Reflexiones de Marcelo Kuperman acerca de sistemas complejos y miradas interdisciplinarias
“La posibilidad de avanzar depende estrechamente de la posibilidad de colaborar”
La complejidad y los sistemas complejos han sido, a lo largo de su aún corta historia, como método, cosmovisión o disciplina, desde las voces y escritos de autores como Edgar Morin, Ludwig von Bertalanffy, John Holland, Medina, Murray Gell-Mann, Ilya Prigogine, entre muchos otros.
Desde ese marco, conversamos con Marcelo Kuperman acerca de su motivación, su mirada y experiencia acerca de los sistemas complejos.
Su motivación por los sistemas complejos y particularmente el desafío de comprender el mundo en que vivimos, tal como nos relata, ha sido y es el motor que lo impulsa. Para Kuperman “El cambio de paradigma está asociado a la idea de … tratar de entender no solamente la física, sino el comportamiento de lo que vemos todos los días”.
Marcelo Kuperman es Doctor en física e Investigador Independiente del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Instituto Balseiro, Argentina. Se ha especializado en sistemas complejos y dinámica no lineal. Ha sido consultor de Organismos Internacionales, realizado pasantías postdoctorales en el Centre de Recherche Paul Pascal. CNRS - Universite de Bordeaux y en University of New Mexico y ha participado en el dictado de cursos sobre Sistemas complejos en varias oportunidades en la Summer School Santa Fe Institute. Actualmente es Jefe del Departamento de Sistemas Complejos y Altas Energías de la Gerencia de Física del Centro Atómico Bariloche y profesor en el Instituto Balseiro.
Pero mas allá de los títulos (“soy bastante indiferente a ser asociado a títulos y cargos”, nos dice), Kuperman dejó traslucir desde el comienzo de la entrevista su motivación por la búsqueda de respuestas propia de un pensamiento inquieto, inquisitivo y a la vez situado en la realidad. Mediante un relato pausado y sereno describe, a partir de ejemplos concretos y con una detallada minuciosidad, las motivaciones y preguntas que lo llevaron a transitar el campo de los sistemas complejos. “La motivación, más que nada, nace del hecho de saber que uno tiene herramientas que aprendió estudiando la carrera de física, herramientas matemáticas con determinados formalismos … pero aquí pueden llegar a ser útiles para utilizar o para analizar sistemas que no estén directamente vinculados a la física, como en principio sistemas biológicos. Pero también uno puede hablar de sistemas sociales o sistemas económicos. ..Lo que yo quería hacer era una física que fuera interdisciplinar, que me permitiera desarrollar herramientas que pudieran tomar los o analizar los fenómenos que se observan en sistemas que están alejados de la física.... Que lo que me motivo más que nada fue la curiosidad por tratar de ver qué más se puede hacer con las herramientas que fui aprendiendo a usar en la carrera”.
Sus trabajos científicos se enfocan en el movimiento, en el flujo, ya sea de personas, vehículos, poblaciones animales o producción agrícola, desde la óptica de la complejidad. Lejos de miradas parciales o fragmentadas, Kuperman juega o hace jugar a las matemática y física con comunidades humanas, animales o vegetales. “Este cambio de paradigma también está asociado a la idea de dejar de lado el reduccionismo que caracteriza un poco a la física, que quizá a fines del siglo XIX y principios de siglo XX, y tratar de entender no solamente la física, sino el comportamiento de lo que vemos todos los días, no simplemente como una suma de las fracciones de cada una de las partes, sino pensar que el hecho de que uno tenga varias partes que están interactuando entre sí puede dar lugar a comportamientos emergentes o comportamientos más complejos”.
Su relato discurre enlazando niveles de complejidad o de agregación, disciplinas, lo microscópico, lo macroscópico, ámbitos sociales o ecosistemas, sin caer en la simplificación. “A partir de estas interacciones entre los componentes de un sistema a nivel microscópico, de repente dan lugar a comportamientos a nivel macroscópico que son emergentes y que son absolutamente inesperados. Tratar de entender estos comportamientos que son emergentes y que son intuitivos, no tratando de ir hasta lo más pequeño y la descripción última que tiene que ver con lo más microscópico, sino tratar de entender qué tipo de interacciones se tienen crear, qué tipo de estructura deben tener los diferentes sistemas, cuáles son los elementos que son importantes y cuáles son los que no son importantes.
Kuperman aborda “lo emergente” en sus trabajos científicos analizando comportamientos o relaciones diversas como son el equilibrio entre el mantenimiento de hábitats naturales y los espacios para la actividad humana o los efectos de la estructura del paisaje sobre la polinización por la abeja doméstica.
