ESTRUCTURA, FUERZA, FUNCIÓN Y ESCALA

Patricio Valdés Marín  

pvaldesmarin@hotmail.com  

Cuando hablamos de estructuras y fuerzas, descubrimos funciones y escalas. Las cosas están causalmente relacionados entre sí de dos maneras: entre las estructuras dentro de la misma escala, y jerárquicamente cuando se refiere a una estructura que pertenece a una escala mayor que las contiene o cuando las estructuras que pertenecen a una escala menor le son referidas. La complementariedad estructura-fuerza subraya que todas las cosas son estructuras que contienen estructuras de una escala menor como subestructuras o unidades discretas digitales, llegando a las mismas partículas fundamentales, que son a la vez unidades discretas digitales de estructuras de una escala superior, y también que generan las fuerzas. Ella la hace tan universal y necesaria como el mismo ser. Así, ella es válida desde el mundo microscópico de las partículas subatómicas fundamentales hasta el mundo macroscópico que se identifica con el universo mismo. El indeterminismo en cualquier escala se resuelve por el determinismo estadístico de la escala superior.

Introducción 

Después de Parménides, Aristóteles decía que todo es uno. Pero para él, lo uno es un atributo trascendental de todos los seres. Lo que no dijo es que un todo es comprendido por muchos todos, es decir, muchos unos, tal como un todo junto con otros todos forman parte de un todo.

El descubrimiento de Max Planck que la energía fundamental se transmite discretamente, junto con la interpretación probabilística de Max Born, llevó Werner Heisenberg a formular, en 1927, la hipótesis de que la emisión de radiaciones es un fenómeno estadístico. Una vez que el estado de una partícula se conoce, sólo es necesario definir la probabilidad de su ubicación, ya que, a escala subatómica, cualquier medida real implica alterar el objeto medido. El "principio de incertidumbre"de Heisenberg afirma la imposibilidad de determinar la posición y la velocidad de las partículas subatómicas en forma simultánea y con exactitud.

Podemos decir por lo tanto que, en un esquema fenomenológico o analógicos, los sistemas y procesos se describen en términos de hechos que deben medirse directamente en una escala mayor, mientras que en esquema cuántico o digital los eventos  son particulares y necesitan, para su formulación, el uso de la noción de cuantos. Las estadísticas son necesarias para saltar del esquema cuántico al esquema fenomenológico. Pero este salto significa pasar de una escala inferior a una escala superior, es decir, de un conjunto de unidades discretas, digitales, a un proceso analógico constante. El indeterminismo sucede en todas las escalas posibles, pero su determinación se resuelve en una escala mayor por medio de las estadísticas. El problema de la mecánica cuántica es que en su propia escala, la más fundamental de todas, no puede existir alguna resolución estadística de los fenómenos cuánticos, ya que no existe una escala menor. Esta conclusión nos obliga a asignar el indeterminismo para situaciones particulares. Si la transmisión de la energía, que es como la relación entre una causa y su efecto se lleva a cabo, no es un flujo constante, sino un flujo de unidades discretas, o cuantos, en la escala de estas unidades discretas no es necesario que tal  o cual unidad deba ser transmitida en tal o cual momento. Desde el punto de vista de una escala más alta la transmisión de la energía es un proceso perfectamente analógico, ya que es estadístico.

La estructura y la fuerza como los dos lados complementarios de las cosas

El universo entero y sus cosas son estructura y fuerza, las cuales son hechas de materia, energía, tiempo y espacio. También, el entendimiento de la naturaleza de estos elementos esenciales es necesaria para una comprensión cierta de la realidad.

La estructura y la fuerza son las dos caras del ser y constituyen una complementariedad. Surgen naturalmente de los conceptos de materia y energía, que son las principales manifestaciones del universo. Esta complementariedad constituye el principio universal, unificador y ordenador de todas las cosas. La multiplicidad de las cosas adquiere la unidad de esta complementariedad, porque todas las cosas son a la vez estructura y fuerza, se originan en la materia y la energía, y son parte de otras estructuras de acuerdo a escalas progresivas. Percibimos que las cosas del universo mutan, pudiendo concluir que la relación causal es una fuerza que transforma la energía y produce el cambio, y que las fuerzas que se liberan dependen de la funcionalidad de las estructuras de acuerdo a las leyes naturales, las que pueden ser conocidas científicamente. En el curso de la evolución del universo, las estructuras se vuelven progresivamente más complejas y funcionales en escalas cada vez mayores.

