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¡Boltzmann! La Entropía

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo dinámico, El Universo y la Entropía    ~    Comentarios Comments (21)

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Algunas fórmulas de la Física merecen estar en un lugar destacado para que, cualquiera quen pase por allí las puedan ver y, al ver aquellos jeroglificos matemáticos, poder preguntar por sus significados. Uno de esos casos es el que aquí contamos. Muy justamente, la fórmula a la que nos estamos refiriendo, está inscrita en la cabecera de la lápida que indica el lugar en donde descansan los restos de Ludwig Boltzmann en el cementerio Zentralfriedhof de Viena:

 

 

Cuando algo nos gusta y nos atrae, cuando es la curiosidad la que fluía nuestros deseos por saber sobre las cosas del mundo, del Universo y las fuerzas que lo rigen, cuando la Física se lleva dentro al poder reconocer que es el único camino que nos dará esas respuestas deseadas, entonces, amigos míos, los pasos te llevan a esos lugares que, por una u otra razón tienen y guardan los vestigios de aquellas cosas que quieres y admiras. Así me pasó cuando visité el Fermilab, la tumba de Hilbert y, también en Viena, donde no pude resistir la tentación de ver, con mis propios ojos esa imagen de arriba y, desde luego, pensar en lo mucho que significaba la escueta S = k log W que figura en la cabecera de la lápida de Boltzmann como reconocimiento a su ingenio.

La sencilla ecuación (como todas las que en Física han tenido una enorme importancia (E=mc2, por ejemplo), es la mayor aportaciópn de Boltzmann y una de las ecuaciones más importantes de la Física. El significado de las tres letras que aparecen (aparte la notación para el logaritmo es el siguiente: S es la entropía de un Sistema; W el número de microestados posibles de sus partículas elementales y k una constante de proporcionalidad que hoy día recibe el nombre de constante de Boltzmann y cuyo valor es k = 1,3805 x 10-23 J(K (si el logaritmo se toma en base natural). En esta breve ecuación se encierra la conexión entre el micromundo y el macromundo, y por ella se reconoce a Boltzmann como el padre de la rama de la Física comocida como Mecánica Estadistica.

La entropía de un sistema es el desgaste que el sistema presenta por el transcurso del tiempo o por el funcionamiento del mismo. Los sistemas altamente entrópicos tienden a desaparecer por el desgaste generado por su proceso sistémico. Es una medida de desorden o incertidumbre de un sistema.

Como todas las ecuaciones sencillas de gran trascendencia en la física, hay un antes y un después de su formulación: sus consecuencias son de un calado tan profundo que han cambiado la forma de entender el mundo y, en particular, de hacer Física, a partir de ellas.De hecho, en este caso al menos, la sutileza de la ecuación es tal que hoy, más de cien años después de la muerte de su creador, se siguen investigando sus nada triviales consecuencias.

La energía libre no es libre.

  1. Departamento de EntropíaLa energía de un sistema cerrado se mantendrá constante.
  2. La entropía de un sistema cerrado se mantendrá constante o aumentará.

Estos son los dosprincipios de la Termodinámica. Son, quizás, las leyes más sólidas y mejor demostradas de la naturaleza sostenidas por miles de observaciones experimentales y deducciones teóricas. Son estas misma leyes las que se pretenden violar una y otra vez cuando y charlatanes y embusteros tratan de separar a la gente de su dinero. Este es el caso de las Máquinas de Movimiento Perpetuo (MMP). La historia de estas máquinas es impresionante, la más antigua siendo una rueda diseñada por un astrónomo/astrólogo indio llamado Bhäskara II. Al principio los intentos para crear energía de la nada eran honestos; todavía no teníamos conocimientos como para entender cuán imposible era esto, cuan fundamental era el principio de que la energía no se crea ni se destruye. Intelectuales respetables como Pascal, Boyle y hasta Leonardo da Vinci diseñaron al menos una MMP.

Una de las consecuencias más importantes de la Entropía es, el principio de irreversibilidad del mundo macroscópico. Si las leyes de la Mecánica son reversibles, ¿cómo es posible que haya una dirección temporal definida en el mundo que nos rodea, en la cual observamos que cae se rompe pero nunca hemos podido observar que los añicos se recompongan para reconstruir el vaso original?

En una Revista de Física de las emitidas por la Real Sociedad Española de Física, pude leer un magnifico artículo mediante que firmaba Joel Lebowitz (una autoridad mundial en la materia) en el cual, nos explicaba como la ecuación S = k log W podía dar una explicación satisfactoria del fenómeno.

Los signos de la Entropía son comunes en nuestras vidas cotidianas y, como tantas otras cosas, forman parte de nuestro mundo en nuestro quehacer del día a día en el que, siempre estamos tratando de combatir a la entropía destructora. Al menos, nosotros, siempre que pensamos en la entropía la asociamos al desorden. Cosas que se hacen viejas y se rompen, habitaciones que se llenan de polvo, muebles deteriorados por el paso del tiempo, y, nosotros mismos que vemos marcadas en las arrugas del cuerpo la inexorable huella de la entropía.

De la célebre ecuación podemos derivar que: a mayor desorden mayor cantidad de microestados, es decir, mayor entropía. Los sistemas evolucionan siempre hasta alcanzar su estado máximo de entropía. ¿Si es así, como algunos hablan de la entropía como creadora de orden?

¿Cómo puede la entropía crear orden, si a mayor entropía mayor desorden? Claro que, la ecuación que es el “personaje principal” de este comentario, es mucho más sutil que cualquier interpretación heurística que pueda hacerse de ella, y se puede llegar a ver que, de acuerdo con esta ecuación, pueden simultáneamente en un sistema aumentar la entropía y crearse estructuras ordenadas.