Sus publicaciones y análisis acerca de las leyes de Carlo Cipolla (Las leyes fundamentales de la estupidez humana ) fueron la ocasión para considerar temas como el papel del error y la incertidumbre, del orden o desorden en la ciencia y en qué medida la ciencia contribuye a predecir sus efectos.
“Hay que diferenciar un poco lo que uno conoce habitualmente o lo que una sociedad habitualmente conoce con la palabra incertidumbre, que es un concepto más asociado a la mecánica cuántica y el concepto de incertidumbre o de aleatoriedad. Cuando analizamos sistemas complejos, estamos trabajando a un nivel muchísimo más grande aún (que en mecánica cuántica). Pero sí hay una incertidumbre, qué tiene que ver con el hecho de que no conocemos exactamente cuáles son las reglas que están detrás de un determinado sistema o determinado comportamiento. Entonces muchas veces hablamos en términos de probabilidad. Y entonces… uno puede después, a partir de eso, construir un modelo que también me puede dar un espectro de comportamientos posibles”.
“En nuestro caso, (el concepto de) incertidumbre se asocia a una probabilidad; a la probabilidad de que las cosas se comporten de determinada manera, sin la certeza de que sea exactamente una determinada forma. No es que me dice que puede ser cualquier cosa. Es una probabilidad que me dice bueno, la mayor parte de las veces se va a comportar de esta forma. Otras veces se va a comportar de una forma determinada. Entonces, con esa incertidumbre, con esa probabilidad, uno puede construir estos modelos probabilísticos con modelos estadísticos que en general funcionan bastante bien”.
Kuperman, a partir de ejemplos provenientes de ámbitos variados como la probabilidad de extinción de especies, el comportamiento de la pandemia por COVID 19 y las mutaciones del virus, el comportamiento humano como la tragedia de Cromañón en Argentina o el ascenso y descenso a subterráneos o aviones, analiza la forma en que un modelo matemático podría cuantificar esta posibilidad que uno no sabe cuándo va a ocurrir. “En muchas partes del mundo estampidas de gente ante una situación de pánico. Y la pregunta es se hace es, ¿Cómo se puede caracterizar el comportamiento de la gente en esas situaciones y cuál es la mejor diseño que uno puede hacer?
“Se agrega (al modelo) un “ruido o un error” que permite que cuando el virus se reproduce en lugar de reproducirse exactamente como el virus fuentes se reproduce como un error ir al lugar. Mutaciones. Eso es incertidumbre. Esa es la probabilidad. Y ese es el ruido del que yo estaba hablando”.
Para Marcelo Kuperman, la transferencia y aplicación de los modelos matemáticos están vinculadas a la construcción de un lenguaje común.
“Quizá lo que haya que entender, más que nada es que es que esta nueva forma de hacer ciencia es relativamente joven y lo que más cuesta en este tipo de trabajo, que es interdisciplinario, es tratar de generar un lenguaje común. Por ejemplo, acá en Argentina todos hablamos en castellano, pero en la jerga que usan los biólogos es distinta de la jerga que usan los físicos, distinta a la que usan los matemáticos y distinta a la gente que viene las ciencias sociales. Entonces, si uno de construir algo interdisciplinario lo primero que tiene que hacer es tratar de construir un lenguaje común y eso a veces es difícil”.
“Yo lo que veo es que sí, que hay una aplicación de los resultados y lo que ha pasado, por ejemplo, ahora con la pandemia, es un reflejo de, en cierta forma la evolución justamente de esos trabajos en sistemas complejos… así que sí hubo un poco de transferencia desde lo que se hace en sistemas complejos a situaciones reales, pero falta. O sea, hay mucho todavía por hacer. No solamente en lo que tiene que ver con la transferencia, sino en lo que tiene que ver con el análisis de diferentes sistemas o diferentes situaciones”.
“La física ha evolucionado ampliando el campo de lo que considera como que son objetos de estudio de la física. La física ya no se restringe únicamente al estudio de cosas que son inertes y que están asociadas a las diferentes fuerzas físicas, sino que se han animado a avanzar sobre sistemas biológicos, sobre el comportamiento humano, sobre el comportamiento económico. Pero para eso es importante que la física se asocie con otras disciplinas”.
“La posibilidad de avanzar depende estrechamente de la posibilidad de colaborar y al mismo tiempo me imagino que si en lugar de un físico estuviera acá hablando un biólogo, la mirada sería bastante parecida… Entonces yo creo que este nuevo cambio de paradigma implica también un cambio de actitud en las diferentes personas que hacemos ciencia, en cada una de las disciplinas y tratar de no encasillarnos en un determinado compartimento, sino tratar de salir, colaborar, establecer vínculos, hablar un lenguaje común. Porque creo que esa es la forma de avanzar en el conocimiento en estos momentos”.
