determina la evolución de cualquier sistema de tamaño finito.
La tecnología transita este mismo camino evolutivo, descartando ideas y adoptando otras. A primera vista no vemos el patrón de ramificaciones en los objetos de diseño resultantes, pero el proceso de diseño y evolución en el que ciertas características se descartan y otras sobreviven es el mismo que se percibe en la longitud de cada ramificación.
Por ejemplo, la evolución de la tecnología que tiene como fin eficientizar el flujo de energía tiene su inicio en la cultura humana hace millones de años con el descubrimiento del fuego y seguirá evolucionando.
Trasladando esta idea al concepto general de nuestra vida como seres humanos, podemos entender que cada uno de nosotros es un sistema de tamaño finito que transita un camino evolutivo en el que explora su ambiente, se equivoca, aprende, y se va quedando con las formas más eficientes que encuentre para alcanzar su objetivo: sobrevivir.
Esto se traslada, a través de conexiones neuronales, a hábitos de comportamiento, que nos llevan a repetir una misma forma de hacer las cosas, dejando de explorar nuevas posibilidades. Estos hábitos de ser y hacer se convierte en nuestro ego, y es el ego quien, en busca de asegurar su supervivencia, nos impide explorar nuevos conceptos y seguir evolucionando.
Por eso, si queremos que nuestro sistema de flujo de energía llegue más lejos, quizá sea importante explorar nuevos caminos y no quedarnos simplemente haciendo la plancha en la parte más ancha del río.
Como explica Adrian Bejan en The Physics of Life: “Cuando el movimiento para, la vida termina. Cuando el movimiento no tiene la libertad de cambiar, la vida termina.”
“Now you know that nature invented the wheel, not man.” — Dr. Adrian Bejan
Everything is evolution.
Si te gustó lo que leíste, hay más en soltando ideas.
