sábado, 22 de noviembre de 2025

Espacio, tiempo, vida y consciencia, cuatro conceptos fundamentales difíciles de comprender

 Hemos estado avanzando en conocimiento científico y no se diga tecnológico a pesar de ciertos conceptos fundamentales que están ahí, que no sabemos a ciencia cierta lo que son, pero que nos han servido para avanzar en el conocimiento de las cosas y de la realidad, que también sabemos que está ahí, aunque no la entendamos en toda su plenitud.


Tenían razón Heráclito de Éfeso y Aristóteles: todo se mueve.


El movimiento se entiende a nivel corpóreo y a nivel ontológico.

Considero que los cuatro conceptos fundamentales difíciles de entender pero necesarios para avanzar en la descripción de la realidad que percibimos son: espacio, tiempo, vida y consciencia.

Hagamos un análisis desde el punto de vista científico y filosófico.


Veamos primero el caso del concepto de Espacio

En física, el espacio se puede considerar como un  continuo tridimensional en el que existen todos los objetos físicos y en el que ocurren todos los eventos. Es el "escenario" donde se desarrolla el universo. Mientras que, filosóficamente hablando, es la condición necesaria para que los objetos puedan ser percibidos como separados unos de otros. Podemos decir en general, que el espacio es ese algo que rodea todo lo que existe, o ese algo donde se ubican los cuerpos y ocurren los fenómenos.

Por su parte, Newton defendía que el espacio era absoluto, existía por sí mismo, independientemente de la materia.

Por otra parte, Leibniz sostenía que el espacio es una colección de relaciones entre objetos materiales, es decir, no existe sin materia. Para él, el espacio es una abstracción de las relaciones entre entidades. Samuel Clarke (Stanford Encyclopedia of Philosophy)

En la teoría de la relatividad de Einstein, el espacio no es absoluto ni independiente. Está unido al tiempo en una estructura llamada espacio-tiempo, que se curva en presencia de materia y energía. Es decir, la materia modifica la geometría del espacio-tiempo, lo que da lugar a fenómenos como la gravedad. En pocas palabras, el espacio se puede ver como entidad geométrica influenciada por la materia.

Materia como ocupante del espacio: En física clásica, la materia se define como aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Esta relación es tan estrecha que sin materia, el espacio sería una abstracción sin contenido.

Podemos decir que, en la física moderna, el espacio no es un vacío pasivo, sino una estructura dinámica que interactúa con la materia. En la filosofía materialista, el espacio no tiene sentido sin materia, ya que es una forma de su existencia. En la filosofía idealista, como la de Kant, el espacio es una forma de la sensibilidad, una estructura mental que permite percibir la materia.



¿Qué hay respecto al concepto del tiempo?

En física, el tiempo es una dimensión en la que se ordenan los eventos desde el pasado, pasando por el presente, hacia el futuro. En la relatividad, el tiempo está entrelazado con el espacio formando el espacio-tiempo. Mientras que en filosofía es la sucesión de momentos que permite la experiencia del cambio. San Agustín decía que el tiempo es una distensión del alma entre el pasado (memoria), presente (atención) y futuro (expectativa). Así, podemos decir que el tiempo es aquello que nos da una medida de duración de los acontecimientos y la forma en que percibimos el cambio.


¿Qué es la vida?

