martes, 28 de noviembre de 2017

¿Cerebro cuántico o gran computador?




El físico matemático Paul Davies, escritor del libro “La mente de Dios”, haciéndose eco de otra analogía relacionada con la informática, expone una hipótesis en la que concluye que tal vez seamos parte de un gran sistema binario, donde los seres vivos, en todas sus vertientes, participan de una realidad artificial, tal vez siendo cada uno de nosotros una aplicación o un elemento dentro de un programa mayor de vida, en un entorno específico. Algo así como la Gaia de Lovelock.

De hecho, ya en su tiempo se sentaron las bases para lo que después sería la realidad virtual, curiosamente fue a través de un sencillo programa informático, uno de los primeros juegos diseñados para computadora, creado por el matemático John Conway en 1970, llamado “Vida”. En este juego de formas, implantando unas pocas normas básicas, se recrea un sistema análogo al de la vida natural, donde los elementos evolucionan, cambian, se reproducen, desparecen, aparecen nuevos, etc. Se establece un modo inicial en el que se colocan unas pocas formas que ocupan unos pixeles de la pantalla, sobre un fondo cuadriculado en el que se pueden mover o colocar las formas, cada cuadro es un pixel e interactúan según ciertas reglas básicas establecidas.  Se puede decir que el juego tiene una base determinista, pues se pueden predecir de alguna manera las posiciones o posibilidades que pueden adquirir las formas siguiendo las reglas programadas, aunque según aumenta el tamaño del fondo y la cantidad de pixels iniciales, aumentan las variedades de formas, sus posiciones y relaciones con las demás. Pronto el jugador se da cuenta que este juego se convierte en autónomo, en el momento en que se colocan las figuras iniciales, a partir de esas formas básicas, se van recreando situaciones curiosas, formas que cambian, que se combinan unas con otras, que se reproducen o replican, que proliferan, absorbiendo o destruyendo a otras, algunas formas son previsibles, pero otras no tanto; incluso algunas de manera sorprendente van aumentando en complejidad a medida que se van uniendo a otras. Con esa idea pretenden demostrar que es posible que la naturaleza funcione así, como una  infinita estructura de “vida”, bajo unas claras leyes físicas, pero en un campo lo suficientemente grande como para multiplicar las formas o posibilidades infinitamente, con lo cual han llegado a aparecer seres complejos, incluyendo la inteligencia.

Bajo esta idea surgió la posibilidad de utilizar la computación para crear “inteligencia artificial”. Esto significaría replicar el funcionamiento del cerebro humano en una máquina lo suficientemente compleja para, no solo procesar datos, sino imaginar, crear ideas, desarrollar soluciones imaginativas a los problemas que se le expongan. Incluso con la capacidad de sentirse autónoma o ser pensante, libre, con la capacidad de tomar decisiones por sí misma.  


Claro que siempre nos topamos con la condición de que son programas que se ponen en marcha por la voluntad de una mente externa, la del programador o diseñador que le ha insertado las coordenadas o el programa con las posibilidades o fines que pueda tener, y del usuario de esa máquina, quien la pone en marcha y quien a voluntad, la puede apagar. En definitiva, no sería totalmente autónoma. De hecho, siguiendo las leyes básicas de la robótica, ideadas por Isaac Asimov, dichas máquinas estarían limitadas al servicio de sus creadores. Y por supuesto, estamos aún a años luz de conseguir una inteligencia artificial que genere pensamientos o sentimientos autónomos, si es que algún día eso se pudiese lograr.

 Aún asumiendo que se pueda conseguir algún día una máquina con esa capacidad, todavía sería necesario ante todo comprender cómo se desarrollan o se crean los pensamientos o la personalidad en nosotros mismos, en nuestro cerebro, algo que está muy lejos de lograrse. Y sin comprender o controlar eso, es imposible poder imitarlo en una máquina. Pero esto deja entrever otra interesante cuestión y es que si según Conway, Davis, y otros matemáticos, serían capaces de recrear un universo virtual, es quizás porque simplemente en nuestras creaciones relacionadas con la inteligencia artificial estamos imitando nuestra realidad. Por tanto, surge la pregunta: ¿no seremos parte de un universo pre-programado con la capacidad y complejidad para albergar vida inteligente autónoma e independiente? ¿Será que lo que consideramos realidad pueda ser parte de un inmenso programa informatizado controlado por alguien muy superior que observa desde fuera nuestro funcionamiento y acciones?