El universo no es el contenedor de las cosas en un referente de espacio-tiempo, ni es el campo espacio-tiempo de la causalidad. El universo se compone principalmente de la interacción de las estructuras y las fuerzas que producen la organización de la materia durante el desarrollo del espacio-tiempo. Los parámetros dimensionales del tiempo y el espacio se entienden precisamente por los dos términos de esta complementariedad.

La base empírica para demostrar que la fuerza y la estructura son los dos aspectos complementarios, universales, constitutivos y transformadores del universo se encuentra en la distinción entre materia y energía. Para la materia (como masa) y la energía, Albert Einstein descubrió su convertibilidad y equivalencia, que expresó en la famosa ecuación E = mc². Y como en el caso de la masa, la equivalencia la de energía con las cargas eléctricas ha sido establecido.

Estructura

Para entender el concepto de "estructura", se debe analizar primero el concepto de "masa". Este concepto fue introducido por Isaac Newton para explicar tanto la gravedad como el principio de inercia de Galileo. La abstracción y la simplificación es necesaria para describir físicamente los fenómenos de fuerza y cambio, pero esto interfiere con una verdadera comprensión de la materia. A pesar de ser evidente que un conjunto de puntos de masa que conforma un cuerpo tiene volumen, no podríamos avanzar mucho si la masa sólo se la ve en su capacidad para ocupar los lugares en espacios por su pertenencia a cuerpos.

A pesar de que una estructura puede ser concebida como un punto material sin ningún tipo de extensión, como en la teoría de la gravitación, la ubicación de un centro de gravedad, la distancia a otro cuerpo, y la cantidad de masa, son también propiedades de la materia. Una estructura es una determinada materia organizada, y recíprocamente, la materia no existe a menos que constituya una estructura. Uno podría imaginar que una estructura es un conjunto de puntos masivos sin extensión, ocupando un espacio determinado en un momento determinado de tiempo, en el espacio-tiempo pre-existente. Pero esta imagen es errónea. La cuestión importante es que no importa cuan pequeño sea un corpúsculo, es funcional y tiene capacidad para relacionarse con otros corpúsculos en su misma escala. La relación de dos o más corpúsculos genera una estructura, así como también un espacio-tiempo particular.

A pesar de que una estructura, en la perspectiva de la dinámica, se reduce a masa y desde el punto de vista de la masa no encontramos otra cosa que masa, la energía básica se condensa en la materia que contiene la masa y otras propiedades. Todo esto produce una extraordinaria funcionalidad que permite la distribución espacial de la estructura en los diversos grados de complejidad y funcionalidad a partir de las partículas fundamentales. Estas propiedades son la extensión, el volumen, la carga eléctrica y una composición de diversos tipos de partículas subatómicas. Cada una de estas partículas posee spin. Muchas de estas partículas tienen la forma de corpúsculo y de onda, y se relacionan con otras partículas por lo menos mediante un tipo específico de las cuatro fuerzas fundamentales. Subsisten en el tiempo si no están experimentando un cambio. Tan simple como la masa estructurada pueda ser, genera espacio-tiempo y posee algún tipo de funcionalidad a través de la cual es capaz de ser una causa o un efecto, de ser la fuente o la destinataria de fuerzas, y de contener, aceptar o entregar energía.

Una estructura es fundamentalmente la relación o el nexo causal que se establece entre dos o más estructuras que, además de otras funciones específicas, son funcionales a una a otra y viceversa, y convirtiéndose en subestructuras de una estructura de una escala mayor. Además, dicha estructura adquiere su propia funcionalidad, en virtud de la funcionalidad de sus subestructuras y de la relación que dichas subestructuras establecen entre ellas. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno se relacionan a causa de algunas de sus respectivas funciones, produciendo la estructura de una típica molécula de agua, que posee también sus propias funciones, entre ellas peso específico, gravedad, y así sucesivamente.

Debido a su funcionalidad, la materia tiene la capacidad para ensamblarse a sí misma, ordenarse, construirse y organizarse, es decir, estructurarse. Cuando pensamos en el concepto de "estructura", entenderemos también las ideas de grupo, constitución, orden, montaje, construcción, como también organización, disposición, arreglo, sistema, distribución, esquema, etc., que son sinónimos de las posibilidades de la materia , y se refieren a partes constitutivas de menor escala y se incluyen en las unidades de mayor escala.

