A primeira e talvez a mais influente descrição detalhada de sistemas auto-organizadores foi a teoria das “estruturas dissipativas”, desenvolvida pelo químico e físico Ilya Prigogine.
A noção de estruturas dissipativas surge com a finalidade de enfatizar a estreita associação e coexistência, aparentemente paradoxal, em sistemas longe do equilíbrio, de estrutura, estabilidade e ordem, por um lado, e dissipação e mudança, por outro (Capra, 1996). Porque «longe do equilíbrio a matéria adquire novas propriedades [não deriváveis das suas partes pois são consequência da sua “organização supremolecular” (Capra, 1996)] (…): viva sensibilidade a pequenas variações, comunicação à distância entre moléculas,
efeitos de memória dos caminhos percorridos» (Prigogine, 1993; cit. Cunha e Silva, 1999, 114), como «se desenvolvesse uma espécie de solidariedade essencial, uma inteligência associativa, que levasse as partículas (os elementos) do sistema a cooperar, com o objectivo de criar uma estrutura (mais) complexa que as viabilizasse e lhes apresentasse novas oportunidades» (Cunha e Silva, 1999, 114), de que é exemplo famoso o laser.
As estruturas dissipativas não só se mantêm, por via de um fluxo cíclico de dissipação/renovação de energia e matéria, num estado longe do equilíbrio, como podem mesmo evoluir, pois esse mesmo fluxo de energia e matéria que passa através delas, ao aumentar, induz à experimentação de novas instabilidades, que quando amplificadas por meio de laços de feedback, podem originar novas transformações estruturais de complexidade crescente, (Capra, 1996). Esta amplificação aparece agora como fonte de nova ordem e complexidade.
O segundo princípio, da termodinâmica generalizada, chamado “princípio de evolução de um sistema isolado”, ensina-nos que um sistema isolado evolui espontaneamente para um estado de equilíbrio, evolui para um momento em que o sistema atinge o seu estado definitivo, em que todas as possibilidades foram esgotadas. Este estado de equilíbrio corresponde à entropia máxima do sistema (sendo a entropia uma função que permite descrever o estado do sistema quanto às trocas caloríficas que nele se desenrolam). O estado de equilíbrio não significa necessariamente repouso interno, podendo, aliás, ser um estado de intenso movimento. O segundo princípio pode então ser considerado como um princípio universal de evolução macroscópica: a entropia é uma medida de “desordem molecular”. Associa-lhe também o “esquecimento das condições iniciais”, pois o sistema, sem intervenção exterior, jamais abdicará do estado de equilíbrio em que se instalou. O retorno autónomo à condição inicial é impossível.
Para melhor entendermos o verdadeiro significado da entropia, imaginemos a leitura de um livro novo ou a conversa entre duas pessoas debatendo um mesmo assunto mas com pontos de divergência. Entropia significa troca. Numa leitura, quanto maior a abertura do leitor ao livro, ou seja,
quanto menor a resiliência entre a troca de informações do livro e a opinião do leitor, maior a entropia. Hipoteticamente poderemos atingir a entropia máxima, quando todas as ideias são despidas de preconceitos, dogmas e fundamentalismos e são alvo de interferência máxima. Os conflitos, progressivamente começam a se instalar. Neste momento a desordem preenche o sujeito que somente se encontra numa irredutível confusão e dispersão de ideias, atribuindo-lhes um carácter ambíguo sem aparente saída à vista. Mas da mesma forma como se viu assolado pela confusão, poderá gerar daí uma nova matriz de pensamento, nova, mais complexa, mais sólida e robusta. A entropia deve ser vista como um processo que tem como principal característica a dinâmica complexa entre ordem e desordem, atrás referida.
Mas a maioria dos sistemas não são independentes, ou seja, não vivem isolados sofrendo influências do exterior, tal como acontece nos sistemas vivos longe do equilíbrio. A manutenção numa condição longe do equilíbrio, característica dos sistemas vivos, em que o equilíbrio dos sistemas orgânicos significa a paragem e consequentemente a morte, requer contínuos inputs de energia ou informação do meio, e naturalmente vivencia fases de caos, fases em que são criados a informação, o significado e diferentes perspectivas (Stacey, 1995). Estes sistemas ao trocarem energia e informação com o meio e o exterior desobedecem ao segundo princípio da termodinâmica generalizada, dando origem às estruturas dissipativas. A entropia, nesta nova termodinâmica, a das estruturas dissipativas, que até aqui vinha sendo interpretada como degradação ou processo de morte térmica, será, agora, construção, dinamismo e criação de novo, pois tais sistemas longe do equilíbrio, concebem ordem pela desordem, através de ínfimas flutuações/bifurcações que constituem, a partir do caos e longe do equilíbrio, novas organizações complexas. Fica bem claro, agora, que a entropia para as estruturas dissipativas, significa um caminho para a desordem, gerando daí ordem, estabilidade e equilíbrio.