Esa es la conclusión que sacó el famoso físico norteamericano de origen japonés Michio Kaku, autor del libro “El futuro de nuestra mente”, citado en esta obra y defensor de la llamada teoría de cuerdas. El reputado físico, al investigar la forma de moverse de los taquiones, (partículas subatómicas), descubrió que podía haber una serie de fuerzas inteligentes que parecían gobernar el movimiento de esas partículas aparentemente caóticas.


Antes de explicar como Michio Kaku llegó a esa conclusión, vamos a intentar hacer un esbozo muy resumido del mundo cuántico y sus particularidades. El universo se explica y está gobernado, por así decirlo, por cuatro fuerzas fundamentales, estas son: La gravedad, la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la interacción nuclear débil. Se supone que estas cuatro fuerzas explican todo lo que nos rodea, como el movimiento planetario, la electricidad, la química o la forma en que se cohesionan los átomos,  y la conversión de la materia en energía, entre otras. Aunque todas ellas, distintas en funcionamiento y efectos, son manejadas, o utilizan, por así decirlo, determinadas partículas subatómicas.

Las partículas subatómicas tiene unas cualidades de compleja explicación, algunas son capaces de moverse a velocidades lumínicas, electrones, taquiones, neutrinos, gluones, fotones o quarks, y han traído de cabeza a los físicos cuánticos que intentan explicar el universo con una teoría unificada, además en los últimos años han centrado todos sus esfuerzos en demostrar su existencia y definir si estas partículas tienen masa o son simplemente ondas, todo para unificar una teoría que explique o prediga su funcionamiento, pues están fuera de las leyes explicadas por Newton o Einstein. Esto ha derivado en la llamada: Mecánica cuántica, donde las cosas dejan de parecerse a lo que observamos en nuestro entorno normal.


Algunas afirmaciones sobre el mundo cuántico nos sugieren, por ejemplo, que una partícula solo se puede ver en el momento concreto en el que intentas detectarla, si esta partícula tiene que viajar en un vacío de un punto a otro, toma todos los caminos posibles, tanto en espacio como en tiempo, pueden estar allí y no estar, pueden ir al futuro o al presente. Cabía esperar que cuando observemos esa partícula, esto marca de alguna manera nuestra realidad en un momento dado, pero mientras no son detectadas u observadas las partículas seguirán moviéndose por todas las direcciones posibles. Por eso se puede decir que estas solo existen en el momento en el que las vemos. ¿Cómo saben esto los físicos? Porque ha sucedido así en las pruebas simuladas por ordenador, y también se han realizado experimentos que parecen confirmar ese fenómeno natural a nivel subatómico.

Bien, pues algunos pretenden comparar esto con el funcionamiento del cerebro a nivel neuronal, se decantan por la idea de que tenemos un cerebro cuántico, por el hecho de que miles de ideas opuestas puedan circular por la mente de una persona, pero solo una puede salir en un momento dado al hablar, así quien nos escuche se quedará con esa idea, ignorando la existencia de las demás, que seguirán sin embargo, pululando en el interior. Entre estos se encuentra el físico Roger Penrose, quien has escrito varios libros donde relaciona la mecánica cuántica con el funcionamiento del cerebro. En opinión de Penrose, no puede reducirse la explicación del funcionamiento de la mente consciente con la analogía de un computador, ni puede explicarse en términos de modelos computacionales. La comprensión es algo que va mucho más allá de la mera computación, y se puede demostrar de qué modo la consciencia aparece a partir de la materia, el espacio y el tiempo. Junto al catedrático de psicología por la universidad de Arizona, Stuart Hameroff, propuso una teoría que trata de explicar la separación entre la mente y el cerebro. Este último propone que la mente consciente o el “yo interno” se mueve entre los microtúbulos, (estructuras tubulares de las células neuronales, de 26 nanometros de diámetro, se consideran las unidades más pequeñas del citoesqueleto celular), que actúan como canales de trasmisión de información cuántica, y en cuyo interior, podría existir un estado ordenado de agua o líquido que ayudaría a mantener el estado de coherencia necesaria, sin el caos que presenta la mecánica cuántica. Por otro lado, Penrose añadió a esto que es imposible encontrar una analogía computacional con el funcionamiento del cerebro. 
Si se analiza la información desde el punto de vista meramente computacional, aplicando el famoso test de Turing, nos encontramos que hay contradicciones en las formulaciones matemáticas del cerebro, el “test de la verdad” de Turing daría por respuesta como falsa o errónea un razonamiento cualquiera de la consciencia, y sin embargo la mente juega regularmente de esa manera con los datos que maneja para tomar decisiones. Eso llevó a ambos investigadores a la conclusión de que ningún Computador u ordenador construido por el hombre podría llegar a superar la mente e inteligencia humana, pues nunca se les puede otorgar la capacidad de comprender y encontrar verdades que los seres humanos poseemos, precisamente porque la computación se basa en métodos muy distintos e inferiores a los que la mente maneja.