En las galaxias espirales tenemos un buen ejemplo de que, luchan contra la entropía destructura de estrellas que al llegar al final de sus vidas (máximo nivel de entroía), se valen de las esxplosiones supernovas para crear Nebulosas que, a su vez, con la ayuda de la interacción gravitatoria, hacen posible que surjan a la vida nuevas estrellas, burlando así a la entropía destructora.

Reproducción sexual

Todos los seres vivos nos valemos de la reproducción para burlar a la Entropía destructura, y, aunque no podamos esquivarla a nivel individual, si que lo podemos hacer en el ámbito de la Civilización que, al reproducirse perdura. Aquí es donde entra la frase: “mientras haya muerte hay esperanza”. ¿Podríamos considerar como entes vivos a las Galaxias y a los mundos que, como el planeta Tierra se regenera mediante explosiones surpernovas, terremotos, erupciones volcánicas y otros fenómenos naturales?

                                     Y pensar que la Entropía acabará algún día con nuestro Universo…Es duro de asimilar y, sin embargo…

La cuestión sobre la flecha del tiempo intriga a los científicos porque la mayor parte de las leyes fundamentales de la física no separan el pasado del futuro. El concepto de entropía, a su vez, se basa en el flujo del tiempo, ya que establece que el desorden o caos aumenta con el paso del tiempo, tal como señaló el físico Ludwig Boltzmann hace ya más de un siglo.

Espacio y tiempo son conceptos que no tienen sentido antes de la aparición de la materia en el Universo, por lo que en el modelo cosmológico actual se considera que el espacio y el tiempo aparecen con la materia en el mismo momento del Big-Bang.

Según este modelo cosmológico, a medida que el tiempo fluye, la entropía global del Universo también aumenta. Como la flecha del flujo del tiempo es irreversible, la flecha de flujo de la entropía también es irreversible. En el Universo, la cantidad de energía útil disminuye paulatinamente y aumenta la forma degradada de energía.

Dado que la entropía global siempre está en constante aumento, causará en algún momento el desplome térmico de todos los biosistemas en el Universo conocido, fenómeno conocido como Muerte Térmica del Biocosmos. Fin del Universo, de la vida, del tiempo y también de la entropía, según el actual modelo cosmológico.

 

 

Claro que, hablamos y hablamos de la Entropía pero, no caemos en la cuenta de que, en el Universo, todo está relacionado. Existen hilos invisibles que atan unas cosas a las otras e inciden sobre los comportamientos y, si eso es así (que lo es), deberíamos pensar en eso que llamamos “vacío cuántico” y preguntar: ¿Qué incidencia podría tener sobre esa entropía destructora?

En el vacío, la existencia del cuanto de acción que está íntimamente unida a la propia naturaleza de la energía de las fluctuaciones cuánticas obliga a que su estructura sea discontinua, escalonada, fractal (prefractal), lejos de la continuidad clásica, por ello la geometría fractal puede enseñarnos algo que antes no podíamos ver. Pero las fluctuaciones cuánticas de energía del vacío no son simples variaciones sobre un fondo absoluto y estático. Las fluctuaciones determinan la propia geometría del espacio, por lo que analizando su estructura podremos averiguar algo más sobre la referencia espaciotemporal que determinan. La forma en que se puede proceder a analizarlas es idéntica a como se determina la dimensión fractal de una costa o cualquier figura fractal sencilla. La pauta que nos guia, en nuestro caso, es la variación de la energía virtual de las fluctuaciones con la distancia. Desde distancias astronómicas hasta la Longitud de planck la energía asociada está siempre en proporción inversa a dicha distancia: si para una distancia D se le asocia una energía E, para una distancia 2D se le asocia una energía E/2.A pesar de lo intrincadas e irregulares que son las fluctuaciones cuánticas su dependencia con el inverso de la distancia permite al vacío cuántico que se nos presente de forma, prácticamente, similar al vacío clásico a pesar de las tremendas energías a las que se encuentra asociado. En este efecto tuvo mucho que ver la particular geometría que adoptó nuestro Universo : 3 dimensiones espaciales ordinarias y 6 compactadas. Esta geometría y la propia naturaleza del cuanto de acción están íntimamente ligadas. Con otra geometría diferente las reglas de la mecánica cuántica en nuestro universo serían completamente diferentes.

 

 

La estabilidad del espacio-tiempo, de la materia y de la energía tal como los conocemos sería imposible y, a la postre, tampoco sería posible la belleza que esta estabilidad posibilita así como la propia inteligencia y armonía que, en cierta forma, subyace en todo el Universo.

Así que, entre el espacio que podemos ver, ese vacío que sabemos que está ahí y no podemos más más que algunas consecuencias de su existencia, lo que llamamos “materia oscura” que es la mayor concentración de “ese algo” que existe, y, que, bien podrían ser las semillas a partir de las cuales surge la materia normal o luminosa una vez que, con el tiempo y a partir de esa “semilla” se transforma en materia “normal”, Bariónica y, ahora sí, sujeta al electromagnetismo…Todo eso, amigos, no podría incidir de alguna manera en esa Entropía destructora que, sin que lo sepamos está siendo combatida por todos esos parámetros que ignoramos…a ciencia cierta.

Una ley científica es un fenómeno universal observado experimentalmente y que puede verificarse mediante el método científico. Algunas de leyes establecidas mediante el método científico que confirman la creación son:

Leyes de la Termodinámica :

 

 

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LEY CIENTIFICA: La cantidad de energía permanece constante y la entropía aumenta con el paso del tiempo. CONSEQUENCIA LOGICA: Hubo un momento en el pasado en el que la entropía del universo era cero, es decir que toda la energía era útil.