Una estructura no debe ser vista como algo rígido –un edificio– o algo geométrico –una molécula– o como algo estático y permanente. Una estructura incluye las cosas más intangibles de la naturaleza, tales como las percepciones y las ideas. De la misma manera, una estructura es capaz de generar fuerza, y la fuerza es capaz de estructurar la masa y la carga eléctrica. La masa-carga eléctrica accionada por la fuerza adquiere la calidad de estructura.

Fuerza

En la naturaleza la energía no puede existir por sí misma: o bien está "condensada" en la materia, ya sea como masa o como carga eléctrica, o participa en la relación de causalidad entre dos o más estructuras (como gravedad, radiación electromagnética, etc.) Por lo tanto, necesita de la intermediación de la materia. La energía es un poder que posee una estructura, y ninguna estructura puede existir ni actuar sin la energía. Cada estructura puede producir o adquirir energía. En esta acción, necesita de al menos otra estructura, y la relación que establecen es de una causa y su efecto. Cuando una estructura entrega energía, hablamos de causa, cuando una estructura adquiere energía, hablamos de efecto. Pero la energía que adquiere una estructura, mientras es un efecto, puede ser tan grande que la propia estructura puede ser destruida. Cada transmisión de energía cambia ambos, la estructura causa y la estructura efecto.

Como la física lo entiende, la energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar trabajo. Esta capacidad depende de la velocidad y la masa-carga eléctrica de un cuerpo. Según su definición, la energía es el trabajo máximo que un cuerpo es capaz de realizar y es la mitad de su masa multiplicada por el cuadrado de su velocidad. Así vemos que la energía del cuerpo aumenta con el cuadrado de su velocidad. Por otro lado, la velocidad de un cuerpo no tiene un marco de referencia absoluto, sino que debe ser referida necesariamente a por lo menos un segundo cuerpo y tiene validez únicamente en relación con este segundo cuerpo.

Estructura y escala

En el curso de la historia del universo, cuyo origen fue una cantidad infinita de energía contenida en un punto infinitamente sin espacio, es posible suponer que el big bang produjo una enorme condensación de energía en materia. Después de este acontecimiento singular y mientras, desde el punto de vista del big bang, la materia –y no el espacio– sigue expandiéndose a la velocidad de la luz, el resultado neto es que la materia ha sido objeto de una creciente "estructuración", que contiene escalas cada vez mayores. Como consecuencia, si la materia es la manera de condensar la energía, la materia cada vez más estructurada se aprovecha de la energía de una manera cada vez más eficiente.

Para comprender la relación causal entre las estructuras debido a la fuerza, se debe introducir el concepto de "función". Cualquier estructura es funcional, ya que ejerce fuerza o está sujeta a fuerza. La función es lo que permite a una estructura ser una causa o un efecto. Es la combinación específica de las fuerzas de una estructura particular, es decir, esta estructura es muy funcional porque es causa o efecto según una combinación específica de fuerzas. Una función de cualquier estructura de nuestro universo ejerce peso, ya que todas las estructuras se componen de partículas masivas, no obstante una estructura puede tener otras funciones aún más decisivas que la distinguen, como la relación lógica de ideas.

De la misma manera como una estructura se ve afectada de un modo determinado por una fuerza especial, una estructura tiene una forma particular de ejercer fuerza y ser por tanto una causa. La fuerza no es una entidad que existe independientemente de la estructura, ya que ambas son complementarias. Si todas las fuerzas están necesariamente vinculadas con una estructura, la fuerza se ejerce de acuerdo a la funcionalidad de esta estructura particular. La fuerza actúa de acuerdo a la forma de funcionar de su estructura complementaria. Del mismo modo, la fuerza actúa sobre otra estructura en función de su configuración particular para el cual es funcional como efecto.

La función puede definirse como la forma específica en que una estructura actúa ya sea como una causa ya sea como un efecto, es decir, como la capacidad específica para interactuar con otras estructuras según sus formas de existir. La relación causal se establece por la predeterminación de la funcionalidad de las estructuras que intervienen en la transferencia de energía por medio de la acción de la fuerza. Una estructura es funcional en el sentido de que es capaz de generar energía, así como de recibir energía. La fuerza pertenece tanto a la funcionalidad de la estructura causa, como a la funcionalidad de la estructura efecto Sin la funcionalidad de ambas estructuras no puede haber transferencia de energía. Si la emisión y la recepción de la energía no existiera en un momento dado, la relación causal no se produce. Una relación de causalidad necesita por lo menos de una estructura que funciona como causa y de una estructura que funciona como efecto. Si esto no sucede, la funcionalidad sólo será posible. El grado de funcionalidad de una estructura depende de la eficiencia en el uso de la energía, y una estructura tendrá una mejor posibilidad de subsistir si es más funcional. La funcionalidad es imperfecta en la mayoría de las relaciones causales más complejas.