Recapitulemos en lo dicho anteriormente, en el mundo cuántico se da la paradoja de que una cosa existe en el momento que ese objeto se ve, y puede estar vivo o muerto a la vez, está y no está al mismo tiempo. Se juega con un mundo de probabilidades donde el azar manda. Claro que esto aplicado al cerebro deja muchas incógnitas sin despejar, pues de ser así, es decir, de tener un funcionamiento cuántico ¿Cómo puede una persona reforzar sus ideas, exponiéndolas o declarándolas una y otra vez, y no dar respuestas contradictorias o al azar? ¿Qué hace que las funciones que llevan a cabo las millones de neuronas se dirijan a una explícita, concreta y delicada tarea y en una determinada dirección? La explicación de Penrose y Hameroff vendría responder que esa gravedad cuántica en los microtúbulos neuronales hace que los datos se muevan en coherencia a través de lo que llamaron “Reducción objetiva orquestada” (Orch-OR), una característica intrínseca de la acción del universo. Dicho de un modo más comprensible, la manera como se maneja y se mueve la información a través de la sinapsis neuronal está controlada por un ente independiente al cuerpo físico por el que circula, conectado de alguna forma al universo de dónde proviene. Por lo tanto en el momento de morir este flujo consciente sale de nuevo y vuelve al universo.


Michio Kaku explica algo similar con otro curioso planteamiento. En las explicaciones sobre el mundo cuántico, con tal de unificarlas con el ordenado mundo que nos rodea, ha surgido adaptar una teoría llamada de las cuerdas o la versión más actual de esta, la de “supercuerdas”. Esta teoría surgió de la necesidad de añadir al modelo estándar de la física,  la cuarta fuerza, es decir la gravedad, que parece no funcionar igual que las demás y donde aún no se ha detectado su supuesta partícula, (el gravitón), aunque la lógica cuántica lo prediga. Michio Kaku en su teoría de las cuerdas, básicamente y resumiendo mucho, expuso la siguiente explicación: Que las partículas materiales, aparentemente puntuales, son en realidad, “estados vibracionales” de un objeto extendido más básico llamado “cuerda” o “filamento”,  lo que significa que todo lo que se mueve está de alguna manera unido a ese complejo sistema de cuerdas vibrantes, lo cual convertiría a un electrón, por ejemplo, no en un “punto” sin estructura interna y de dimensión cero, sino en un amasijo de cuerdas minúsculas que vibran en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones.


Dicho de otra manera, es como si todas las partículas, o están unidas o funcionan según la vibración de dichas cuerdas, si oscila de determinada forma es posible que subatómicamente tuviéramos ante nuestros ojos un electrón; pero si lo hace de otra manera, entonces veríamos un fotón, o un quark, o cualquier otra partícula del modelo estándar.

En esa línea el profesor Kaku, terminó afirmando lo siguiente: He llegado a la conclusión de que estamos en un mundo hecho por reglas creadas por una inteligencia, no muy diferente de un juego de ordenador favorito, pero, por supuesto, más complejo e impensable”.

Esto nos lleva a otra teoría que trataremos en el siguiente capítulo que ahonda en estas cuestiones.


Bibliografía y libros sugeridos
 -El futuro de nuestra mente - Michio Kaku 
 -La nueva mente del Emperador - Roger Penrose
 -La mente de Dios - Paul Davies
 -Las sombras de la mente - Roger Penrose

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