Ley de la Biogénesis :

 

La vida (a partir de su primer paso, del primer individuo de cada especie) viene de la vida. Ha surgido en el Universo de manera expontánea y, el Azar, bajo ciertas circunstancias muy especiales que estaban presentes en lugares privilegiados del Universo, dio lugar al surgir de la vida tal como la conocemos y, posiblemente, de muchas más formas desconocidas para nosotros. Y, todo eso amigos, es Entropía Negativa. Ahora, Las características de un ser vivo son siempre una recombinación de la información genética heredada.

CONSEQUENCIA LOGICA: Las variaciones dentro de una misma especie son el resultado de una gran cantidad de información genética presente ya en sus antepasados y, como consecuencia de la lógica evolución, de la aparición espontánea de nueva información genética..

Naturalismo y Creacionismo son dos interpretaciones opuestas del mundo natural.

El Naturalismo, es lo único que puede representar a las leyes científicas establecidas, afirma que el Universo, la Vida y el Hombre llegaron a existir por causas naturales . El Naturalismo se expresa en teorías y modelos que han sido derivados de la Observación y del experimento científico ( Big Bang, biogénesis, macroevolución). Lo otro, el Creacionismo no tiene nada que ver con lo natural, es cosa de fe, y, amigos míos, cuando hablamos de fe la Ciencia está ausente.

 

Aquí, en todo su esplendor, tenemos un trozo de Universo que, nos está hablando de la creación. Esas estrellas brillantes, azuladas y supermasivas que radían en el ultravioleta ionizando toda la región circundante, es un signo, inequívoco de que la vida está cerca. Elementos sencillos se transformaran en otros más complejos y, apareceran aminoácidos y la química-biológica que hacer, mucho más tarde, que sea posible la aparición de la vida en algún mundo perdido en las profundidades de una Galaxia que, como la nuestra, tendrá otras “Tierras” y otros “Seres”.

Contra esto, amigos míos, la entroía destructura nada puede hacer. Se reciclan y renuevan las Galaxias y también lo hacen los seres y, si me apurais, hasta los mundos. El ejemplo: ¡GAIA!

 

La engañosa fragilidad de una delicada mujer, ha sido más que suficiente para engañar a la entropía. Ella, con su instinto naturtal, sabe que puede perdurar a través de sus hijos y, para ello, afronta lo que haga falta por cumplir son su destino que, dicho sea de paso, también está impuesto por el Universo, por la Naturaleza, por nuestra naturaleza que nos lleva, imparables a tener descendencia y, en eso, además del Amor, dejó en nosotros la semilla animal de la supervivencia.

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Las tres generaciones de arriba nos habla del tiempo quen pasa, de la entropía que es su compañera inseparable y, de los estragos que, en nosotros y en todas las cosas puede causar ese principio universal de que nada desaparece pero todo cambia. Sin embargo, mirando esa sencilla imagen de arriba, no puedo evitar emocionarme al comprobar que, los seres humanos, dentro del marco que se nos ha concedido y de nuestra “hipotética” fragilidad, podemos realizar grandes obras, tener grandes ideas, conquistar grandes logros en el campo del conocimiento científico y, todo ello, de alguna manera, es generar entropía negativa.

 

El Universo no es infinito y se renueva cíclicamente a partir del Caos destructor para que surja lo Nuevo. ¡Qué me gustaría saber de donde surgió, en realidad, el Universo? ¿Será una fluctuación del vació que expulsó a este universo nuestro de otro mayor? ¿Será, acaso, el mismo universo que se renueva una y otra ves? No parece que ese sea el caso. Lo cierto es que, sólo tenemos el Modelo del Big Bang para guiarnos y, dicho Modelo no nos garantiza la seguridad de que ese sea el comienzo cierto.

Se puede demostrar que todas estas cosas, y en general, todo cuanto ocurre normalmente en derredor nuestro, lleva consigo un aumento de entropía. Estamos acostumbrados a ver que la entropia aumenta y aceptamos ese momento como señal de que todo se desarrolla normalmente y de que nos movemos hacia delante en el tiempo. Si de pronto viésemos que la entropia disminuye, la única manera de explicarlo sería suponer que nos estamos moviendo hacia atrás en el tiempo: las salpicaduras de agua se juntan y el saltador saliendo del agua asciende al trampolín, los trozos del jarrón se juntan y ascienden hasta colocarse encima del mueble y las hojas desperdigadas por el suelo suben hacia el árbol y se vuelven a pegar en las ramas. Todas estas cosas muestran una disminución de la entropía, y sabemos que esto está tan fuera del orden de las cosas que la película no tiene más remedio que estar marchando al revés.

Quizás, algún día, la imaginación de los seres humanos, tan poderosa, pueda idear la manera de deterner el Tiempo y con él, eliminar la Entropía destructora. Por disparatada que pueda parecer la idea, yo no la descartaría…del todo. Parar el tiempo no parece cosa fácil pero, sí se podría burlar de alguna manera que…¡ya pensaremos!

¿Cuanto era la vida media de los humanos hace 200 años? ¿Cuanto es el nivel de vida de ahora mismo?

