Teoría del caos y método científico

Abstract

Se efectúa una revisión bibliográfica sobre la relación epistemológica entre la ciencia y el caos. En el pasado, el mecanicismo había postulado un universo ordenado y continuo formado por partes separadas (reduccionismo) que respondían a una causa (causalidad) y podían provocar efectos predecibles (predictibilidad). En las últimas décadas surgió la concepción de los sistemas complejos, muchos de ellos desordenados, a–periódicos y disipadores de energía, cuyas partes no se conciben sin el todo (holismo), lo cual generó un cambio en la filosofía de la ciencia y justificó su comprensión a través de la teoría del caos. Los sistemas caóticos son muy sensibles a las condiciones iniciales (determinismo) e impredecibles a largo plazo. Se narra una breve historia sobre esta nueva metodología de investigación científica y se detallan sus componentes, tales como fractales, atractores, ruidos, espacios de fases y dimensiones. Con el advenimiento de la informática nació la matemática del caos, que junto a la lógica difusa, permitieron construir modelos experimentales (simuladores) con los cuales se obtuvieron nuevos conocimientos y predicciones en los campos de la fisiología, patología, biología, física, meteorología, economía y otros. En fisiología se elucidaron fenómenos concernientes al biorritmo del sistema nervioso, automatismo cardíaco, dinámica circulatoria, homeostasis del medio interno, adaptabilidad pulmonar, ritmo circadiano, retroacciones hormonales, actividades enzimáticas, eficiencia inmunológica, percepción olfatoria, cognición, conducta y cambios adaptativos. La teoría del caos ha motivado un cambio de paradigma y se ha convertido en un método para generar conocimientos científicos en el área de los sistemas complejos inestables

A bibliographical review on the epistemological relationship between science and chaos is presented. In the past, mechanicism had postulated an orderly and continuous universe formed by separated parts (reductionism) which responded to a cause (causality) and might generate predictable effects (predictability). The conception of complex systems, many of them disordered, aperiodical, and energy dissipators, appeared in the last decades. The parts of these systems are not conceived without the whole (holism); this concept generated a change in the philosophy of science and justified its understanding through the chaos theory. Chaotic systems are very sensitive to the initial conditions (determinism) and are unpredictables to a long term. A brief history on this new scientific investigation methodology is narrated. The chaos components, such as fractals, attractors, noises, phase–spaces, and dimensions, are described. Mathematics of the chaos was born due to computer science’s development. This mathematics, together with diffuse logic, allowed to build experimental models (simulators) by means of which new knowledge and predictions in the fields of physiology, pathology, biology, physics, meteorology, economy and others, were obtained. In physiology, phenomena concerning the biorhythm of the nervous system, heart automatism, circulatory dynamics, internal environment homeostasis, lung adaptability, circadian rhythm, hormonal retroactions, enzymatic activities, immunologic efficiency, olfactory perception, cognition, behavior and adaptive changes, were elucidated. Chaos theory has motivated a paradigm change and it has become a method to generate scientific knowledge in the area of unstable complex systems.