Ilya Prigogine

Ilya Prigogine (en ruso: Илья́ Рома́нович Приго́жин,Iliá Románovich Prigozhin) (25 de enero de 1917 Moscú- 28 de mayo de 2003, Bruselas) fue un físico, químico,sistémico y profesor universitario belga de origen ruso,galardonado con el Premio Nobel de Química en el año1977 por sus investigaciones que lo llevaron a crear elconcepto, en 1967, de estructuras disipativas.

1 Biografía

Prigogine nació en Moscú, Rusia, en un hogar de origenjudío. Huyó con su familia en 1921, tras la constituciónde la URSS, hacia Europa Occidental, estableciéndoseen Bélgica en 1929. Estudió química en la UniversidadLibre de Bruselas en Bélgica, donde fue profesor defisicoquímica y física teórica a partir de 1947.En 1959, se convirtió en el director del Instituto Inter-nacional de Solvay de Bruselas. Fue asimismo catedráti-co de química en la Universidad de Chicago y de físicae ingeniería química en la Universidad de Texas en losEstados Unidos, donde fundó en 1967 el Instituto de Me-cánica Estadística y Termodinámica.En 1989 fue nombrado vizconde por el rey Balduino deBélgica.Autor de numerosos libros como Estudios termodinámi-cos de fenómenos irreversibles (1947), Tratado de termo-dinámica química (1950), Termodinámica de no equili-brios (1965), Estructura, disipación y vida (1967) o Es-tructura, estabilidad y fluctuaciones (1971). Al lado deIsabelle Stengers escribió: El Fin de las certidumbres,[1]y el clásico La nueva alianza.

2 Investigaciones científicas

Especialista en termodinámica, realizó investigacionesteóricas sobre la expansión de la termodinámica clásicaen el estudio de los procesos irreversibles con la teoría delas estructuras disipativas. Utilizó la teoría del caos en susinvestigaciones.En 1977 fue galardonado por la Real Academia sueca deCiencias con el premio Nobel de Química por una grancontribución a la acertada extensión de la teoría termodi-námica a sistemas alejados del equilibrio, que sólo puedenexistir en conjunción con su entorno.Otro de sus más célebres libros, de título Tan sólo una

Alegoría del tiempo por Tiziano

ilusión, es una antología de diez ensayos (elaborados en-tre 1972 y 1982) en los que Prigogine habla con especialahínco sobre este nuevo estado de la materia: las estructu-ras disipativas, asegurando que con estos novedosos con-ceptos se abre un “nuevo diálogo entre el hombre y la na-turaleza”.Partiendo de las siguientes preguntas Ilya Prigogine in-vestigó el concepto del tiempo:[2]

• ¿El tiempo, tiene un inicio?

• ¿Cómo se imprime el tiempo en la materia?

• ¿Cuál es el origen del Universo?

• ¿Cómo apareció el tiempo en el Universo?

• ¿El tiempo apareció con el Big Bang o antes?

• ¿Qué es la irreversibilidad?

• ¿Nos encontramos ante un Universo mecánico o an-te un Universo termodinámico?

• ¿Qué están primero: las leyes reversibles de lamecánica, de la mecánica cuántica, de la relatividado la dirección del tiempo como decía Aristóteles delantes y el después?

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2 3 ESTADO DE EQUILIBRIO VS ESTADO DE NO-EQUILIBRIO

• ¿De donde viene esta perspectiva del antes y el des-pués?

• ¿Hay que reconsiderar las estructuras de base de lafísica?

• ¿El tiempo es esencial como pensaba Bergson o esaccesorio como pensaba Einstein?

• ¿Donde está el tiempo?

• ¿Cual es el tipo de sistema dinámico que puede con-ducir a la irreversibilidad?

• ¿Cual es la ley fundamental del Universo?

• ¿Cual es el futuro de nuestro Universo?

Para Ilya Prigogine el tiempo precede al Universo. SegúnIlya Prigogine el Universo es el resultado de una transi-ción de fase a gran escala. El Universo sería el resultadode una inestabilidad sucedida a una situación que le haprecedido. El Universo que conocemos sería el resultadode una transformación irreversible de otro estado físico:cuando el tiempo se transformó en materia. La ruptura dela simetría, en el espacio, es consecuencia de una rupturaen la simetría temporal, es decir, de una diferencia entreel pasado y el futuro. La materia lleva consigo el signo dela flecha del tiempo. Su concepto de estructuras disipati-vas rompe la simetría euclideana del espacio y la simetríadel tiempo.La novedad que aporta es que, lejos del equilibrio, lamateria adquiere nuevas propiedades. Estas propiedadesson completamente nuevas pero no dejan aislado al siste-ma como se creía hasta el momento.Prigogine estudia los mecanismos matemáticos de forma-ción de las estructuras disipativas, llevando a cabo expe-rimentos numéricos en los que demuestra que, a partir dereacciones caóticas de no-equilibrio, se pueden formarcadenas de simetría rota pero con una nueva estructuraordenada. Esta ruptura de la simetría, en el espacio, am-pliamente discutida por la filosofía del espacio y el tiem-po, es consecuencia de una ruptura en la simetría tempo-ral, es decir, de una diferencia entre el pasado y el futuro.El concepto de estructura disipativa encuadra las propie-dades que caracterizan los sistemas sometidos a condi-ciones de no-equilibrio:[2]