Prigogine constatou que, «longe do equilíbrio, a matéria manifesta potencialidades que não podemos observar perto do equilíbrio (…): o não- equilíbrio não é só degradação, é também construção» (Spire, 1999, 19). Um universo altamente organizado, não poderia ser constituído somente por
mecanismos de destruição das estruturas. Nesta ideia de uma entropia construtiva, quanto mais um sistema se afasta do equilíbrio, mais as causas que nele se desenrolam têm tendência a engendrar efeitos inéditos e, por consequência, imprevisíveis.
Reconhecendo a ligação fundamental entre não-equilíbrio e não- linearidade, Prigogine e seus colaboradores desenvolveram uma termodinâmica não-linear para os sistemas longe do equilíbrio. Na termodinâmica do não-equilíbrio, o universo evolui no sentido da maior entropia, da maior desordem, caminhando impiedosamente para o caos e para o irreconhecível.
Na verdade, aquilo que é imprevisível acaba determinando uma turbulência num sistema, ao entrar em entropia, estabelecendo-se ali o caos interno. O aleatório é, portanto, o imprevisível contendo um maior grau de incerteza e favorecendo informações. A entropia ou caos interno é também conhecida como a ciência dos processos irreversíveis, sujeitos à direcção do tempo.
A irreversibilidade do tempo, uma consequência do segundo princípio da termodinâmica de Prigogine, constitui uma oposição às teorias clássicas sobre o comportamento dos sistemas lineares reversíveis. Nas teorias antigas, o tempo é desprovido de sentido, constituindo mais uma das variáveis nas equações lineares. Os saltos entre o passado, presente e futuro eram possíveis. Prigogine, por sua vez, enterrou todos os “regressos ao passado” (Cunha e Silva, 1999). «A existência de bifurcações dá um carácter histórico à evolução de um sistema, vincando o seu carácter irreversível» (Prigogine, 1994, 31). Ao falar de degradação, fala-se também de tempo, de história no mundo, pela impossibilidade de reverter o sistema às suas condições iniciais, abandonando o tempo repetitivo da mecânica. «E por ser um tempo com sentido é que é um tempo caótico, porque arrasta consigo toda a realidade, deixando à realidade que se lhe opõe (que fica para trás) só o estatuto de memória» (Cunha e Silva, 1999, 116).
Um tempo caótico que encerra aleatoriedade, em que numa sequência de acontecimentos entre duas bifurcações (a que aconteceu e que vai
acontecer, que compreende um período de relativa estabilidade) observa-se um comportamento determinístico (Cunha e Silva, 1999), sendo a previsão a curto prazo a única possível. «A imprevisibilidade só surge na periferia dos pontos de bifurcação, ou seja, quando a escolha do sistema se começa a desenhar» (Cunha e Silva, 1999, 116). O ponto de bifurcação consubstancia um espaço de fase pois este integra um elemento aleatório irredutível (Capra, 1996), que cria novas oportunidades e faz hesitar entre cada opção, sendo que o novo ramo representa, assim, uma nova opção, uma nova oportunidade para abordar um novo espaço e um novo tempo (Cunha e Silva, 1999). No ponto de bifurcação, a estrutura dissipativa revela uma sensibilidade extraordinária para pequenas flutuações. Obedece e rege-se por regras caóticas. Neste ponto de intensa turbulência, novos caminhos poderão surgir, podendo o sistema se ramificar para um estado inteiramente novo. Nestes novos caminhos, os quais o sistema se bifurcou, as condições iniciais são esquecidas, invocando o atractor estranho. «Cada presente bifurca-se em dois futuros, de modo a formar uma rede crescente e vertiginosa de tempos divergentes, convergentes e paralelos» (Calvino, 1991, 134; cit. Cunha e Silva, 1999, 117). O processo de auto-organização desencadeado nesta condição de fronteira, corresponde a uma delicada interacção entre acaso e necessidade, entre flutuações e leis deterministas, entre passado, presente e futuro (Capra, 1996).
Tal como Cunha e Silva (1999) refere, esta teoria não se confina, em termos de utilidade operativa, à química ou à física. «Ela é perfeitamente transversal, dando os seus contributos na biologia, na economia, na sociologia (etc.)» (Cunha e Silva, 1999, 115).