Bueno, parece que sí, que de alguna manera, vamos pudiendo luchar y vencer (en parte) a esa entropía destructura de todo lo que nos rodea y, también de los seres vivos que luchan contra ese Principio del Universo que, por otra parte, debemos pararnos a pensar que, si la impuso es porque debe ser necesaria. ¿Os habéis parado a pensar en la inmortalidad? Llegaría un tiempo en el que, seguramente, esas ganas de vivir, se habrían esfumado y, el cansancio y el hastío, se habrían apoderado de todos nosotros que, a esas alturas, nada nos sorprendería y estaríamos, como aquel que dice, ¡de vuelta de todo! Creo que es mejor el sistema que ahora tenemos.

emilio silvera

 

  1. 1
    Fandila
    el 26 de noviembre del 2011 a las 12:43

    La ecuación de la entropía de Bolzman está pensada para sistemas cerrados pero no para sistemas abiertos en que lógicamente la entropía libre disponible es inmensa.
    La formación de material normal requiere de un tiempo tan grande para la creación, que  la pérdida de entropía será muy dificil de reponer pues requeriría mucho tiempo. La materia se destruye por tanto, sin remisión.
    Pero lo que no se destruye es la entropia libre que siempre está ahí. Si según se dice la materia va evolucionando desde una base primera según un 25% sucesivamente hasta nuestra materia normal, este proceso continuirá por siempre. En cualquier momento habrá de generarse nueva materia interestelar (en generaciones frías y calientes) y progresivamente el polvo cósmico necesario para la generación de nuevas estrellas y galaxias. Salvo que pensemos que toda la materia se creó de una vez por todas en el Big-Bang.
    Si ello ocurre, aunque sea a una velocidad muy pequeña,la entropia libre sin embargo es inmensa y el proceso creativo no se detendrá ni decaerá, pues ocurre en todo espacio y situación. De tal manera el proceso creador será continuo y encadenado hacia nuestra materia normal, la más compleja que sepamos. La entropía que se pierde por la que se aprovecha. No podría ser de otra forma, o la densidad material ya habría decaido desde el nacimiento. Es más, la expansión no sería posible pues el incremento incesante de la entropía libre significaría una reducción global de volumen. Y ocurre todo lo contrario.
    No es lo mismo un sistema cerrado, que no dispone de reposición exterior, sino la suya escueta, y que además es expulsada de él,  que otro abierto cuya entropía libre es ilimitada y supone la base de toda creación. El ciclo a largo plazo de la entropía será en relidad un proceso constante de reciclado, con la salvedad que la materia destruida no se regenerará como ella misma sino repuesta o sustituida por otra no necesariamente en el mismo espacio y lugar.
    Saludos.

    Responder
  2. 2
    josé luis
    el 26 de noviembre del 2011 a las 17:26

    Querido Emilio, Reconosco tu presición y exactitud enlos conceptos vertidos sobre el tema de la entropía lo haces de una manera amena y de facil comprensión, este tama es de vital importancia en el estudio de la termodinámica para los flujos del calor en cualquier sistema, existe mucha literatura escrita al respecto,siendo un concepto de vital importancia para los estudiantes de ingenieía y paradojicamente no comprendido por muchos, lo comento por el hecho mismo, al ser catedratico de las materias de termodinámica por bastantes años lo he vivido con mis estudiantes.
    Saludos desde México. 

    Responder
  3. 3
    Fandila
    el 26 de noviembre del 2011 a las 19:23

    Tú exposición sobre la entropía me aclara muchos conceptos, Emilio, pero me plantea otros:
    Al hilo de mi comentario anterior, que a fin de cuentas no deja de ser especulativo, me gustaría saber si está comprobado, y es un hecho por tanto, la creación expontanea de partículas reales, como en cascada, a partir de la espuma cuántica, o si para ello son imprescindibles unas condiciones no habituales.
    La entropía o energía desordenada de dimensión ínfima, ¿no es equivalente con esa energía oscura de donde se supone proviene toda la materia? Cada uno de esos elementos de energía habrán de cumplir con el principio de conservación, ya sea como tales o fragmentados más aún. ¿Seguirán poseyendo las caracteristicas propias de combinación para seguir generando materia-masa, y en una cantidad suficiente? ¿o la energía “envejece”?
    La densidad global del universo, ¿disminuye con la expansión, se mantiene, o  a su medida se incrementa? ¿La energía primera generadora es inagotable?
    Un cordial abrazo.
     

    Responder
    • 3.1
      emilio silvera
      el 27 de noviembre del 2011 a las 7:25