• sensibilidad

• flexibilidad

• movimientos coherentes de gran alcance

• posibilidad de estados múltiples

• historicidad de las elecciones adoptadas por los sis-temas

El concepto de estructuras disipativas no sólo rompe elconcepto de simetría del espacio euclídeo, sino que tam-bién rompe con la simetría del tiempo y genera un nuevoconcepto de historicidad.De sus investigaciones surge, en 1967, la teoría de lasestructuras disipativas, por la que gana el Premio Nobelen 1977.

3 Estado de equilibrio vs estado deno-equilibrio

En la materia en estado de equilibrio todo es lineal y exis-te una sola posibilidad o solución, en cambio en el estadode no-equilibrio las ecuaciones no son lineales y hay mu-chas propiedades posibles. Se trata de ecuaciones de nolinealidad. La materia es más flexible. En el equilibrio esposible linealizar, todos los puntos que yacen sobre unmismo plano tienen las mismas propiedades, en cambioen el no-equilibrio hay una no linealidad de los comporta-mientos de la materia. Siempre aparecen nuevos estadosfísicos de la materia, una riqueza de comportamientos ymultiplicidad que no es posible hallar en el equilibrio por-que debemos introducir el elemento de la historicidad, deltiempo.[2]

Para la dinámica de sistemas, un sistema en equilibrio nopuede tener una historia ya que lo único que puede ha-cer es persistir en su estado, en el cual las fluctuacionesson nulas. No podemos comprender nuestro mundo si notomamos en cuenta el no-equilibrio. Es fundamental en-tender las fluctaciones de todo sistema dinámico.Para Prigogine es la función la que crea la estructura y losfenómenos irreversibles son el origen de la organizaciónbiológica, es decir, de la vida.Prigogine piensa en tres exigencias para la física -irreversibilidad, probabilidad y coherencia - para poderconcebir un Universo evolutivo, para concebir las condi-ciones para la existencia de nuevas estructuras alejadasdel equilibrio.Estas concepciones sobre el orden, desorden, equilibrioy no-equilibrio corresponden a un cambio de paradigmaen la ciencia, ya que hasta ese momento los científicosasociaban el orden con el equilibrio y el desorden con eldesequilibrio.Prigogine demuestra que el no-equilibrio es un fenómenotambién ordenado, de otra forma, pero otro orden al fin.Sus ideas, contradicen todo lo que se pensaba hasta en-tonces.La concepción clásica de las ciencias era determinista. Elcálculo de las probabilidades se debía a que se suponíaque se tenía una información imperfecta, pero que si semejoraba la información, y se conocían todas las varia-bles del inicio, se podría predecir el resultado final exac-tamente.

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Probabilidad e irreversibilidad son conceptos estrecha-mente ligados. Para el determinismo, se necesitan calcu-lar las probabilidades solamente porque se desconocenlas condiciones iniciales. Si conociera todas las condicio-nes iniciales con exactitud podría determinar el resultadotambién con exactitud. Esa es la diferencia entre resulta-do determinista y resultado probablilístico.A partir de Prigogine las estructuras de la naturaleza obli-gan a introducir el concepto de probabilidad independien-temente de la información que se posea, con lo cual la des-cripción determinista solamente puede aplicarse a situa-ciones idealizadas no representativas de la realidad físicade nuestro mundo. Con esto el determinismo científicofue derrotado definitivamente.En todos los fenómenos que estudian los científicos se ob-servan el papel creativo de los fenómenos irreversibles, elpapel creativo del tiempo, el papel creativo de las estruc-turas disipativas y del no-equilibrio.Prigogine se basa en estudios matemáticos teóricos y susteorías son aplicadas a diferentes campos: el estudio delclima, la astronomía, la cosmología, la bioquímica, laquímica, la química biológica , la química orgánica y laquímica inorgánica, la física, la biofísica, la biología, laneurofisiología, la hidrodinámica, etc.[2]