La relación causal es determinista y funciona de la misma manera en todas las situaciones donde las condiciones son las mismas. La base de la existencia de las leyes naturales es, precisamente, el hecho de que todos los seres o cosas del universo son al mismo tiempo estructuras y fuerzas. La función específica o el modo de un comportamiento particular de una estructura es la base de la existencia de una ley natural determinada.

La estabilidad de una estructura depende no solo de la estabilidad de sus componentes estructurales, es decir, sus subestructuras, sino que principalmente del equilibrio y la armonía interna y del medio ambiente. El grado de equilibrio está en relación inversa a la complejidad de la estructura. El cambio que está siempre presente es, por una parte, el efecto natural de la inestabilidad y el desequilibrio inherentes y significa desestructuración. Pero, por la otra parte, el cambio también es el efecto de la capacidad de estructuración a través de la agregación y la interacción estructural y significa estructuración, y también evolución. Así, a la natural e inevitable desintegración de toda estructura, se opone la tendencia de una estructuración y progresiva evolución.

Las cosas del universo son estructuras que están jerárquicamente ordenadas en escalas de acuerdo al espacio y su complejidad. A partir de las partículas fundamentales y hacia la complejidad para incluir la totalidad del universo, toda estructura es una subestructura de una estructura y contiene a su vez subestructuras. Así, las cosas del universo son organizaciones de varias escalas y tamaños muy diversos, y todas éstas están contenidas dentro de otras, de modo que todas las escalas encierran sucesivamente estructuras de escalas inferiores. Así podemos entender que todas las estructuras, exceptuando las partículas fundamentales, están constituidas por subestructuras como sus unidades discretas o digitales, mientras que la propia estructura es el esquema análogo para ellas, determinando su comportamiento individual por medio de la estadística. Si un número de estructuras dentro de la misma escala forma parte de una estructura viable y subsistente, la nueva estructura constituida es funcional.

Las subestructuras de la escala inmediatamente inferior son las unidades discretas de una estructura, y a su vez son estructuras, ya que están igualmente compuestas por unidades discretas de una menor escala. Una estructura está compuesta por unidades discretas de la escala inmediatamente inferior, y éstas están compuestas por unidades discretas de una escala aún más baja, y así sucesivamente, hasta llegar a las unidades fundamentales, supuestamente las subestructuras de la escala más baja posible. Éstas relacionan y organizan las partículas fundamentales. La estructura de la escala más alta posible es el mismo universo, ya que es la única estructura existente que contiene la totalidad de las estructuras. Las estructuras se ordenan de modo progresivo y jerárquico de acuerdo a la dimensión o complejidad de las escalas. Una estructura es mayor que sus subestructuras, ya que las contiene. Además, una estructura es más compleja que sus subestructuras, pues, además de poseer las funciones de sus subestructuras, tiene su propia funcionalidad.

Si se toma en cuenta un punto de vista evolutivo, se pueden distinguir dos procesos. El primero es la funcionalidad de las subestructuras, que permite la existencia de estructuras de mayor escala, y que se integran. La segunda es la funcionalidad de una estructura que permite tanto su propia subsistencia como la generación de un medio ambiente apropiado para sus propias subestructuras. Estos dos procesos recíprocos hacen posible la explicación de la evolución: por un lado, la funcionalidad en la escala subestructural permite el salto a una escala mayor, cuando dos o más estructuras de una escala dada se relacionan, dando lugar a una estructura de mayor escala; por el otro, la funcionalidad superestructural hace posibles la existencia de estructuras de menor escala. En una perspectiva más amplia, el medio ambiente del universo permite la "estructuración" en cualquier escala, siempre que las escalas inferiores hayan sido previamente estructuradas.

