{"id":4508,"date":"2010-12-16T11:08:21","date_gmt":"2010-12-16T09:08:21","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=4508"},"modified":"2010-12-16T14:49:15","modified_gmt":"2010-12-16T12:49:15","slug":"%c2%a1la-entropia-el-deterioro-del-universo-y-el-nuestro","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/12\/16\/%c2%a1la-entropia-el-deterioro-del-universo-y-el-nuestro\/","title":{"rendered":"\u00a1La Entropia! El deterioro del Universo y…el nuestro."},"content":{"rendered":"

lo que se entiende por entrop\u00eda<\/a><\/em> y as\u00ed sabemos que la energ\u00eda s\u00f3lo puede ser convertida en trabajo cuando\u00a0\u00a0 \u00a0dentro del sistema concreto que se est\u00e9 utilizando, la concentraci\u00f3n de energ\u00eda no es uniforme. La energ\u00eda tiende entonces a fluir desde el punto de mayor concentraci\u00f3n al de menor concentraci\u00f3n, hasta establecer la uniformadad. La obtenci\u00f3n de trabajo a partir de energ\u00eda consiste precisamente en aprovechar este flujo.<\/p>\n

El agua de un r\u00edo est\u00e1 m\u00e1s alta y tiene m\u00e1s energ\u00eda gravitatoria en el manantial del que mana en lo alto de la monta\u00f1a y menos energ\u00eda en el llano en la desembocadura, donde fluye suave y tranquila. Por eso fluye el agua r\u00edo abajo hasta el mar (si no fuese por la lluvia, todas las aguas continentales fluir\u00edan monta\u00f1a abajo hasta el mar y el nivel del oc\u00e9ano subir\u00eda ligeramente. La energ\u00eda gravitatoria total permanecer\u00eda igual, pero estar\u00eda distribuida con mayor uniformidad).<\/p>\n

Una rueda hidr\u00e1ulica gira gracias al agua que corre ladera abajo: ese agua puede realizar un trabajo. El agua sobre una superficie horizontal no puede realizar trabajo, aunque est\u00e9 sobre una meseta muy alta y posea una energ\u00eda gravitatoria excepcional. El factor crucial es la diferencia en la concentraci\u00f3n de energ\u00eda y el flujo hacia la uniformidad.<\/p>\n

Y lo mismo reza para cualquier clase de energ\u00eda. En las m\u00e1quinas de vapor hay un dep\u00f3sito de calor que convierte el agua en vapor, y otro dep\u00f3sito fr\u00edo que vuelve a condensar el vapor en agua. El factor decisivo es esta diferencia de temperatura. Trabajando a un mismo y \u00fanico nivel de temperatura no se puede extraer ning\u00fan trabajo, por muy alta que sea aquella.<\/p>\n

El t\u00e9rmino \u201centrop\u00eda<\/a>\u201d lo introdujo el f\u00edsico alem\u00e1n Rudolf J. E. Clausius en 1.849 para representar el grado de uniformidad con que est\u00e1 distribuida la energ\u00eda, sea de la clase que sea. Cuanto m\u00e1s uniforme, mayor la entrop\u00eda<\/a>. Cuando la energ\u00eda est\u00e1 distribuida de manera perfectamente uniforme, la entrop\u00eda<\/a> es m\u00e1xima para el sistema en cuesti\u00f3n.<\/p>\n

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Clausius observ\u00f3 que cualquier diferencia de energ\u00eda dentro de un sistema tiende siempre a igualarse por s\u00ed sola. Si colocamos un objeto caliente junto a otro fr\u00edo, el calor fluye de manera que se transmite del caliente al fr\u00edo hasta que se igualan las temperaturas de ambos cuerpos. Si tenemos dos dep\u00f3sitos de agua comunicados entre s\u00ed y el nivel de uno de ellos es m\u00e1s alto que el otro, la atracci\u00f3n gravitatoria har\u00e1 que el primero baje y el segundo suba, hasta que ambos niveles se igualen y la energ\u00eda gravitatoria quede distribuida uniformemente.<\/p>\n