      Estimado amigo:
      Te haces tantas preguntas como yo y, desde luego, me gustaría saber responderlas pero, ¡es tanto lo que igboro! que, a veces incluso me falta el conocimiento necesario para plantear la pregunta adecuada.
      Sabemos que la Primera Ley de la Termodinámica es simplemente el enunciado de que la energía total de un sistema aislado se conserva. Pero, cuando esta ley fue propuesta, todavía no se había establecido claramente que el calor es solo una forma de energía -ni siquiera estaba del todo clara la propia noción ordinaria y macroscópica de energía-. La Primera Ley hace explícito que la energía total no se pierde cuando, por ejemplo, un cuerpo pierde su energía cinética cuando se frena debido a la resistencia del aire; simplemente se utiliza para calentar el aire y el cuerpo. Esta energía térmica como (primariamente) energía cinética de los movimientos de las moléculas del aire y las vibraciones de las partículas que componen el cuerpo. Más aún, la temperatura es simplemente una medida de la energía por grado de libertad, de modo que las nociones termodinámicas de calor y temperatura son básicamente las mismas que las nociones dinámicas previamente entendidas, pero aplicadas en el nivel de los constituyentes individuales de los materiales y tratadas de forma estadística. La Primera Ley tiene el tipo de precisión que nos es familiar: el valor de algo, a saber, la energía total, permanece exactamente constante pese al hecho de que pueden tener lugar todo tipo de procesos complicados. La energía total después del proceso es igual a la energía antes del proceso.
      Mientras que la Primera Ley es una igualdad, la Segunda Ley es una desigualdad. Nos dice que una magnitud diferente, conocida como la entropía, tiene un valor mayor (o al menos no menor) después de que se haya tenido lugar un  proceso que el valor que tenía antes. Hablando muy vagamente, la entropía es una medida de la “aletoriedad” en el sistema. Nuestro cuerpo en movimiento a través del aire empieza con su energía de una forma organizada (su energía cinética de movimiento), pero cuando se frena por la resistencia del aire esta energía se reparte entre los movimientos aleatorios de las partículas del aire y las partículas individuales del cuerpo. La “aletoriedad ha aumentado”; más específicamente, la entropía ha aumentado.
      Aunque la noción de entropía fue introducida por Clausius allá por el año 1865, fue el Físico austríaco Boltzmann quien, en 1877, hizo clara la definición de entropía (o al menos tan clara como parece posible hacerla). Para entender la idea de Boltzmann (para un sistema clásico), necesitamos noción de espacio de fases que, recordemos, para un sistema clásico de n partículas (sin características distintivas), es un espacio P de 6n dimensiones, cada uno de cuyos puntos representa la familia completa de posiciones y momentos de todas las n partículas. Para hacer precisa la noción de entropía necesitamos una idea de lo que se denomina granulado grueso. Para ello dividimos el espacio de fases P en un número de subregiones que llamaré “cajas”.
      La idea consiste en considerar que los conjuntos de puntos de P que representan estados del sistema que son indistinguibles unos de otros mediante observaciones macroscópicas están agrupados en la misma caja, pero puntos de P que pertenecen a cajas diferentes se consideran macroscópicamente distinguibles. La entropía de Boltzmann S para el estado del sistema representado por cierto punto x de P es
      S = k log V,
      donde V es el volumen de la caja V que contiene a x ( y log es un logaritmo natural), y donde k es la constante de Boltzmann, que tiene el valor k = 1,38 x 10-23 J K-1 (donde J significa Julios y K-1 significa por grado Kelvin).
      Y, se dice que, la noción de Boltzmann hace “clara” la noción de entropía. Sin embargo, para que la formula anterior para S represente algo físicamente preciso sería necesario tener una receta precisa para el granulado grueso que se supone representa a nuestra familia de “cajas”. Sin duda hay algo “arbitrario” en la división concreta en cajas que pudiera seleccionarse. La definición parece depender de la cercanía conque decidamos examinar un sistema. Dos estados que son “macroscópicamente indistinguibles” para un experimentador podrían ser distinguibles para otro.
      Además, es también muy arbitrario dónde hay que trazar exactamente la frontera entre dos cajas, puesto que a dos puntos vecinos en P, uno a cada lado de la frontera, podría asignárseles entropías completamente diferentes pese a que son prácticamente idénticos. Sigue habiendo algo muy subjetivo en esta definición de S, pese a que es un claro avance respecto a nociones anteriores de aplicabilidad más limitada, y una induidable mejora sobre la idea de que es solo una medida de la “aletoriedad” de un sistema.
      La noción de entropía resulta muy útil pero, su status físico debe ser contemplado desde una perspectiva o noción “no absoluta” en la teoría física actual, ya que, como apuntas muy acertadamente, se plantean preguntas que aquí no quedan contestadas. Sin embargo, como pasó con Newton y Einstein, aquí también, vendrá alguien que nos traiga la fórmula ideal para que asquiera un status más fundamental en el futuro. Para ello, habrá que tener siempre en cuanta la física cuántica, y, en cualquier caso, es la mecánica cuántica la que proporciona una medida absoluta para cualquier región concreta V del espacio de fases contenida en P, donde pueden escogerse la unidades de modo que ћ= 1 (como sucede con las unidades de Planck).
      Muchos serían los ejemplos que aquí se podrían poner de la fórmula de Boltzmann, sin embargo, estamos ante una simple contestación (a medias por falta de más conocimientos) y, se concreta en la simple impresión que queda reseñada. Entrar en campos más profundos (que ahí están) sería de una más alta complejidad y, seguramente, me perdería por el laberinto.
      Me viene a la memoria aquella cita de Eddintong:
      ·Si alguien le dice que su teoría favorita del universo está en desacuerdo con las ecuaciones de Maxwell, entonces tanto peor para las ecuciones de Maxwell. Si se encuentra que es contradicha por la observación…bien, estos experimentadores meten la pata a veces. Pero si resulta que su teoría está en contra de la Segunda Ley de la termodinámica no puedo darle ninguna esperanza, no hay nada que hacer excepto sumirse en la más profunda humillación.”
      Las Leyes están ahí, y, nuestro único horizonte es el de tratar de entenderlas para buscar (si los hay) fallos que puedan ser anulados para mejorar esa Ley. Así vamos caminando por este mundo de complejas “bellezas” físicas que tánto nos gusta descubrir.
      Un abrazo amigo.

