LA ENTROPÍA

INTRODUCCIÓN

En este apartado hablaremos acerca de la entropía, su significado e importancia para el conjunto del Universo, además de su relación con otras disciplinas (biología, filosofía, geología, etc.).

Sin embargo, antes de comenzar a establecer relaciones, tendríamos que tener una noción mínima acerca de la entropía.

DEFINICIÓN DE ENTROPÍA

La entropía es la magnitud física que mide el grado de desorden dentro de un sistema. Podría considerarse el desgaste de un sistema debido al transcurso del tiempo o al funcionamiento del mismo. Así, los sistemas altamente entrópicos tienden a desorganizarse por el desgaste generado a lo largo del tiempo.

Según el físico Ludwig Boltzmann, la entropía es un término probabilístico. Esto es, el estado de orden de un sistema es aquel de menor probabilidad del mismo, y, por consiguiente, el desorden es el estado más probable en que puede encontrarse tal sistema. Es por ello por lo que se afirma que todo sistema tiende al desorden con el paso del tiempo.

De forma análoga a esto, también nos permite calcular la parte de la energía que se ha degradado durante el proceso

IMPORTANCIA EN EL UNIVERSO

Por norma general, el término entropía va ligado a desorden en la mayoría de los casos. Sin embargo, hay otros en los que la entropía no aumenta. Un ejemplo en el que podemos encontrarnos ambos casos es en el Universo. En él nos encontramos estructuras enormemente complejas y, a la vista, ordenadas, como es el caso de los corpúsculos celestes, formados por la acumulación de materia en un proceso no entrópico, y de las galaxias, las cuales describen la curva de Fibonacci, normalmente acuñada al número aureo, y al orden.

Desde el punto de vista energético, nos encontraríamos con un sistema entrópico. Es así como James Jeans describió un posible final del Universo, al que denominó "muerte térmica", basándose en la Segunda Ley de la Termodinámica, pues según ella este sería el único final posible del Universo, de tal modo que al denominarse el Universo como sistema entrópico, energéticamente, la temperatura descendería hasta casi alcanzar el "cero absoluto" (0 K) haciendo imposible la vida.

Toda la energía tendería a su forma más degradada: la energía térmica, quedando en un estado de equilibrio termodinámico y a una temperatura cercana al cero absoluto, impidiendo cualquier extracción de "energía útil". Sería el desorden absoluto e irreversible.

 

 

RELACIÓN CON OTRAS DISCIPLINAS

En este apartado se desarrollará una relación entre la entropía y otras disciplinas distintas de la Física, tales como la Filosofía, Biología o Geología, así como su influencia en el estudio fenoménico.

FILOSOFÍA

Su influencia reside, principalmente, en la visión del cosmos en la Grecia Antigua, sobretodo con los primeros filósofos, los denominados "presocráticos", han disertado acerca de la problemática de un mundo cuyo desorden aumenta constantemente.

Muchos filósofos a lo largo de los siglos han planteado y dado respuestas a este interrogante milenario. Así, los pensadores griegos de la antigüedad creyeron, bajo la influencia del mito, que el mundo no ha sido siempre el mismo y que no lo será eternamente. Para Heráclito, cada 10.800 años, todo vuelve al fuego original, el primordial, siendo este fuego la causa y el efecto de toda fluidez cósmica, desapareciendo en esa fase toda diferencia entre los Dioses y el mundo. Anaximadro consideró al "apeirón" como fuente y fin del universo: "De allí mismo de donde las cosas brotan, allí encuentran también su destrucción conforme a la ley". El Universo de Pitágoras es un todo único, un orden (Kosmos) que se debe a la estructura que posee. Dios es la armonía de sus partes, las cuales están determinadas por los números.

BIOLOGÍA

Como bien sabemos, la evolución de las especies avanza en orden decreciente de entropía, es decir, conforme las especies evolucionan, estos organismos se vuelven cada vez más complejos, más ordenados.

Sería a mediados del siglo XIX cuando Darwin publicaría el libro que dio un giro revolucionario a la Teoría de la Evolución. En él se describe cómo las especies evolucionan conforme a una selección natural por la cual permanecen las especies mejor capacitadas para la supervivencia. Pues bien, sería esta selección natural, este cambio génico en las poblaciones de individuos de la misma especie, lo que provocaría una disminución en la entropía del sistema, de tal modo que, mientras que la naturaleza del Universo es el continuo y creciente desorden (aumento de la entropía), la naturaleza de las especies es la continua evolución, el continuo cambio génico que dificulta un aumento de la entropía (decrece la entropía).

GEOLOGÍA

Posiblemente sea la disciplina en la que mejor se representen los dos estados entrópicos antes descritos: uno en el que la entropía es alta, y el otro en el que la entropía es baja.

En el estudio de los minerales y sus propiedades, concretando nuestra relación en la dureza y estructura cristalina, nos encontramos ante el cristal covalente más duro que podemos encontrar: el diamante. Compuesto simplemente por átomos de carbono (al igual que el grafito), representa el orden molecular, una estructura incapaz de ser rayada por otro material distinto de él. 

Sin embargo, este no sería el único ejemplo de orden molecular, pues en general, todas las estructuras cristalinas, ya sean iónicas o covalentes, presentan un orden atómico que no persigue el incremento de entropía. Así podemos encontrar otros minerales, como los silicatos, los carbonatos, haluros, fosfatos, sulfuros, etc.

En el estudio de la dinámica terrestre, no encontramos con un sistema entrópico, pues el choque y desplazamiento de las placas tectónicas no persigue un fin, sino que estos choques se producen de forma aleatoria, es decir, son imprevisibles y desordenados. De forma análoga a esto, el desplazamiento de estas placas con respecto a Pangea es también desordenado, de tal forma que podríamos denominar a la dinámica terrestre como un sistema entrópico que evoluciona desde el orden (Pangea) hacia el desorden (continua separación de continentes).

FUENTES

- http://axxon.com.ar/rev/168/c-168ensayo2.htm
- http://www.revolucionnaturalista.com/2008/08/evolucin-y-entropa.html#.UM239_lTBKg
- http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo2p/universo.html
- http://labellateoria.blogspot.com.es/2007/07/la-muerte-del-universo.html
- http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/entropia.html
- http://www.emiliosilveravazquez.com/blog/2012/12/14/%C2%A1boltzmann-la-entropia/#more-5614
- http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/HistoriaCiencia/HistoriaBiografiasQ2%C2%BA.pdf