4 Nacimiento del tiempo

Para Prigogine tiempo y eternidad son dos conceptos di-ferentes. El tiempo no es la eternidad, ni es el eterno re-torno. La estructura del espacio-tiempo está ligada a lairreversabilidad pero el tiempo no es solamente irrever-sibilidad, devenir y evolución.[2]

Para Prigogine no podemos hablar de un nacimiento deltiempo pero sí de un nacimiento de nuestro tiempo asícomo de un nacimiento de nuestro Universo. Existen mu-chos tipos de tiempos: el tiempo astronómico, el tiempode la dinámica, el tiempo químico interno, el tiempo bio-lógico interno, que es la inscripción del código genéticoque prosigue a lo largo de miles de millones de años dela vida misma, el tiempo musical, etc. Es una convenciónhumana contar el tiempo a partir de un acontecimiento,como por ejemplo, el nacimiento de Cristo.El nacimiento de nuestro tiempo no es el nacimiento deltiempo. Ya en el vacío fluctuante preexistía el tiempo enestado potencial. El tiempo potencial es un tiempo queestá ya siempre ahí, en estado latente pero que requiereun fenómeno de fluctuación para concretarse. El tiempono ha nacido con nuestro Universo: el tiempo precede ala existencia y podrá hacer que nazcan otros universos.Los fenómenos irreversibles conducen a nuevas estruc-turas y, desde el momento en que aparecen estas nuevasestructuras, no hay vuelta atrás, no podemos pensar quelos humanos somos los responsables de la aparición de laperspectiva del antes y del después. El antes y el después

nos preceden, no son invenciones humanas, aunque sí loes la forma en que medimos el tiempo, con relojes quetienen un movimiento periódico.Si para Aristóteles, el tiempo es eterno y no tiene inicio y,para Einstein, el tiempo es una ilusión humana, es eterno,no reversible, pero relativo, para Prigogine el tiempo pre-cede al Universo. Para él el tiempo irreversible y no es unailusión como creía Einstein.Prigogine se pregunta si la autonomía del tiempo desarro-lla algún papel en la evolución de la vida, en la evoluciónbiológica. La vida ha creado nuestro tiempo gracias a lacreación de las biomoléculas, que son moléculas orgáni-cas a quienes la irreversibilidad les quebró la simetría. Alquebrar esta simetría espacial también quebró la simetríatemporal, o sea, la simetría entre pasado y futuro. Eso esla historia de las moléculas, historia que permenece en suADN y podemos rastrear.[2]

5 Origen del Universo

En su teoría sobre el origen del Universo, la relación en-tre espacio-tiempo por un lado y materia por el otro, noes simétrica. El espacio-tiempo se transforma en materiacuando la inestabilidad del vacío se corresponde con unaexplosión de entropía, lo cual es un fenómeno irreversi-ble. La materia sería, por lo tanto, para Prigogine, unacontaminación del espacio-tiempo. El tiempo precede alUniverso.[2]

En 1922, gracias a Einstein, se abandona el modelo de unUniverso estático, por el modelo de un Universo en ex-pansión. En 1965 se descubre que el Universo está forma-do fundamentalmente por fotones, ya que existen 109 fo-tones por cada barión. El desorden se asocia a los fotones,mientras que el orden se asocia a los bariones. O sea, quenuestro Universo tiene más desorden que orden.Según Prigogine el Universo es el resultado de una transi-ción de fase a gran escala, el paso de un estado a otro. ElUniverso sería el resultado de una inestabilidad sucedidaa una situación que le ha precedido.Contrariamente a la idea clásica de que habría habido unaentropía despreciable que aumenta hasta la muerte térmi-ca, estado en el que la entropía sería terminal, Prigoginelocaliza una enorme producción de entropía en el origendel Universo.Por eso, para Prigogine la muerte térmica está en los ini-cios del Universo. La entropía total de Universo procededel predominio de los fotones.Prigogine hace comenzar el Universo de una inestabili-dad, un cambio de fase: el Universo que conocemos seríael resultado de una transformación irreversible de otro es-tado físico, de un vacío fluctuante de anti-materia.El vacío fluctuante podía disminuir su energía emitiendoagujeros negros, lo cual es un fenómeno irreversible. En

