Monday, August 21, 2006

Sobre Entropía

En la boda de Villa y Claudia, el padre comentó la reflexión que se dice San Juan hizo sobre el pasaje de las bodas de Caná en dónde compara el matrimonio, con el agua de lluvia que se junta con la de río y es imposible de separar, lo que me hizo pensar en lo sabio que era San Juan, dejando a un lado la reflexión poética y filosófica, Juan se adeltantó a su tiempo exponiendo una seria preocupación física: La Entropía.

Algunos hemos oído hablar de este término, otros, ni siquiera lo han escuchado, pero pocos saben con certeza su significado, lo cierto es que la entropía es ni más ni menos que:

Para un ciclo reversible como el de la figura, en donde los puntos 1 y 2 son dos puntos cualesquiera, la integral cerrada anterior se puede descomponer como:


¿Esto les aclara sus dudas?
Creo que más de uno se quedó con la cara de ¿what? Pero bueno, con mis limitados conocimientos científicos, trataré de explicárselos.

La entropía es la medida del desorden (espacial o térmico), de un sistema físico, y por tanto de su proximidad al equilibrio térmico, eso según la termodinámica.

Por ejemplo: Pongamos lado a lado un litro de agua fría y un litro de agua caliente, sin mezclarlos. Cada estado del litro de agua fría y cada estado del litro de agua caliente dan un estado del sistema compuesto ¿Pero qué pasa si ahora mezclamos el agua fría y el agua caliente? Obtenemos dos litros de agua tibia. Traten de separar los dos litros para tener de nuevo un litro de agua fría y uno de agua caliente! No funcionará, mezclar agua caliente y fría es un proceso irreversible.

Estos conceptos descubiertos por el físico austríaco Ludwig Boltzmann, no son menores al descubrimiento de la relatividad o de la mecánica cuántica.

Digamos que estos conceptos, apoyan teorías sobre el universo, como la del Big Bang. Según Boltzmann, toda energía mecánica se convierte en energía térmica, Y que al igual que en el ejemplo del agua, que tenemos agua fría y caliente, y éstas al mezcladas se transforman en tibia, o sea llega a un equilibrio térmico, así el universo, busca su equilibrio, y llegará un momento en el que toda la energía mecánica se transforme en térmica y se llegue a un punto máximo de entropía, es decir que ya no pueda haber cambios, esto, es el equilibrio. Y es el fundamento de la segunda ley de la termodinámica.

Por lo tanto, parece que la naturaleza, prefiere el desorden y el caos. Ahora bien, esa es la entropía para los científicos, pero yo prefiero explicaría en términos más empíricos.

Entropía, según la termodinámica, es el caos, la medida del desorden,

Piensen entonces en desorden; creo que más de uno me responderá que pensó en su cuarto, excelente ejemplo. En términos científicos, el desorden viene por el número de estados en los que un sistema puede estar, ahora bien, para que tu cuarto esté ordenado, cada cosa tiene un solo lugar y debe estar en ése, su lugar. (¿Estás escuchando la voz de tu madre?). Sin embargo, tú y yo sabemos que las cosas pueden adquirir más de un sitio, (o sea más de un estado dirían los científicos) por ejemplo, tus zapatos: pueden estar en su lugar, en la parte de abajo del clóset, o debajo de la cama, o sobre la silla, o uno en una esquina y el otro en la boca del perro, en fin, en donde los hayas querido poner, ahora viene lo bueno, la irreversibilidad, ya que sacaste los zapatos de donde estaban, es más difícil volverlos a poner en su lugar, y en esto interviene la probabilidad, es decir, tenemos 1/4 donde 4 es el número de probabilidades antes descritas, (sin tomar en cuenta las que a ti se te ocurran) de que dejes los zapatos en el armario, calcula pues las probabilidades de cada cosa que hay en tu cuarto... un número infinito ¿no? Ahora que si a esto le agregamos la Ley de la Mecánica del mínimo esfuerzo, que dice que se requiere un consumo menor de energía para dejar las cosas en su lugar, puedes decir a tu madre, que según las leyes de la probabilidad es casi imposible que dejes las cosas en su sitio.

Pero la entropía va más allá, ahora muchos estudiosos se han interesado por este caos, definiéndolo en una teoría del caos y de la incertidumbre.

El caos se constituye como ciencia al hallar entonces ciertos reguladores de largo plazo, cierta simetría que configura leyes que de allí en adelante permiten trabajar con el azar, con lo inestable, lo incierto.

¿No les resulta paradójico que traten de encontrar leyes para regular el caos, es decir, para estudiar el orden del desorden? Según lo que nosotros podríamos definir, que en realidad el desorden no existe (TODO ES RELATIVO) sólo se trata de un nuevo orden, o más bien un orden más complejo.

La idea que se explora desde hace dos décadas consiste en que en la realidad física que percibimos, surgen fenómenos aislados y aparentemente intrascendentes, que sin embargo, adquieren una dinámica multiplicadora con capacidad de transformar todo su entorno de manera irreversible, otra característica: no se puede identificar la causa, pues incluso si se partiera del efecto, no se podría regresar al estado anterior debido a la gran cantidad de variables, sería imposible restablecer las combinaciones que desataron el cambio. Este es el efecto mariposa que se enuncia como el aletear de una mariposa en Nueva York, cuyas ondas se multiplican en el tiempo y el espacio hasta desencadenar un maremoto en Hong Kong.

Lo que hace más interesante a la "ciencia del caos" es que su aplicación se orienta hacia los sistemas dinámicos complejos, el más significativo de los cuales es nuestra propia sociedad.
Por ejemplo, la causa de la riqueza de los países ricos es la pobreza de los países pobres. O dicho de otra forma, la disminución de la entropía en los países ricos se debe a que aumenta en los países pobres. La riqueza de las grandes naciones se produjo como consecuencia de la rentabilidad de las colonias. O lo que es lo mismo, la entropía de la metrópoli disminuye en relación directa con el aumento de entropía en la colonia.

Lo que sí es cierto es que científicos y filósofos por igual, se rompen la cabeza encontrando las piezas de este rompecabezas que es el universo, que por lo visto no es más que un desorden tremendamente ordenado, (sólo que aún no encontramos cómo) por lo que no es de extrañarse que terminen como Boltzmann, en el suicidio, o como esta pobre arquitecta, que lo único que sabe es de retículas, orden, simetría y armonía pensando y filosofando sin llegar a mucho, pero al fin y al cabo de eso se trata la filosofía, ¿no creen?

En fin, los optimistas creen que el caos servirá para resolver lo insoluble y predecir lo que hasta hoy se consideraba impredecible, yo realmente prefiero, no culpar al vuelo de la mosca por las catástrofes mundiales, y hacer algo al respecto.

2 comments:

Hugo Escobedo said...

Que viajesote!!!
y lo leí todo nlpc!!!

Hugo Escobedo said...

Creo que amo lo que escribes.
No soy tu fan así que eso hace más objetiva mi opinión y mientras tú sigas escribiendo yo te seguiré leyéndo.