Se pueden distinguir dos tipos de órdenes jerárquicos dentro de la estructura del universo. En primer lugar, desde el punto de vista del espacio (cantidad), las estructuras, incluyendo a los seres humanos, pueden ocupar un lugar determinado entre las estructuras desde las más pequeñas de todas, que son las partículas fundamentales, hasta la estructura más grande de todas, que es el universo mismo. En segundo lugar, todas las estructuras ocupan un lugar de acuerdo a su grado de funcionalidad y complejidad. En consecuencia, mientras que el universo, como una estructura, se ha ido expandiendo, conteniendo en sí mismo una cada vez mayor diversidad de estructuras, la materia se ha vuelto más compleja en el transcurso del tiempo mediante la estructuración de las cosas con mayores grados de funcionalidad y en escalas mayores.

Las estructuras de todas las escalas posibles del universo están básicamente constituidas por partículas fundamentales, como los ladrillos de un edificio. Y los edificios también tienen paredes, techos y pisos. Las cosas del universo están compuestas por un conjunto finito de partículas fundamentales combinadas en forma particular. La funcionalidad básica de las partículas fundamentales, que se caracterizan por su capacidad de ejercer fuerza, permite la propia funcionalidad de la estructura particular, independientemente de su escala. Todas las fuerzas conocidas en el universo provienen de las partículas fundamentales, y una función no es otra cosa que una combinación particular de las fuerzas básicas en determinadas intensidades y duraciones.

El hecho de que todas las estructuras del universo estén compuestas por el mismo tipo de partículas fundamentales tiene un triple significado. En primer lugar, es la base que fundamenta la unidad de todo el universo, las partículas fundamentales tienen el mismo comportamiento en todo el universo, lo que permite el descubrimiento de las leyes naturales universales. En segundo lugar, las cuatro fuerzas fundamentales que explican el funcionamiento de todas las cosas del universo provienen de las partículas fundamentales. En tercer lugar, es la base que nos permite explicar la mutabilidad de las cosas: las cosas se transforman en otras cosas, porque sus componentes en la escala fundamental pueden interactuar unos con otros y también generar estructuras de mayor escala.

El hecho de que exista una jerarquía de complejidad estructural indica que un siempre creciente orden existe con respecto a la escala superior. De esta manera, la estructura de un quark se compone de partículas fundamentales; la de un nucleón, por quarks; la de un núcleo atómico, por nucleones; la de un átomo, por núcleo y electrones; la de una molécula, por átomos; la de un ácido o sal, por las moléculas, y si se procede en el camino de la biología, la de una proteína, por aminoácidos; la de orgánulos celulares, por proteínas; la de una célula, por orgánulos celulares; la de tejidos y fluidos, por células, la de un órgano, por los tejidos y fluidos; la de los sistemas y aparatos fisiológicos, por órganos; la de un organismo biológico, por sistemas fisiológicos; la de un grupo social, por organismos vivientes; la de una especie biológica, por grupos sociales; la de un ecosistema, por especies biológicas, y así sucesivamente. Si tenemos en cuenta la escala de "organismo vivo", podemos llegar a conocer la máxima complejidad conocida, es decir, el ser humano.

El espacio-tiempo

Las siguientes son las propuestas básicas sobre el tiempo y el espacio. La dimensión de estos parámetros se relaciona con la cantidad, ya que ambos pueden ser medidos y ambos pueden ser utilizados como medidas. Ambos son las medidas del movimiento de la materia, y a través del movimiento el tiempo se relaciona con el espacio. El tiempo es lo que toma a un cuerpo moverse a una cierta velocidad en el espacio. Un reloj, que es un instrumento analógico que nos indica el tiempo que fluye, tiene esta capacidad debido a que sus engranajes giran a una velocidad constante, y los espacios cubiertos por cada diente en todos sus engranajes son similares. La regularidad de este movimiento está dada por el péndulo, que es determinado por la constante de la gravedad. El tiempo parece fluir a un ritmo constante. Sin embargo, su flujo es determinado por el cambio que varía de acuerdo a la energía. El agua se evapora a una velocidad constante si la entrada de calor se mantiene constante.

La interacción de dos cuerpos genera una distancia. Tres cuerpos crean un triángulo que se encuentran en un plano bidimensional. Cuatro cuerpos en interacción y no coincidentes en el mismo plano generan cuatro planos, dando forma a un espacio tridimensional. En el universo este espacio particular es común a todas las cosas que se relacionan de alguna manera a los cuerpos mencionados. Su capacidad para interactuar es posible porque estos cuerpos que se relacionan causalmente pertenecen a un presente común que se corresponde con el mismo espacio-tiempo en relación con su origen común en el big-bang. La velocidad de la luz es la velocidad máxima posible en la interacción de dos cuerpos. Si la velocidad de la luz fuera infinita, el tiempo sería nulo y sin efecto y la interacción entre las estructuras sería instantánea.

