Erwin Schrödinger: La Vida Desde la Perspectiva de la Física Cuántica

Erwin Schrödinger: Explorando la Naturaleza de la Vida

Erwin Schrödinger, el renombrado físico austríaco, célebre por su formulación de la representación ondulatoria de la materia, presentó en 1944 su obra seminal “¿Qué es la vida?”. Este libro es una compilación de conferencias que impartió en el Instituto de Estudios Avanzados de Dublín.

Prefacio y la Búsqueda del Conocimiento Unificado

En el prefacio de su libro, Schrödinger expresó:

Se espera que un científico posea un conocimiento completo y profundo, de primera mano, sobre ciertos temas y, por esta misma razón, que no escriba sobre cualquier tópico en el cual no sea experto. Esto se considera algo así como noblesse oblige. Para el presente propósito, pido permiso para renunciar a la noblesse.

Su disculpa se fundamenta en la herencia de un profundo deseo humano por el conocimiento unificado y comprensivo. La propia denominación de las instituciones de enseñanza superior nos recuerda que, desde la antigüedad y a través de muchos siglos, el carácter universal ha sido el único al cual se ha otorgado crédito total.

Schrödinger manifestó su interés por las interconexiones entre diversas áreas del conocimiento a través de conferencias y escritos de temática amplia, que erróneamente podrían ser catalogados como de divulgación general. Ya en 1933, pronunció una conferencia titulada “¿Por qué son los átomos tan pequeños?” ante la Academia Prusiana de Ciencias, pocos meses antes de ser galardonado con el Premio Nobel de Física, compartido con Paul Dirac.

La Escala Atómica en los Organismos Vivos

¿Por qué son los átomos tan pequeños?

Schrödinger aborda esta pregunta planteando una cuestión equivalente: ¿por qué son necesarios tantos átomos para componer un organismo vivo? La respuesta radica en que los procesos físicos y químicos fundamentales para el funcionamiento de un organismo requieren la participación de una gran cantidad de átomos para llevarse a cabo de manera segura y predecible.

Por lo tanto, una estructura compuesta por pocos átomos no podría albergar procesos biológicos elementales. Ejemplos de esto incluyen:

• La locomoción en un sentido determinado, ya que la agitación térmica introduciría perturbaciones significativas.
• Procesos cognitivos complejos como el pensamiento, que crea el concepto de átomo y opera con él.

Para ilustrar esta idea de forma elemental, consideremos un recinto de volumen V que contiene N moléculas de gas. Si seleccionamos un pequeño volumen v dentro del recinto, la agitación térmica provoca variaciones en la cantidad de moléculas presentes en v. La probabilidad P(x) de encontrar x moléculas en el volumen v durante una observación aleatoria se rige por una distribución binomial.

El Enigma del Orden Biológico

La respuesta a la pregunta inicial sobre la escala atómica conduce a una nueva interrogante: el orden. Schrödinger observa que un organismo vivo mantiene un nivel de orden sorprendentemente elevado, a pesar de que la agitación térmica y otros comportamientos estadísticos asociados tienden a desorganizar cualquier estructura compuesta por numerosas partículas.

Esto nos lleva a una segunda pregunta fundamental: ¿cómo puede ser creado y mantenido el orden (o la ordenación) en un ser vivo? El desafío reside en comprender cómo, por ejemplo, una célula huevo, ya intrínsecamente ordenada y compleja, puede dar lugar a un ser pluricelular, aún más ordenado y complejo.

Schrödinger respondió a esta cuestión distinguiendo dos mecanismos biológicamente relevantes para la generación de orden:

• Orden a partir del desorden
• Orden a partir del orden