      Responder
  4. 4
    Fandila
    el 27 de noviembre del 2011 a las 14:17

    La teoría o el trabajo de Bolzman es perfectamente asequible, como toda la Termodinamica, en su apreciación macro.
    Como bien dices, esas “cajas” o ámbitos indistinguibles, están pensados, y no podría ser de otra manera para sistemas “homogeneos”, como ocurre para la teoría de los gases perfectos en que todos los elementos son iguales (o en grandes tongadas) y con los mismos grados de libertad, así pudo calcularse el número de Avogadro y las ecuaciones. Aunque sabido es de las partícularidades y aciertos no normalizados que se desprenden de la Termodinámica. No puede esperarse una perfección mayor cuando se desconoce lo “íntimo de la materia”.
    Si más allá de lo micro está lo cuántico, lo infracuántico, lo microinfracuántico… etc.  Cada una de las cajas o ámbitos propios habrán de poseer otra solución de cajas más pequeñas, si creemos que la materia habría de ser cada vez más fragmentada y por tanto más balanceada a lo energético. La termodinámica cumple con creces para nuestro interés dimensional, pero no ante esa sutilidad profunda que se intuye y comienza a perfilarse. Para nuestro desenvolvimiento normal no nos será muy preciso todo este mundo oculto, pero sí para los destinos últimos o progresivos del universo, que si que dependen en el tiempo y son consecuencia de esa superabundancia ínfima, pues al fin y al cabo son su acumulación y marca sus directrices. Es difícil establecer un final del universo cuando desconocemos sus leyes íntimas y ni siquiera si un final es posible.
    La cuántica se establece cuando  el número de componentes queda reducido a uno sólo que ya no podemos deslindar. Inventamos una manera de formulación para soslayar ese misterio encerrado, que ni siquiera se plantea porque objetivamente no puede plantearse. Si algún día lográsemos conocerlo, a lo mejor sería posible un tratamiento “clásico” porque seamos capaces de establecer “nuevas cajas” para su comprensión.
    Pienso que la partícula más elemental ha de poder expresarse como un auténtico universo de dimensión menor, y que los efectos cuánticos podrán soslayarse o entenderse como la imposibidad se adaptarnos a sus dimensiones, pero no así para posibles máquinas que nos los “acercasen”.
    Es ya una manía la de adelantarnos a esos conocimientos, pero se nos bombardea desde todos lados con esas teorías imposibles por ahora, de tal manera que no podemos quedar impasibles. Y pobres de nosotros si así fuese.
    Como siempre tus comentarios son enriquecedores.
    Un abrazo.

    Responder
    • 4.1
      emilio silvera
      el 27 de noviembre del 2011 a las 18:32

      Amigo, nos corroe la misma cosa: Una inmensa curiosidad por saber del mundo que nos rodea, del Universo que nos acoge, de las cosas que en él están presentes y de los mecanismos que activan esa actividad frenética de la Naturaleza que, como hemos dicho tantas veces, es puro movimiento y energía.
      Dices bien, no podemos quedarnos al margen de lo que se está “cociendo” y, dentro de nuestras posibilidades, debemos estar (estaremos) al tanto de todo lo que ocurra en el ámbito científico que entre dentro del área que nos pueda interesar y que, en verdad (más o menos) es todo.
      Un abrazo amigo mío.

      Responder
  5. 5
    Gilberto Gillipepers
    el 28 de noviembre del 2011 a las 16:21

    Sobre la expansión del Universo, la Entropía y la Energía Oscura, tengo una visión particular para poder comprenderlo de alguna manera. Imagino nuestro universo como un globo, y la expansión generada por esa desconocida energía oscura sería como el aire que infla ese globo, viviendo dentro del mismo no tenemos conocimiento de donde proviene el aire pero si nos enteramos de sus efectos que de llegar a un punto crítico podría reventar nuestro globo (Universo), la entropía.
    Como es habitual en mis comentarios, sigo pensando e imaginando sobre un Multiverso,  o multi-globos, dónde se intercambian las energías entre unos y otros expandiéndolos e inflándolos, o creando nuevos Universos (Globos), en un Big Bang. Pero no solo a través de un gran estallido es como se crean y se expanden estos universos, sino que también a través de fisuras (muerte de estrellas) en el tejido espacio-temporal del interior de estos globos (Universos) cumplen la función de intercambiar información y energías como el aire del cual están inflados estos globos para generar durante sus tiempos de existencias una simetría, generando de este modo cierto equilibrio y estabilidad entre los múltiples universos.

    Os envío un fuerte abrazo a tod@s…

    Responder
    • 5.1
      emilio silvera
      el 29 de noviembre del 2011 a las 7:11

      Amigo, muchos son los que como tú, piensan en esos “globos” universos que, de alguna manera se conectan los unos a los otros e inciden en su devenir. Estamos lejos de saber con certeza si todo eso puede llegar alguna vez a ser comprobado y, mientras tanto, personas como tú y como muchos de nosotros, teorízamos con lo que podría ser.
      Desde luego, imaginar para dibujar en nuestras mentes el mundo que creemos ocupar, será siempre un buen ejercicio mental y, la actitud que lleva a esos pensamientos habla de la inquietud por saber, ya que, en esas ideas subyacen las preguntas: ¿De dónde venimos? ¿Hacia dónde vamos? ¿Quiénes somos?
      Todas ellas difíciles de contestar pero, tratar de saber es el camino correcto.
      Un saludo cordial.

      Responder
  6. 6
    Carmen
    el 11 de marzo del 2012 a las 21:21

    soys todos unos putos frikis ! xd

    Responder
    • 6.1
      Gilberto Gillipepers
      el 12 de marzo del 2012 a las 0:43

      Con esa boquita besas a tu madre?, friki si, pero con educación Carmencita… :)

      Responder
      • 6.1.1
        emilio silvera
        el 12 de marzo del 2012 a las 6:40

        Amigo mío:
        ¡La dichosa diversidad! Lástima que, personas así, abunden más de lo que sería deseable.
        ¡Lástima!
        Me gustaría que Carmen, si no tiene enconveniente, entrara con asiduidad y, nos preguntara por cuestiones que le llamen la atención y que siempre quiso saber, aquí, estaróamos encontados de contestar a sus preguntas pero, ?tendrá interés en saber sobre algo? Ese puede ser el problema.
        Un cordial saludo amigo Gilberto.

