PER Ilya Prigogine
Ilya Prigogine, Premi Nobel de Qumica el 1977. La publicació d'aquest text ha estat possible gràcies a l'Institut du Managemet d'EDF et de GDF, pel qual hem obtingut l'original en francès, i al propi llya Prigogine, que ens ha autoritzat per traduir i publicar aquesta tribuna lliure.
Les opinions sobre la noció de temps són, freqüentment, variades i contradictòries. Un físic dirà que ha estat introduïda per Newton i que el problema que aquesta noció planteja ha estat globalment resolt. Els filòsofs pensen de manera molt diferent: relacionen el temps amb altres nocions, com l'esdevenir i la irreversibilitat. Per a ells, el temps segueix sent una interrogació fonamental. Em sembla que aquesta divergència de punts de vista és la cesura més neta dins de la tradició intel·lectual occidental. D'una banda, el pensament occidental ha donat naixement a la ciència i, per tant, al determinisme; per altra banda, aquest mateix pensament ha aportat l'humanisme, que ens remet, més aviat, cap a les idees de responsabilitat i creativitat.
Filòsofs com Bergson o Heidegger han plantejat que el temps no incumbeix a la física, sinó a la metafísica. Per a ells, el temps pertany clarament a un registre diferent, sobre el qual la ciència no té res a dir. Però aquests pensadors disposaven de menys eines teòriques de les que tenim avui.
Personalment, considero que el temps brolla del que complex. Un maó del paleolític i un maó del segle XIX són idèntics, però les edificacions de les que formaven part no tenen res en comú: per veure aparèixer el temps cal prendre en consideració el tot.
El no-equilibri, font d'estructura
Els treballs que he realitzat fa una trentena d'anys han demstrado que el no-equilibri és generador de temps, d'irreversibilitat i construcció. Fins llavors, durant el segle XIX i gran part del XX, els científics s'havien interessat, sobretot, en els estats d'equilibri. Després han començat ha estudiar els estats propers a l'equilibri. Així, han evidenciat el fet que, des del moment en què es produeix un petit allunyament de l'equilibri termodinàmic, s'observa la coexistència de fenòmens d'ordre i fenòmens de desordre. No es pot, per tant, identificar irreversibilitat i desordre.
L'allunyament de l'equilibri ens reserva sorpreses. Ens adonem que no es pot perllongar el que hem après en estat d'equilibri. Vam descobrir noves situacions, de vegades més organitzades que quan hi ha equilibri: es tracta del que jo anomeno punts de bifurcació (1), solucions a equacions no lineals. Una equació no lineal admet freqüentment diverses solucions: l'equilibri o la proximitat a l'equilibri constitueix una solució d'aquesta equació, però no és l'única solució.
Així, el no-equilibri és creador d'estructures, anomenades dissipatives perquè només hi lluny de l'equilibri i reclamen per sobreviure una certa dissipació d'energia i, per tant, el manteniment d'una interacció amb el món exterior. Igual que una ciutat que només existeix en tant que funciona i manté intercanvis amb l'exterior, l'estructura dissipativa desapareix quan deixa de ser "alimentada".
Ha estat molt sorprenent descobrir que, lluny de l'equilibri, la matèria té propietats noves. També sorprèn la varietat dels comportaments possibles. Les reaccions químiques oscil·lants són una bona mostra d'això. Per exemple, el no-equilibri condueix, entre altres coses, a fenòmens ondulatoris, en els quals el meravellós és que estan governats per lleis extremadament coherents. Aquestes reaccions no són patrimoni exclusiu de la Química: la hidrodinàmica o l'òptica tenen les seves pròpies particularitats.
En l'equilibri, la matèria és cega; lluny de l'equilibri la matèria veu
Finalment, les situacions properes a l'equilibri estan caracteritzades per un mínim d'alguna cosa (energia, entropia, etc.), a qui una reacció de petita amplitud les fa retornar si s'allunyen una mica d'ell. Lluny de l'equilibri, no hi ha valors extrems. Les fluctuacions ja no són esmorteïdes. En conseqüència, les reaccions observades lluny de l'equilibri es distingeixen amb més nitidesa, i per tant, són molt més interessants. En l'equilibri, la matèria és cega, mentre que lluny de l'equilibri la matèria capta correlacions: la matèria veu. Tot això condueix a la paradoxal conclusió que el no-equilibri és font d'estructura.
El no-equilibri és un interfície entre ciència pura i ciència aplicada, encara que les aplicacions d'aquestes observacions a la tecnologia estiguin només en els seus inicis. Actualment, comença a comprendre que la vida és, probablement, el resultat d'una evolució que es dirigeix cap a sistemes cada vegada més complexos. És cert que no es coneix exactament el mecanisme que ha produït la primeres molècules capaces de reproduir-se. La naturalesa utilitza el no-equilibri per les seves estructures més complexes. La vida té una tecnologia admirable, que molt sovint no arribem a comprendre.