Clausius afirm\u00f3, por tanto, que en la naturaleza era regla general que las diferencias en las concentraciones de energ\u00eda tend\u00edan a igualarse. O dicho de otra manera: que la entrop\u00eda<\/a> aumenta con el tiempo<\/strong>.<\/p>\n

El estudio del flujo de energ\u00eda desde puntos de alta concentraci\u00f3n a otros de baja concentraci\u00f3n se llev\u00f3 a cabo de modo especialmente complejo en relaci\u00f3n con la energ\u00eda t\u00e9rmica. Por eso, el estudio del flujo de energ\u00eda y de los intercambios de energ\u00eda y trabajo recibi\u00f3 el nombre de \u201ctermodin\u00e1mica<\/em>\u201d, que en griego significa \u201cmovimiento de calor\u201d.<\/p>\n

Con anterioridad se hab\u00eda llegado ya a la conclusi\u00f3n de que la energ\u00eda no pod\u00eda ser destruida ni creada<\/strong>. Esta regla es tan fundamental que se la denomina \u201cprimer principio de la termodin\u00e1mica\u201d.<\/p>\n

La idea sugerida por Clausius de que la entrop\u00eda<\/a> aumenta con el tiempo<\/strong> es una regla general no menos b\u00e1sica, y que denomina \u201csegundo principio de la termodin\u00e1mica.\u201d<\/p>\n

Seg\u00fan este segundo principio, la entrop\u00eda<\/a> aumenta constantemente, lo cual significa que las diferencias en la concentraci\u00f3n de energ\u00eda tambi\u00e9n van despareciendo. Cuando todas las diferencias en la concentraci\u00f3n de energ\u00eda se han igualado por completo, no se puede extraer m\u00e1s trabajo, ni pueden producirse cambios.<\/p>\n

\u00bfEst\u00e1 degrad\u00e1ndose el universo?<\/p>\n

Pensemos en un reloj. Los relojes funcionan gracias a una concentraci\u00f3n de energ\u00eda en su resorte o en su bater\u00eda. A medida que el resorte se destensa o la reacci\u00f3n qu\u00edmica de la bater\u00eda avanza, se establece un flujo de energ\u00eda desde el punto de alta concentraci\u00f3n al de baja concentraci\u00f3n, y como resultado de este flujo anda el reloj. Cuando el resorte se ha destensado por completo o la bater\u00eda ha finalizado su reacci\u00f3n qu\u00edmica, el nivel de energ\u00eda es uniforme en todo el reloj, no hay ya flujo de energ\u00eda y la maquinaria se para. Podr\u00edamos decir que el reloj se ha \u201cdegradado\u201d. Por analog\u00eda, decimos que el universo se \u201cdegradar\u00e1\u201d cuando toda la energ\u00eda se haya igualado.<\/p>\n

Si es cierto el segundo principio de la termodin\u00e1mica, todas las concentraciones de energ\u00eda en todos los lugares del universo se est\u00e1n igualando, y en ese sentido el universo se est\u00e1 degradando. La entrop\u00eda<\/a> alcanzar\u00e1 un m\u00e1ximo cuando la energ\u00eda del universo est\u00e9 perfectamente igualada; a partir de entonces no ocurrir\u00e1 nada porque, aunque la energ\u00eda seguir\u00e1 all\u00ed, no habr\u00e1 ya ning\u00fan flujo que haga que las cosas ocurran.<\/p>\n

La situaci\u00f3n parece deprimente (si el segundo principio es cierto), pero no es para alarmarse ahora, ya que el proceso tardar\u00e1 billones de a\u00f1os en llegar a su final y el universo, tal como hoy existe, no s\u00f3lo sobrevivir\u00e1 a nuestro tiempo, sino que con toda probabilidad tambi\u00e9n a la humanidad misma.<\/p>\n

De todo esto podemos obtener una consecuencia clara y precisa; de acuerdo con el segundo principio de la termodin\u00e1mica, la entrop\u00eda<\/a> del universo est\u00e1 en constante aumento, es decir, la energ\u00eda que contiene tiende a igualarse en todas partes. As\u00ed que, como cualquier proceso que iguala las concentraciones de energ\u00eda est\u00e1 aumentando el desorden en el sistema, nuestro universo cada vez tiene un mayor desorden con los movimientos aleatorios libres de las part\u00edculas que lo componen, cuyo comportamiento no es m\u00e1s que una especie de medida del desorden que en el universo se produce de manera continuada.<\/p>\n