        Responder
    • 6.2
      emilio silvera
      el 12 de marzo del 2012 a las 6:35

      Estimada Carmen;
      Al leer tu breve “comentario” me ha dado mucha pena. Se puede concluir que, cuando salías de casa para ir al Colegio, nunca entraste y, al parecer, te quedabas en la puerta perdiendo el tiempo mientras que, tus compañeros, más aplicados, aprovechaban la oportunidad para aprender alguna cosa.
      De todas las maneras, eso que llamamos educación, empieza por rerspetar a los demas, y, en este lugar, lo único que hacemos es tratar de saber algo más sobre ciertas cuestiones de la física, la Astronomía, lo que la Vida es, de la Mente y la Consciencia, así como, de lo que la humanidad ha hecho desde que, consciente de ser, deambuló por este mundo.
      Si todo eso es ser un friki, me confieso friki. Sin embargo, ¿tú has sido alguna vez consciente? o, ¿por el contrario te deja llevar de manera mecánica por tu entorno y, sin pensar, lanzas comentarios como el de arriba, introduciéndote un lugar al que nadie te ha llamado?
      Aquí, de todas formas, siempre serás bien recibida pero, te aconsejo que, antes de abrir la boquita, pienses un poco y caigas en la cuenta de que, si no tienes nada que decir, es mejor permanecer calladita y, si quieres, puedes leer un poco de lo que aquí tratamos, siempre mejorarán tus ideas y, te aseguro que daño, no te hará ninguno.
      Un saludo cordial Carmeli.
      PD.
      Piensa en lo que te digo. Si entras aquí, aprovecha para aprender algo, lo otro, no te da nada y te lo quita todo.

      Responder
  7. 7
    Fandila
    el 11 de marzo del 2012 a las 23:32

    Definición de friki:
    Friki o friqui (del inglés freak, extraño, extravagante, estrafalario, fanático), es un término coloquial, no aceptado actualmente por la Real Academia Española, que se refiere a aquellas personas específicamente interesadas (en algunos casos de manera obsesiva) hacia los temas de la denominada cultura friki: la ciencia ficción, la fantasía, el manga, el anime, los videojuegos, y los cómics, entre otros.
    En Estados Unidos, el término freak se empleaba para referirse a las personas que se distinguían por tener alguna malformación o anomalía física (mujeres barbudas, hombres elefante o personas de estatura desmesuradamente alta o baja) y que eran exhibidas en los circos entre 1840 y la década de 1970. Un ejemplo de este fenómeno, origen del término y su significado, se puede contemplar en la película Freaks, dirigida por Tod Browning en 1932. Asimismo el guitarrista y cantante escocés Mark Knopfler, ex-líder de Dire Straits, compuso un tema sobre esta clase de personajes, y su exhibición en los denominados freak shows, titulado Devil Baby. El término también fue popularizado gracias al cómic The fabulous furry Freak Brothers de finales de los sesenta.
    A mediados de la década de 2000 el término pasó a usarse en España para referirse, aunque en otro contexto, a aquellos personajes, como Carmen de Mairena, Leonardo Dantés o Paco Porras, que con su comportamiento extravagante alcanzaron la fama y se ganaron el afecto del público a través de sus numerosas apariciones en ciertos programas de televisión.
    Con el paso de los años, la palabra se usó para referirse también a las personas que se catalogaban de extravagantes, producto de tener por lo menos una obsesión extrema o extraña con un tema en concreto; en el cual normalmente eran especialistas. Los temas de interés clásicos de los frikis se caracterizan por no estar aún aceptados ni bien vistos por la sociedad, considerándose normalmente gustos infantiles, inmaduros e impropios de la edad del sujeto. Estos temas están relacionados comúnmente con el desarrollo y manifestación de la imaginación, creatividad e inteligencia y no tienen necesariamente relación con el nivel de desarrollo socio-emocional del individuo, dado que estas aficiones pueden vivirse de muy distinta manera y depende de cada cual. Producto de un interés común que se presentaba entre un número de personas, muchos de los denominados freak empezaron a reunirse en grupos específicos, a los que se refiere como grupos o tipos de freak.
    Debido a los medios de comunicación, el término freak se dio a conocer en otros idiomas y, con el paso de los años, la palabra freak evolucionó a freaki, friki, frikie o frik, en el idioma español. El término friki no tiene una traducción específica en inglés debido a que es una fusión de varios conceptos anglosajones que hacen referencia a estereotipos, tales como trekkie, geek, nerd, otaku, filipón etc.
    Actualmente, en especial en habla hispana, friki y el significado dado a freak en español, tiene dos principales acepciones:

    El primer uso se refiere a un grupo más amplio de personas, presentando un significado diferente al de freak en su idioma original. De esta forma, el término friki o freak (en español) se utiliza para indicar a una persona ya no sólo si está obsesionada, sino que se usa para indicar a una persona o grupo que presenta interés por lo general, por un tema específico, que comúnmente domina o en el que se especializa, y por ello puede llamar la atención de otras personas. Los frikis presentan distintos grados de interés sobre el tema, esto es, niveles de frikismo, que van desde tener un simple hobby, hasta el punto de poder ser incluso una forma de vida.
    En el segundo, un friki es alguien que participa en mayor o menor grado de la llamada cultura friki,

    Responder
  8. 8
    neosinefrina
    el 13 de agosto del 2012 a las 15:39

    buuenos dias me gustraia saber como la entropia del sol incidio en la formacion de vida del planeta? gracias