En Biología, la vida es el conjunto de características que distinguen a los organismos vivos de los inertes: metabolismo, crecimiento, reproducción, respuesta a estímulos y evolución. En filosofía, es la manifestación de la existencia consciente o inconsciente, y el proceso por el cual los seres se desarrollan y se relacionan con su entorno. Podemos decir que la vida es el estado de los seres que tienen actividad biológica, como respirar, crecer, sentir y reproducirse. Con esta definición, ¿los virus están vivos? Aquí ya empieza uno a hacerse pelotas. Los virus no tienen metabolismo propio: no pueden generar energía ni realizar funciones vitales por sí mismos. No se reproducen solos: necesitan infectar una célula huésped para replicarse. No responden al entorno como los organismos vivos: No tienen mecanismos de respuesta activa. ¿Por qué algunos científicos consideran que sí están vivos? Contienen material genético (ADN o ARN). Evolucionan: Mutan y se adaptan, como lo hacen los seres vivos. Interactúan con organismos vivos de manera compleja. Los virus no están vivos según la mayoría de definiciones biológicas tradicionales, pero sí tienen características de los seres vivos, especialmente cuando están dentro de una célula huésped. Por eso, muchos científicos los consideran entidades biológicas en el límite de la vida. Según la definición de la NASA (astrobiología) “La vida es un sistema químico autosostenido capaz de evolución darwiniana.” En este caso los virus, no son “autosostenidos”, ya que dependen de la maquinaria celular. Sí presentan evolución darwiniana (mutación, selección, adaptación). Así que, cumplen parcialmente la definición, pero fallan en el requisito de autosostenibilidad, por lo tanto no serían vida independiente. Por último, bajo una definición basada en la información y la evolución “la vida es una forma de materia capaz de almacenar, transmitir y modificar información genética mediante evolución.” En este caso, los virus tienen material genético (ADN o ARN), se replican con variación y herencia (mutaciones) y, evolucionan rápidamente (ej. variantes de gripe o SARS-CoV-2). Por tanto, bajo esta definición más amplia, los virus sí pueden considerarse formas de vida muy simples o “vida parasitaria”. Con esta definición, ¡hasta los virus informáticos entrarían en esta categoría! Vemos que no se tiene una precisión adecuada de lo que es la vida.

Ahora ¿cómo surgió la vida?

Esa es una de las preguntas más profundas y fascinantes de toda la ciencia —y, aunque aún no hay una respuesta definitiva, existen varias hipótesis científicas que intentan explicar cómo pudo surgir la vida a partir de materia inanimada hace unos 3.800–4.000 millones de años.

La abiogénesis

La vida surgió a partir de compuestos químicos simples que se combinaron bajo las condiciones de la Tierra primitiva. Las etapas clave que se llevaron a cabo son las siguientes.

  1. Síntesis de moléculas orgánicas:
    Experimentos como el de Miller y Urey (1953) demostraron que, con gases simples (metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua) y descargas eléctricas, se pueden formar aminoácidos —los bloques de las proteínas.

  2. Formación de polímeros:
    Esos compuestos orgánicos simples pudieron unirse para formar moléculas más grandes, como proteínas o ácidos nucleicos.

  3. Aparición de sistemas autorreplicantes:
    Surgieron moléculas capaces de copiarse a sí mismas, como el ARN, que pudo almacenar información y catalizar reacciones (hipótesis del “mundo de ARN”).

  4. Encapsulación:
    Esas moléculas se agruparon dentro de vesículas o “protocélulas” (burbujas de lípidos) que las protegían y les permitían mantener reacciones internas. Con el tiempo, estas protocélulas evolucionaron hasta dar origen a las primeras células vivas.


Origen en ambientes extremos

Muchas evidencias apuntan a que la vida pudo haber surgido en ambientes ricos en energía y química compleja, como:

  • Fumarolas hidrotermales submarinas (chimeneas en el fondo del océano).
    Allí abundaban minerales metálicos que catalizaban reacciones químicas y generaban gradientes de energía.

  • Charcas o lagos someros con ciclos de humedad y sequía, donde las moléculas se concentraban y reaccionaban.

Ninguno de los mecanismos anteriores ha podido demostrarse ni ha podido explicar cómo se originó la vida en sí. Es por ello que se propone la siguiente idea.


Panspermia

Propone que la vida (o sus precursores) pudieron llegar desde el espacio en meteoritos o cometas.

Tampoco explica cómo se originó la vida, pero traslada el escenario: quizá la vida comenzó en otro planeta o en el polvo interestelar y llegó a la Tierra. Por ejemplo: se han hallado aminoácidos y azúcares en meteoritos.