4 7 OBRAS

un primer momento, por la inestabilidad de las partículasde la masa crítica original, se van constituyendo gruposde masa que son pequeños agujeros negros del orden de10 −3 g.En ese momento el Universo se expande de manera ex-ponencial, pero esos agujeros negros se descomponen entiempos de 10 −35 segundos. O sea que la materia llevaconsigo el signo de la flecha del tiempo. En ese momentoaparece el Universo que ya está formado por fotones y ba-riones porque el tiempo se transformó en materia despuésde esta explosión de entropía.El Universo caliente y pequeño era un Universo en equi-librio que se transformó en un Universo de no-equilibriocon la aparición de la materia. Si el Universo continuaraen equilibrio no existiría la materia, y la aparición mismade la materia es una manifestación de la irreversibilidad.La existencia de materia y no de anti-materia es la pruebade una ruptura de la simetría anterior.En el siglo XXI ya no se cree, como se pensaba en el sigloXX, que la evolución del Universo va en la dirección de ladegradación, sino que la evolución va en la dirección delaumento de la complejidad, con nuevas estructuras queaparecen en cada nuevo nivel progresivamente, en todoslos viveles existentes, sean del orden no viviente, como enlas galaxias o estrellas, sean del orden viviente, como enlos sistemas biológicos. Tanto en el orden microscópicocomo en el orden macroscópico.Aunque todavía existen quienes creen que el porvenir delUniverso es una repetición, un eterno retorno y que eltiempo no esmás que una ilusión humana y, también exis-ten, quienes creen, como en la termodinámica clásica, quela evolución del Universo consiste en una inevitable deca-dencia debido al agotamiento de los recursos disponibles,Prigogine sostiene, gracias a los avances de la ciencia y losnuevos conocimientos matemáticos, como los fractales,que la realidad de nuestro Universo es mucho más com-pleja que eso.Existen demasiadas posibilidades y elementos a tomar encuenta y, existen siempre nuevos procesos de transforma-ción y de aumento de la complejidad.[2]

6 La vida

Para Ilya Prigogine la vida es el reino de lo no lineal, dela autonomía del tiempo, de la multiplicidad de las es-tructuras, algo que no se ve en el universo no viviente. Lavida se caracteriza por la inestabilidad por la cual naceny desaparecen estructuras en tiempos geológicos. Segúnesta teoría, el tiempo precede a la existencia y podrá ha-cer que nazcan otros universos. Cada vez que las condi-ciones de la astrofísica sean favorables se formará otroUniverso.[2]

Para Ilya Prigogine la vida es el tiempo que se inscribe enla materia y los fenómenos irreversibles son el origen de la

organización biológica. Todos los fenómenos biológicosson irreversibles. Esta irreversibilidad es una propiedadcomún a todo el Universo, todos envejecemos en lamismadirección porque existe una flecha del tiempo.Para Prigogine es la función la que crea la estructura y losfenómenos irreversibles son el origen de la organizaciónbiológica, es decir, de la vida.La vida no se corresponde a un fenómeno único; la vidase forma cada vez que las circunstancias planetarias sonfavorables. A partir de los principios de la termodinámicasabemos que el porvenir del la vida es incierto y descono-cemos hasta donde puede llegar. Los sistemas dinámicosde la biología son inestables, por lo tanto se dirigen haciaun porvenir que es imposible de determinar a priori. Elfuturo está abierto a procesos siempre nuevos de transfor-mación y de aumento de la complejidad de los sistemasvivos,de la complejidad biológica, en una creación conti-nua.

7 Obras• Prigogine, Ilya (1961). Introduction to Thermodyna-mics of Irreversible Processes (Second edición). NewYork: Interscience. OCLC 219682909.

• Glansdorff, Paul; Prigogine, I. (1971). Thermodyna-mics Theory of Structure, Stability and Fluctuations.London: Wiley-Interscience.

• Prigogine, Ilya; Herman, R. (1971). Kinetic Theoryof Vehicular Traffic. New York: American Elsevier.ISBN 0444000828.

• Prigogine, Ilya; Nicolis, G. (1977). Self-Organization in Non-Equilibrium Systems. Wiley.ISBN 0471024015.

• Prigogine, Ilya (1980). From Being To Becoming.Freeman. ISBN 0716711079.

• Prigogine, Ilya; Stengers, Isabelle (1984). Order outof Chaos: Man’s new dialogue with nature. Flamin-go. ISBN 0006541151.

• Prigogine, I. “The Behavior of Matter under No-nequilibrium Conditions: Fundamental Aspects andApplications in Energy-oriented Problems: ProgressReport for Period September 1984--November1987”, Department of Physics at the University ofTexas-Austin, United States Department of Energy,(7 de octubre 1987)

• Prigogine, I. “The Behavior of Matter under No-nequilibrium Conditions: Fundamental Aspects andApplications: Progress Report, April 15, 1988--April 14, 1989”, Center for Studies in Statisti-cal Mathematics at the University of Texas-Austin,United States Department of Energy, (enero de1989)

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• Prigogine, I. “The Behavior of Matter under No-nequilibrium Conditions: Fundamental Aspects andApplications: Progress Report for Period August15, 1989 - April 14, 1990”, Center for Studies inStatistical Mechanics at the University of Texas-Austin, United States Department of Energy-Officeof Energy Research (octubre de 1989)

• Nicolis, G.; Prigogine, I. (1989). Exploring comple-xity: An introduction. New York, NY: W. H. Free-man. ISBN 0716718596.

