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La ciencia ha logrado avances significativos en la comprensión de sistemas simples y lineales, como el péndulo de un reloj antiguo. Sin embargo, los fenómenos complejos continúan desafiando los grandes modelos teóricos.
En los fenómenos complejos, las interacciones entre elementos generan comportamientos no previsibles a partir de sus partes. El clima en la Tierra lo es, también los mercados bursátiles y el modelo estándar que explica el universo actual, contando con la energía oscura como una constante.
Pero ¿y si la complejidad no fuera un obstáculo?
Desde hace algún tiempo, investigo la complejidad como una estructura aún no descifrada. Parto de la hipótesis de la existencia de una “geometría interna” que organiza los sistemas de forma emergente, sin recurrir a jerarquías rígidas ni a simplificaciones reduccionistas. Es posible avanzar en modelos que respeten la naturaleza intrínseca de la complejidad, abiertos al dinamismo, la inestabilidad y la autoorganización.
De la teoría del caos a los fractales
El estudio de la complejidad se aborda desde hace más de un siglo: la teoría del caos, los sistemas dinámicos no lineales, la lógica difusa o la geometría fractal indagan en el desorden aparente, que muchas veces esconde un patrón. La propuesta de una geometría relacional emergente se sitúa en continuidad con estos esfuerzos.
La paradoja de lo complejo
Desde los inicios de la ciencia moderna, la estrategia fundamental ha sido la simplificación: dividir, aislar, medir. Y ha sido una vía poderosa para construir conocimiento. Algunos ejemplos son el movimiento de un objeto (física clásica), las reacciones químicas simples o la genética mendeliana.
Sin embargo, cuando intentamos aplicar este método a fenómenos como el clima, las redes neuronales, las economías globalizadas o la dinámica de grandes grupos sociales, encontramos un límite evidente. Los elementos no se comportan de forma independiente, y sus relaciones generan efectos cualitativamente nuevos, que no pueden anticiparse a partir de las partes.
En este contexto, el concepto de “emergencia” cobra protagonismo: la aparición de propiedades globales a partir de interacciones locales. La dificultad no está tanto en observar estas propiedades, sino en modelarlas sin traicionar su esencia.
Una propuesta: geometría relacional emergente
Investigo una perspectiva contemporánea sobre cómo las estructuras y relaciones emergentes pueden dar forma a nuestra comprensión de la realidad y la geometría en sistemas complejos.
Esta perspectiva define a los sistemas complejos no por su tamaño, ni por su cantidad de variables, sino por la naturaleza de las relaciones que se dan entre sus componentes. Son relaciones dinámicas, adaptativas y no jerárquicas. Forman una estructura interna que, aunque no sea visible como tal, determina el comportamiento global del sistema.
He denominado a esta estructura “geometría relacional emergente”. No es estática ni predeterminada, sino que surge y evoluciona con el sistema mismo; una geometría no dibujada con reglas y compases, sino tejida por las propias interacciones del sistema, como una red que se forma mientras se usa. No se trata, por ahora, de una formulación matemática cerrada, sino de un modelo conceptual que permite comprender fenómenos donde otras herramientas fracasan.
El coral como ejemplo
Este enfoque tiene implicaciones directas en diversos campos. En biología, podría permitir explicar por qué ciertos ecosistemas son resilientes frente a perturbaciones externas, mientras que otros colapsan.
Como ejemplo, en el ecosistema de arrecifes de coral, algunos muestran una sorprendente capacidad de recuperación después de eventos como el blanqueamiento masivo causado por el aumento de temperatura del océano. Un estudio del Arrecife de la Gran Barrera (Australia) muestra que la resiliencia del sistema está fuertemente influenciada por la diversidad y el tipo de relaciones entre especies (como peces herbívoros que controlan algas invasoras). No es solo la presencia de muchas especies, sino cómo se relacionan entre ellas lo que permite al ecosistema adaptarse y regenerarse.
En economía, ofrecería una lectura alternativa a las crisis sistémicas, alejándose de la idea de “fallos del mercado” para centrarse en fallos estructurales de interconexión.
En inteligencia artificial y redes neuronales, permitiría pensar la estabilidad y el aprendizaje desde una lógica relacional, no únicamente estadística.
Lo que une todos estos casos es la idea de que no es el contenido lo que importa, sino la forma en que las partes se conectan. Esa forma, la geometría emergente, es lo que otorga al sistema su capacidad de adaptación o su fragilidad. Este cambio de perspectiva aplica a sistemas biológicos o sociales y puede ofrecer nuevas lecturas en la física teórica.
Aplicaciones cosmológicas
El modelo tradicional para explicar el universo introduce la energía oscura como una constante cosmológica, un término que explica por qué el universo se expande aceleradamente. Pero esta constante, paradójicamente, no se puede deducir de ninguna interacción local ni tiene fundamento dinámico conocido. Podría verse como una herramienta matemática útil, aunque conceptualmente incómoda.
Desde la perspectiva de la geometría relacional emergente, la energía oscura no sería una fuerza misteriosa ni una constante arbitraria, sino una manifestación emergente del patrón global de relaciones en el tejido espacio-temporal.
Imaginemos el universo no como una estructura rígida con valores fijos, sino como una red de relaciones dinámicas que evoluciona.
Lo que percibimos como “aceleración de la expansión” podría no deberse a una fuerza oscura constante, sino a un cambio gradual en la estructura relacional del universo: por ejemplo, en cómo se conectan regiones del espacio-tiempo a gran escala.
Dentro de esta hipótesis, podríamos considerar que la energía oscura no es constante porque la geometría emergente tampoco lo es. La expansión del universo refleja un cambio en la conectividad interna del sistema, no una presión externa. Y, así como un sistema complejo cambia su forma interna sin necesidad de efectos externos, el universo también podría hacerlo.
Este enfoque permitiría reformular preguntas como ¿qué es la energía oscura?, ¿qué patrón relacional da lugar al comportamiento que interpretamos como energía oscura?
Más allá del caos
Aunque en fases posteriores se formalizará esta teoría con herramientas matemáticas, creo que es posible –y necesario– construir modelos que no dependan exclusivamente de ecuaciones para tener validez teórica. El pensamiento científico también se alimenta de metáforas, analogías, intuiciones estructuradas. Y es en ese terreno donde esta propuesta busca abrir un camino.
La complejidad no es un síntoma de confusión, sino la expresión más genuina del orden cuando este no responde a reglas fijas. Comprenderla exige un cambio de mirada: dejar de buscar certezas y empezar a detectar patrones sutiles, estructuras que no se imponen, sino que emergen.
Lo que aún no vemos
Estamos, quizás, ante una transición epistemológica. Así como en su día la física newtoniana cedió parte de su territorio ante la relatividad y la mecánica cuántica, hoy la modelización lineal y reduccionista muestra sus límites frente a la complejidad real del mundo. No se trata de renunciar al rigor, sino de expandir sus fronteras
El desafío está en imaginar nuevos lenguajes, nuevas formas de pensar, y, por qué no, nuevas geometrías. No visibles, no euclidianas, pero tan reales como las órbitas de los planetas o la doble hélice del ADN.
Tal vez el orden esté ahí, solo que aún no hemos aprendido a reconocerlo.
Gastón Sanglier Contreras no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.