Mundo de ARN

Sugiere que el ARN fue la primera molécula “viva”, antes que el ADN o las proteínas.

El ARN puede almacenar información genética y además actuar como catalizador (ribozimas).
Eso lo convierte en un excelente candidato para el primer paso entre la química y la biología.

En pocas palabras: no se sabe cómo se originó la vida y no hay una teoría probada que la explique, en vez de ello, la mayoría piensa que la vida probablemente surgió cuando la química se volvió capaz de copiarse, variar y evolucionar.

Vemos que a pesar de no contar con precisión lo que es la vida y menos saber cómo se originó, tenemos una ciencia, llamada biología, de la que se derivan más disciplinas que estudian a los seres con vida, a los seres vivos. Qué cosas.


La consciencia

Respecto a la consciencia, en neurociencia: es el estado de darse cuenta de uno mismo y del entorno, asociado a procesos cerebrales complejos como la percepción, la atención y la introspección. En filosofía: Es la capacidad de experimentar, de tener pensamientos, emociones y de reflexionar sobre uno mismo. Descartes la relacionaba con el pensamiento: "Pienso, luego existo". Podemos decir que es el conocimiento que una persona tiene de sí misma y del mundo que la rodea, incluyendo sus pensamientos, emociones y decisiones.

Hay algunas ideas, pero no hay teoría de la consciencia.


Preguntas para las cuales no hay respuesta sobre la consciencia:

¿Es la conciencia una propiedad emergente del cerebro?

¿Puede una inteligencia artificial llegar a ser consciente?

¿Qué distingue a un ser consciente de uno que no lo es?



Teoría de cuerdas


La relatividad general es la teoría física que conecta muy bien dos partes de la realidad: la abstracta y la corpórea. La materia le dice al espacio cómo deformarse y el espacio le dice a la materia cómo moverse. 

En el modelo estándar de la física, las partículas son puntos sin dimensión. La teoría de cuerdas reemplaza estos puntos por cuerdas vibrantes, lo que permite:

  • Evitar ciertos problemas matemáticos como los infinitos en los cálculos cuánticos.

  • Unificar las cuatro fuerzas fundamentales (gravedad, electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte y débil) en un solo marco teórico. [geoenciclopedia.com]

En la teoría de cuerdas, una cuerda no está hecha de nada más fundamental.
Es decir, la cuerda misma es el constituyente básico de la realidad.


¿De qué está hecha una cuerda?

A diferencia de los objetos cotidianos (hechos de átomos, que a su vez están hechos de partículas más pequeñas), las cuerdas no tienen una composición interna. No están formadas por algo más pequeño ni tienen estructura interna conocida. Son entidades fundamentales: No están hechas de algo — son ese algo.

¿Entonces qué “son”?

En la formulación matemática, una cuerda es una excitación de un campo cuántico unidimensional. Podrías pensar en ella como una energía vibrante extendida en una dimensión, más que como un “objeto” material. Así como un fotón es una vibración del campo electromagnético, una cuerda es una vibración del campo de cuerdas.

¿Y su “sustancia”?

No se le atribuye una sustancia en el sentido clásico (como materia o energía en reposo). La cuerda tiene energía y tensión, y su dinámica está gobernada por ecuaciones (como la acción de Nambu–Goto o la acción de Polyakov), pero no hay un material subyacente.

Analogía útil: Piensa en una onda de luz. Una onda de luz no está hecha de “algo que se mueve”, sino que es una oscilación de un campo.  De modo similar, una cuerda es una oscilación de la realidad cuántica fundamental del universo.

En resumen: una cuerda no está hecha de nada más. Es una entidad fundamental que vibra, y esas vibraciones dan origen a todas las partículas y fuerzas.


¿Qué es la energía oscura?