Pensar en termes de probabilitats, no de trajectòries
El no-equilibri no pot ser formalitzat a través d'equacions deterministes. En efecte, les bifurcacions són nombroses i, quan es repeteixen les experiències, el camí seguit no és sempre el mateix. Per tant, el fenomen és determinista entre les bifurcacions, però és totalment aleatori en les bifurcacions. Entra a & directa contradicció amb les lleis de Newton o d'Einstein, que neguen l'indeterminisme. Evidentment, aquesta contradicció m'ha preocupat molt. Com superar-la? L'actual teoria dinàmica ens ofereix eines particularment interessants al respecte. Contràriament al que pensava Newton, ara se sap que els sistemes dinàmics no són tots idèntics. Es distingeixen dos tipus de sistemes, els sistemes estables i els sistemes inestables. Entre els sistemes inestables, hi ha un tipus particularment interessant, associat amb el caos determinista. En el caos determinista, les lleis microscòpiques són deterministes però les trajectòries prenen un aspecte aleatori, que procedeix de la "sensibilitat a les condicions inicials": la més petita variació de les condicions inicials implica divergències exponencials. En un segon tipus de sistemes, la inestabilitat arriba a destruir les trajectòries (sistemes no integrables de Poincaré). Una partícula ja no té una trajectòria única, sinó que són possibles diferents trajectòries, cadascuna d'elles subjecta a una probabilitat.
Agruparem aquests sistemes sota el nom de caos. Com tractar aquest món inestable? En comptes de pensar en termes de trajectòries, convé pensar en termes de probabilitats. Llavors, es fa possible realitzar prediccions per a grups de sistemes. La teoria de caos és una cosa semblant a la mecànica quàntica. Cal estudiar en l'àmbit estadístic les funcions pròpies de l'operador d'evolució (fer la seva anàlisi espectral corresponent). En altres termes, la teoria del caos ha de formular-se a nivell estadístic, però això vol dir que la llei de la naturalesa pren un nou significat. En lloc de parlar de certesa, ens parla de possibilitat, de probabilitat.
La fletxa del temps és, simultàniament, l'element comú de l'univers i el factor de distinció entre el estable i l'inestable, entre el organitzat i el caos. Per anar més lluny en aquesta reflexió, cal estendre els mètodes d'anàlisi de la física quàntica, especialment sortint de l'espai euclediano (l'espai d'Hilbert, en sentit funcional) en el si està definida. Afortunadament, matemàtics francesos, abans de res Laurent Schwartz, han descrit una nova matemàtica, que permet copsar els fenòmens de caos i descriure'ls en l'àmbit estadístic.
Però el caos no explica tot. La història i l'economia són inestables: presenten l'aparença del caos, però no obeeixen a lleis deterministes subjacents. El simple procés de la presa de decisió, essencial en la vida d'una empresa, recorre a tants factors desconeguts que seria il·lusori pensar que el curs de la història pot modelitzar per mitjà d'una teoria determinista.
El segon tipus de sistemes inestables evocats més amunt és conegut sota la denominació de sistemes de Poincar. Els fenmens de ressonància juguen en ells un paper fonamental, ja que l'acoblament de dos fenmens dinmics dóna lloc a nous fenmens dinmics. Aquests fenmens poden ser incorporats en la descripci estadstica i poden conduir a diferències amb les lleis de la mecnica clssica newtoniana o la mecnica cuntica. Aquestes diferències es posen de manifest en els sistemes en els quals es produeixen col·lisions persistents, com els sistemes termodinmicos. La nova teoria demostra que es pot tendir un pont entre dinmica i termodinmica, entre el reversible i l'irreversible.
La inestabilitat no ha de conduir a l'immobilisme
Ens trobem en un perode "frontissa" de la ciència. Fins al present, el pensament pona l'accent sobre l'estabilitat i l'equilibri. Ja no és es. El mateix Newton sospech la inestabilitat del món, però descart la idea perquè la va trobar insuportable. Avui, som capaços de apartar-nos dels prejudicis del passat. Hem integrar la idea d'inestabilitat en la nostra representació de l'univers. La inestabilitat no ha de conduir a l'immobilisme. Al contrari, hem d'estudiar les raons d'aquesta inestabilitat, amb el propòsit de descriure el món en la seva complexitat i començar a reflexionar sobre la manera d'actuar en aquest món. Karl Popper deia que hi ha la fsica dels rellotges i la fsica dels núvols. Desprs d'haver estudiat la fsica dels rellotges, ara hem d'estudiar la fsica dels núvols.
La fsica clssica estava fundada sobre un dualisme: d'una banda, l'univers tractat com un autmata; d'altra banda, l'ésser humà. Podem reconciliar la descripci de l'univers amb la creativitat humana. El temps ja no separa l'ésser humà de l'univers.