Desde Einstein sabemos que el tiempo absoluto no puede existir en el espacio. En el universo las cosas se mueven en relación a un observador desde cero hasta la velocidad de la luz. El espacio y el tiempo son medidas universales para cualquier movimiento, y ambos se enmarcan en la velocidad de la luz como referencia absoluta. Dado que la magnitud del movimiento de lo posible en el universo tiene un límite absoluto, es decir, la velocidad de los fotones, Einstein llegó a la conclusión de que el espacio y el tiempo son relativos, i. e., ambos parámetros son correlativas con respecto a este movimiento con valor absoluto. Introdujo el concepto de "espacio-tiempo" como dos parámetros relativos que se relacionan entre ellos y tienen la velocidad de la luz como referencia absoluta.

En el otro extremo de la escala, la distancia mínima entre dos partículas, la más pequeña que puede existir, es el número de Planck. En consecuencia, el tiempo y el espacio no son infinitamente pequeños, como se supone generalmente. Ambos parámetros comienzan a existir a partir de la cantidad mencionada. Ni el tiempo infinitesimal ni el espacio infinitesimal son posibles. En el universo hay un límite inferior y un límite superior para la causalidad. El límite inferior es la dimensión de la energía dada por la constante de Planck, que determina la menor escala posible de la existencia de la relación causal. El límite superior de esta relación se refiere a la velocidad máxima que puede tener el movimiento, que es la velocidad de la luz.

Lo que subyace en todo movimiento es el cambio, que es el origen del movimiento. El movimiento es la cara visible y medible del cambio. Por lo tanto, tanto el tiempo como el espacio son las medidas de la extensión y la duración de un proceso. En ambos casos el tiempo y el espacio miden una causa en relación a su efecto. Por un lado, el tiempo mide cuanto toma una causa afectar a algo y por cuánto tiempo se produce un cambio mientras ocurre. En este sentido, la duración puede durar un breve instante, o puede durar mucho más, de acuerdo a la regla de las leyes naturales. Por otro lado, el espacio mide la distancia entre la posición de una causa y la posición de su efecto. Cuando el cambio se mide a través de la relación causal, el tiempo se vuelve irreversible, porque hay gasto y ganancia de energía, la «estructuración» de algo, y la generación de fuerza. El tiempo no se puede identificar con fluir, como supuso Heráclito. El fluir es propio del movimiento. Pero el movimiento es una particularidad del cambio. El cambio está detrás del tiempo, ya que se refiere a todo proceso termodinámico, donde hay movimiento, pero también transformación. Una cosa cambia de una forma tan característica que se puede inferir una ley universal, que hace que una relación causal sea determinista. Sin embargo, cualquier cambio único posee una indeterminación fundamental.

El razonamiento anterior demuestra que la existencia del tiempo y el espacio dependen de la interacción de las estructuras, que es la base del cambio. El siguiente paso es mostrar que ni el tiempo ni el espacio preexisten a las cosas. El tiempo y el espacio no existen antes de la materia y la energía, sino que se desarrollan o se expresan en todas las interacciones de los cuerpos materiales. Si la materia y la energía se manifiestan en la estructura y la fuerza, ni el tiempo ni el espacio pueden existir independientemente, pero su existencia depende de la existencia de la complementariedad estructura-fuerza. El tiempo y el espacio no sólo dependen de la estructura y la fuerza, sino que son temporalmente y naturalmente a posteriori. El tiempo es la tasa a la que la energía es transferida entre las estructuras en la relación de causalidad. El espacio es el lugar configurado por las estructuras que interactúan entre sí, ahora como las subestructuras de la relación causal.

En el primer instante, al principio del tiempo y cuando el espacio no estaba comprimido, incluso en lo infinitamente pequeño, sólo la energía primigenia e infinita existía. A partir de este primer instante, en lo que ha llegado a ser conocido como el "big bang", cuando esta energía primigenia comenzó a ser "condensada" en materia, y las estructuras fundamentales –la masa y la carga eléctrica– que ejercen fuerza a partir de la escala cuántica, el devenir de la materia, el desarrollo del tiempo y la extensión del espacio se hizo posible. Este desarrollo y esta extensión no fueron entonces ni son ahora independientes de la conversión de la energía en masa y carga eléctrica. Las partículas fundamentales responsables de estas dos propiedades son altamente funcionales y generan sus propios campos espaciales de la fuerza dentro de la cual pueden interactuar causalmente.