Debido a un tipo de movimiento que se ha observado, que es el alejamiento acelerado de las galaxias más lejanas, se ha introducido otro concepto (o bien, se ha detectado diría un astrofísico) es el de la energía oscura.

La energía oscura es una forma de energía hipotética que:

¿Qué explica la energía oscura?

  1. La expansión acelerada del universo
    A finales de los años 90, los astrónomos observaron que las supernovas tipo Ia estaban más lejos de lo esperado. Esto indicaba que el universo no solo se expandía, sino que lo hacía cada vez más rápido. La energía oscura fue propuesta para explicar este fenómenohttps://espacioentrelazado.es/cosmologia/teoria-energia-oscura/.

  2. La constante cosmológica de Einstein
    Einstein introdujo la constante cosmológica (Λ) en su teoría de la relatividad general para mantener un universo estático. Más tarde la descartó, pero hoy se cree que esta constante podría representar la energía oscura: una energía del vacío que permanece constante en todo el espacio https://definicion.de/energia-oscura/

  3. La composición del universo
    Según observaciones del satélite Planck y otros estudios, la energía oscura constituye aproximadamente el 68–70% del contenido total del universo. Esto significa que la mayor parte del cosmos está dominada por algo que no podemos ver directamente, pero que inferimos por sus efectos https://www.ecologiaverde.com/energia-oscura-que-es-cuanta-hay-y-diferencia-con-la-materia-oscura-5212.html

  4. El destino del universo
    La cantidad y comportamiento de la energía oscura podrían determinar si el universo:

    • Se expandirá para siempre.

    • Se estabilizará.

    • O colapsará en un “Big Crunch”[4].


¿Qué modelos intentan explicarla?

  • Constante cosmológica: Energía del vacío con densidad constante.

  • Quintaesencia: Campo dinámico cuya densidad cambia con el tiempo.

  • Teoría cuántica de campos: Sugiere que la energía oscura podría surgir de fluctuaciones del vacío cuántico[1].

¿Por qué es tan difícil de entender?

La energía oscura no interactúa con la materia ni con la luz, lo que la hace invisible y difícil de detectar directamente. Solo podemos estudiarla a través de sus efectos gravitacionales sobre la expansión del universo.



Comentarios finales


¿Puede el espacio existir sólo? Newton dice que sí, pero Einstein y Leibniz dicen que no.

Nosotros estamos habituados a percibir la materia y tener idea de ella porque la tocamos y decimos cómo es. La materia se nos presenta con volumen, forma, textura, etc. Pero el espacio, ¿cómo es? ¿A qué sabe? ¿Es como una gelatina que se expande?

Vemos que posiblemente el espacio y las partículas elementales sean la causa última de lo que existe, las cosas más simples, sin forma. 


¿Cuál es la causa de que los electrones estén sólo en órbitas discretas? No se tiene una razón suficiente, una causa, sólo se sabe que sucede, pero ¿hay una causa? Posible respuesta: las cuerdas. ¿Y qué són las cuerdas, de qué están hechas? Parece que de espacio, de un espacio que se dobla en 10 dimensiones,..., y vibra. Y cuál es la causa de que vibre, debe haber una causa o una razón suficiente, ¿no? y así se la pasa la ciencia, es su razón de existir: buscar razones suficientes, todo el tiempo. Si no lo hace deja de ser ciencia. ¿Y qué tal si la causa última es el número, la matemática? Aún sin saber actualmente por qué los electrones están en órbitas discretas, la matemática nos ayudó a seguir describiendo el universo y hacer predicciones, descubriendo a su vez más fenómenos y desarrollando tecnología. Y todo gracias a las matemáticas. ¿No será esta la causa primera, sin la que nada de lo construido haya sido posible? Pero la matemática ¿qué es? ¿De qué está hecha? ¡De información!


Estamos utilizando conceptos de este universo para suponer otros. Las matemáticas por ejemplo. ¿Son las mismas en otro? Entonces no las inventamos ni estarían sólo en nuestras cabezas.