• Prigogine, I. “Time, Dynamics and Chaos: Integra-ting Poincare’s 'Non-Integrable Systems’", Centerfor Studies in Statistical Mechanics and ComplexSystems at the University of Texas-Austin, UnitedStates Department of Energy-Office of Energy Re-search, Commission of the European Communities(octubre 1990)

• Prigogine, I. “The Behavior of Matter Under No-nequilibrium Conditions: Fundamental Aspects andApplications: Progress Report for Period April15,1990 - April 14, 1991”, Center for Studies inStatistical Mechanics and Complex Systems at theUniversity of Texas-Austin, United States Depart-ment of Energy-Office of Energy Research (Decem-ber 1990).

• Prigogine, Ilya (1993). Chaotic Dynamics andTransport in Fluids and Plasmas: Research Trendsin Physics Series. New York: American Institute ofPhysics. ISBN 0883189232.

• Prigogine, Ilya (1997). End of Certainty. The FreePress. ISBN 0684837056.

• Kondepudi, Dilip; Prigogine, Ilya (1998). ModernThermodynamics: From Heat Engines to DissipativeStructures. Wiley. ISBN 9780471973942.

• Prigogine, Ilya (2002). Advances in ChemicalPhysics. New York: Wiley InterScience. ISBN9780471264316. Consultado el 29 de julio de 2008.

• Editor (con Stuart A. Rice) de Advances in Chemi-cal Physics series de textos publicados por John Wi-ley & Sons (hoy con más de 140 vols.)

• Prigogine, Ilya (2012). El nacimiento del tiempo.Buenos Aires, Fábula Tusquets editores. ISBN 978-987-670-087-0.

8 Véase también

• Estructura disipativa

• Filosofía del espacio y el tiempo

• Entropía

• Caos

• Círculo Eranos

• Isabelle Stengers

• Teoría de sistemas

• Dinámica de sistemas

• Sistema complejo

• Sistema dinámico

• Autopoiesis

• Teoría de las catástrofes

• Teoría del caos

9 Bibliografía utilizada y referen-cias

[1] Ilya Prigogine (1996). El fin de las certidumbres. AndrésBello. ISBN 9789561314306.

[2] Ilya Prigogine (2012). El nacimiento del tiempo. BuenosAires, Fábula Tusquets editores. ISBN 978-987-670-087-0.

10 Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multi-media sobre Ilya Prigogine. Commons

• Página web del Instituto Nobel, Premio Nobel deQuímica 1977 (en inglés)

• Autobiografía de premios Nobel: Prigogine (en in-glés)

6 11 TEXT AND IMAGE SOURCES, CONTRIBUTORS, AND LICENSES

11 Text and image sources, contributors, and licenses

11.1 Text• Ilya Prigogine Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Ilya%20Prigogine?oldid=82418982 Colaboradores: Sabbut, Porao, Ecemaml, Yurik,Taichi, Rembiapo pohyiete (bot), Halcón, RobotQuistnix, Neperiano~eswiki, Yrbot, BOT-Superzerocool, YurikBot, Gaudio, Eskimbot,Ceancata, Basquetteur, José., Lygeum, Jjvaca, Davius, Rosarinagazo, Thijs!bot, Xabier, Muro de Aguas, Otravolta, Nioger, Idioma-bot,Gerwoman, AlnoktaBOT, VolkovBot, Urdangaray, Sürrell, AlleborgoBot, Muro Bot, SieBot, Loveless, Guarniz, Correogsk, Contribuc,Copydays, Alexbot, Alfonso Márquez, Petar popara, SilvonenBot, Misigon, Armando-Martin, LucienBOT, SpBot, Luckas-bot, MystBot,DSisyphBot, Xqbot, FrescoBot, Ricardogpn, Sanctiacobvs, TobeBot, RedBot, TjBot, GrouchoBot, EmausBot, ZéroBot, Tenan, Chuispas-tonBot, Hiperfelix, Jaluj, Invadibot, Phorious, Ayeff, Elvisor, YFdyh-bot, Addbot, JacobRodrigues, Heterotrofo, BenjaBot y Anónimos:24

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