La energía primordial, que contuvo los códigos de todas las leyes de la naturaleza, ha dado lugar a la posterior «estructuración» de la materia desde su primera condensación en partículas fundamentales y hasta la inteligencia humana, en un acto de creación que no tiene una conclusión conocida. Tal como la estructura de la materia conforma el espacio (el espacio es inconcebible si no se parte de una estructura), la funcionalidad de las estructuras que transforma la energía en fuerza hace el tiempo posible (el tiempo es generado por la relación de causalidad). Así, al igual que la estructura genera el espacio, la fuerza genera el tiempo.

Si la fuerza se define en términos de la alteración del movimiento de la materia en el espacio-tiempo y la materia se define como su "estructuración" de acuerdo a las coordenadas espaciales, entonces la fuerza tendrá que definir el tiempo. En esta ecuación la fuerza se hace libre del espacio, ya que el espacio es anulado por estar en ambos lados de esta ecuación. A la inversa, esto significa no sólo que el tiempo depende de la fuerza, sino que la fuerza desarrolla el tiempo. Vimos que la energía preexiste a la fuerza. La energía que proviene de una causa es siempre futuro, es potencialmente existente. Cuando la energía entra en el parámetro del espacio, ésta, mediada por la complementariedad estructura-fuerza, se convierte en fuerza y desarrolla el tiempo.

Esta idea es comprensible si pensamos que la fuerza, que transporta energía especificada o diferenciada, es el vínculo interestructural necesario entre la causa y su efecto, es el punto de encuentro entre la estructura causa y la estructura efecto. Para que un efecto ocurra es necesario que su causa sea mediada por una fuerza, si ambos, la causa y su efecto, deben ser identificados por estructuras funcionales. En la relación de causalidad la causa genera una fuerza que el efecto consume y, en esta acción, ambos son modificados de alguna manera. La fuerza genera la relación causal cuando la transferencia de energía se actualiza.

Dado que en cualquier relación de causalidad se lleva a cabo una secuencia temporal, la fuerza es la instancia que se interpone entre el "antes" y el "después" del evento; constituye el "ahora" del evento que modifica la estructura de forma irreversible. En todo cambio hay una transferencia de energía de acuerdo con la primera ley de la termodinámica, cualquier cambio es irreversible, según su segunda ley. Por lo tanto, podemos destacar que la fuerza genera el devenir y  desarrolla el tiempo.

Un hecho aislado, una única relación de causa y efecto, no nos dice mucho sobre el espacio-tiempo. Simplemente nos dice que un evento separa el antes del después en algún lugar. La dimensión espacio-tiempo es el conjunto de los múltiples eventos particulares que se van relacionando sucesivamente, ya que se van actualizando en un momento determinado, que es el presente de un determinado lugar en el espacio. Pero esta dimensión no puede ser lineal. El tiempo no es independiente del espacio. La sucesión de los acontecimientos no se da sólo en un punto espacial. Incluye un tejido interdependiente de los diferentes e infinitos eventos cuya correlación es una cuestión de la posición en el espacio no sólo del observador, que es una referencia en particular, sino del big bang, que es la referencia absoluta para todo el universo. El universo es el conjunto de las relaciones causales que se originaron en el big bang. Y debido a este origen común, el universo tiene unidad y sus leyes naturales se cumplen por todo tiempo y lugar.

He tratado de mostrar que el espacio está relacionado con la estructura y el tiempo está relacionado con la fuerza. El universo no es el campo espacio-tiempo donde las fuerzas y estructuras juegan, sino que el juego mismo es el espacio-tiempo desarrollado por la interacción estructura-fuerza. Si el origen primigenio fue la infinita energía contenida en un no-espacio, su evolución en el transcurso del tiempo ha seguido el camino de una "estructuración" constante y cada vez más compleja, que ha ido continuamente desarrollando el espacio y consumiendo energía.

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NOTAS:
Todas las referencias se encuentran en Wikipedia.
Este ensayo ha sido extraído del libro III - La clave del universo, http://claveuniverso.blogspot.com.
Perfil del autor: www.blogger.com/profile/09033509316224019472