    Responder
  9. 9
    emilio silvera
    el 14 de agosto del 2012 a las 6:39

    Bueno, en realidad, la entropía del Sol nada tiene que ver con la vida en la Tierra. El Sol, considerado como un sistema cerrado, a medida que el tiempo pasa aumenta su entropía y, cuando llegue al final, todo se habrá acabado y el Sol tal como lo conocemos desaparecerá para convertirse en una enana blanca rodeada por una nebulosa planetaria.
    El Sol es un globo incandescente que emite continuamente energía radiante, la cual llega a la Tierra en forma de luz y de calor. El Sol gobierna casi todo lo que pasa en nuestro planeta. Pone el aire en movimiento, permite el siclo del agua, ilumina y calienta la superficie  terrestre y suministra la energía necesaria para que las plantas fabriquen alimento para los seres vivos Gracias al Sol hay vida sobre la Tierra.
    El Sol es como una “fábrica” de energía y una pequeña parte de ella, llega al planeta Tierra para hacer posible la vida aquí. Cada segundo, el Sol fusiona 4.654.000 toneladas de Hidrógeno, así lleva ya unos 5.000 millones de años y aún les queda aproximadamente otros 5.000 millones para llegar al final de su vida.
    De los 4.654.000 toneladas de Hidrógeno, la fusión convierte en Helio 4.650.000, y, las 4.000 toneladas restantes, son lanzadas al espacio interestelar en forma de luz y de calor del que, una pequeña fracción, llega a la Tierra para hacer posible la vida y otros fenómenos que hacen que la Tierra sea como es.
    Al margen de todo eso, mientras tanto, la Entropía aumenta…al margen de la simniosis entre el Sol y la Tierra para hacer posible la vida.
    Un saludo.

    Responder
  10. 10
    Fandila
    el 14 de agosto del 2012 a las 10:22

    Por muy grande o por muy pequeño que sea el universo seguirá siendo el mismo. El espacio tiempo es relativo y sus variables “varían” siendo como conjunto una constante. Son las formas en que se expresa las que son distintas. Por eso, desde  un punto relativo de concentración puede surgir una inmensidad. El espacio aumenta y la energía se difumina. Pero al igual que una gran estrella puede revertir hacia la concentración del agujero negro, ¿por qué no el universo en su conjunto?, si se le supone inmerso a su vez en una inmensidad.
    Saludos.

    Responder
    • 10.1
      emilio silvera
      el 15 de agosto del 2012 a las 13:19

      Amigo Fandila:
      Siempre tan certero y con la gudeza de un buen observador que, con la mente clara y el entendimiento rápido, emite opiniones certeras sobre lo que es, o, al menos, sobre lo que parece que debería ser.
      Un abrazo.

      Responder
  11. 11
    valentina
    el 5 de febrero del 2015 a las 22:34

    quisiera hacerle una pregunta ¿compramos nuestra vida mediante la muerte entropica del universo?ES ERO SU PRONTA RESPUESTA YA QUE ES URGENTEE ES PARA UN TRABAJO PARA MAÑANA
     

    Responder
    • 11.1
      Emilio Silvera
      el 6 de febrero del 2015 a las 6:02

      Estimada amiga:

      Me hace una pregunta algo extraña, y, lo primero que hay que saber es que la Entropía es la medida de la no disponibilidad de energía en un sistema. En nuestro Universo, la Entropía comenzó junto con el Tiempo, es decir, desde el primer segundo del Big Bang (si es que fue eso lo que pasó para que nuestro universo pudiera surgir), la entropía ya estaba presente en todo.

      A medida que el tiempo transcurre las cosas se van deteriorando, todo cambia y nada permanece. En el caso de los seres vivos, ocurre que van creciendo y evolucionando y el paso del tiempo que lleva la Entropía consigo, los envejece y los lleva de manera irremediable hacia la muerte.

      Claro que, tenemos una manera de generar Entropía negativa, ¡nos reproducimos! De esa manera, a partir de lo “viejo” surge lo nuevo y la especie continúa.

      Así, la “muerte entrópica del universo” es una consecuencia más de cómo funciona la Entropía en todo sistema cerrado y, el universo, como nosotros, pueden ser considerados como sistemas cerrados que, de manera inexorable van envejeciendo a medida que el inexorable tiempo transcurre.

      De alguna manera, podríamos decir que, el precio que pagamos por vivir… ¡Es la muerte!

      La entropía puede sere considerada o interpretada como la medida del desorden que aumenta en todas las cosas (también en los seres vivos), a medida que el tiempo pasa. En la Naturaleza todo tiene un rpincipio y un fin, nada es eterno y, lo que deteriora a todas las cosas… ¡Es la Entropía!

      Espero que esta sencilla explicación sea suficiente.

      Cordiales saludos.

      Responder
  12. 12
    Jaime Ramiro
    el 14 de febrero del 2017 a las 21:22

    Felicitaciones por su blog, y por exponer a tan buen nivel, temas tan complejos que sólo los que han podido estudiar Matemáticas, Física, Química, etc. a nivel superior en prestigiosas Universidades, pueden comprender mejor a través de sus ecuaciones los procesos del pasado y el devenir del futuro.

    Si pudieran revisar los textos, al parecer se generan palabras que cuesta entender, y siempre sería positivo revisar pequeños errores ortográficos como: siclo (ciclo) (ciclo del agua).

    Cordiales Saludos desde Chile 

    Responder
    • 12.1
      Emilio Silvera
      el 15 de febrero del 2017 a las 5:37

      ¡Hola, amigo Jaime!

      Llevas toda la razón,no siempre se dispone del tiempo necesario para que el trabajo expuesto sea perfecto, y, esas pequeñas faltas ortográficas, están presentes más de lo que sería desear. Sin embargo, hago todo lo que puedo, tanto el Administrador del lugar como Yo mismo, trabajmos y, dentro de lo posible, lo hacemos lo mejor que podemos.

      El lugar es gratuito, a nadie se le pide nada, y, lo cierto es que, cada día estamos aquí procurando (como bien apuntas), que cuestiones complejas sean entendidas por todos al procurar explicarlas de la manera más sencilla posible, aunque como bien sabes, cuando se acaban las palabras, es el lenguaje matemático el que puede contar algunas cuestiones.

      En fin, procuraremos mejorar.

      Un cordial saludo.

      Responder

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