La entrop\u00eda<\/a> est\u00e1 presente en la vida cotidiana: objetos que se descolocan, cosas que se desordenan, vestidos que se ensucian, un vaso que se cae y se rompe, los muebles que se llenan de polvo, el suelo que recoge las marcas de los pies que lo pisan, todo eso es entrop\u00eda<\/a> y, para arreglarla, tenemos que disponer bien las cosas, recoger los objetos ca\u00eddos, lavar la ropa y limpiar el suelo o quitar el polvo, con lo cual, la entrop\u00eda<\/a> contin\u00faa estando presente en el esfuerzo que todo ello conlleva y deteriora la lavadora, la aspiradora y nos causa a nosotros por el esfuerzo realizado (deterioro-entrop\u00eda<\/a>).<\/p>\n

La entrop\u00eda<\/a> est\u00e1 ineludiblemente unida al tiempo, ambos caminan juntos. En procesos elementales en los que intervienen pocos objetos es imposible saber si el tiempo marcha hacia delante o hacia atr\u00e1s. Las leyes de la naturaleza se cumplen igual en ambos casos. Y lo mismo ocurre con las part\u00edculas subat\u00f3micas.<\/p>\n

Un electr\u00f3n<\/a> curv\u00e1ndose en determinada direcci\u00f3n con el tiempo marchando hacia delante podr\u00eda ser igualmente un positr\u00f3n curv\u00e1ndose en la misma direcci\u00f3n, pero con el tiempo marchando hacia atr\u00e1s. Si s\u00f3lo consideramos esa part\u00edcula, es imposible determinar cu\u00e1l de las dos posibilidades es la correcta.<\/p>\n

En aquellos procesos elementales en que no se puede decir en que direcci\u00f3n marcha el tiempo, no hay cambio de entrop\u00eda<\/a> (o es tan peque\u00f1a la variaci\u00f3n que podr\u00edamos ignorarla). Pero en los procesos corrientes, en las que intervienen muchas part\u00edculas, la entrop\u00eda<\/a> siempre aumenta. Que es lo mismo que decir que el desorden siempre aumenta.<\/p>\n

Un saltador de trampol\u00edn cae en la piscina y el agua salpica hacia arriba; cae un jarr\u00f3n al suelo y se hace a\u00f1icos; las hojas caen de los \u00e1rboles y se desparraman por el suelo.<\/p>\n

Se puede demostrar que todas estas cosas, y en general, todo cuanto ocurre normalmente en derredor nuestro, lleva consigo un aumento de entrop\u00eda<\/a>. Estamos acostumbrados a ver que la entrop\u00eda<\/a> aumenta y aceptamos ese momento como se\u00f1al de que todo se desarrolla normalmente y de que nos movemos hacia delante en el tiempo. Si de pronto vi\u00e9semos que la entrop\u00eda<\/a> disminuye, la \u00fanica manera de explicarlo ser\u00eda suponer que nos estamos moviendo hacia atr\u00e1s en el tiempo: las salpicaduras de agua se juntan y el saltador saliendo del agua asciende al trampol\u00edn, los trozos del jarr\u00f3n se juntan y ascienden hasta colocarse encima del mueble y las hojas desperdigadas por el suelo suben hacia el \u00e1rbol y se vuelven a pegar en las ramas.\u00a0 Todas estas cosas muestran una disminuci\u00f3n de la entrop\u00eda<\/a>, y sabemos que esto est\u00e1 tan fuera del orden de las cosas que la pel\u00edcula no tiene m\u00e1s remedio que estar marchando al rev\u00e9s.<\/p>\n

En efecto, las cosas toman un giro extra\u00f1o cuando el tiempo se invierte, que el verlo nos hace re\u00edr.<\/p>\n

Por eso la entrop\u00eda<\/a> se denomina a veces \u201cla flecha del Tiempo\u201d, porque su constante aumento marca lo que nosotros consideramos el \u201cavance del tiempo\u201d.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n

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