lunes, julio 23, 2007

Boltzmann, la entropía y el bolonqui argentino

En el Zentralfriedhof de Zurich, cerca de donde descansan Beethoven, Bhrams, Schubert y algún Strauss, hay una tumba con la inscripción S=k logW, expresión matemática del tan mencionado y tan poco entendido concepto de la entropía. Concepto que Boltzmann ayudó a definir y refinar, antes de suicidarse en 1906, durante unas vacaciones en Italia

Aún quien nunca haya recorrido los sinuosos caminos de la Termodinámica sabe que la entropía es una medición del nivel de desorden de un sistema. Se trata de un concepto básicamente estadístico, que relaciona los ingredientes individuales de un sistema físico con las propiedades generales de ese sistema.

Estoy leyendo un libro que tiene 569 hojas; imaginen que pasaría si revoleara esas hojas y luego las apilara en el orden en que las encuentre en el piso. Obviamente, es muchísimo más probable que esa pila esté desordenada a que esté ordenada. La razón de esto es que hay muchísimas maneras en que las páginas pueden estar desordenadas y una sola manera en que están ordenadas. Ceteris paribus, cuantas más formas hayan para que algo suceda, más probable es que eso suceda. Y como hay muchas más formas de que la pila esté desordenada que ordenada, es más probable que lo esté a que no lo esté.

En forma simplificada se dice que un situación tiene alta entropía cuando hay muchas maneras de llegar a la misma. En el caso del ejemplo, la situación "hojas desordenadas" tiene más de 10 a la mil formas distintas de suceder que la situación "hojas ordenadas". Podemos decir entonces que la situación "hojas desordenadas" tiene mayor entropía que la situación "hojas ordenadas", y por ende mucha mayor probabilidad de ocurrir. Entonces, la entropía es una medida del nivel de desorden de un sistema. Alta entropía significa que la mayor parte de los cambios que hagamos a ese sistema no tendrán impacto en el mismo (si revoleamos las hojas mil veces, lo más probable es que el sistema siga estando fundamentalmente desordenado). Baja entropía significa que casi cualquier cambio que hagamos al sistema tendrá impacto en el mismo. Los sistemas de baja entropía son por ende inherentemente frágiles.

Rápidamente se darán cuenta que cuantos más elementos tenga un sistema más probable es que tienda a ir a estados de mayor entropía, de mayor desorden. Esta tendencia es conocida como Segundo Principio de la Termodinámica. Nuestro universo como un todo sigue esta tendencia general, desde un estado de bajísima entropía segundos después del Big Bang, hacia situaciones de entropía cada vez mayor..... que terminarán alguna vez en una situación de alta entropía.....cuando el universo llegue a su fin.

Obviamente dentro del universo hay sistemas que combaten en su entorno esta caída hacia el desorden. Vos que lees esto (y yo, y todo otro ser vivo) sos uno de esos sistemas, pero para mantener tu baja entropìa tenes que liberar energía desordenada al exterior (calor), aumentando en el proceso la entropía total del universo.....

Este concepto de entropía puede extenderse, mayormente como metáfora, a los sistemas sociales. En ese sentido, cuantas más formas existan para que algo suceda en una sociedad, mayor entropía, mayor desorden, tendrá la misma. Si para decidir qué hacer ante un delito una sociedad puede optar por tomarse justicia por mano propia, o no hacer nada, o variar la pena según el color político del gobierno o el color de la piel de la víctima o del victimario, esa sociedad tendrá grandes chances de ser un quilombo. Por el contrario, si ante el mismo delito otra sociedad aplica ciegamente una ley, es probable que se trate de una sociedad ordenada, de baja entropía. Situación, por cierto, difícil de mantener y en permanente estado de temporariedad, pero superior. Si el futuro mediato presenta pocas incertidumbres, si el número de opciones está limitado, la entropía es baja. Si todo puede suceder, si el futuro es sujeto a la discrecionalidad de unos pocos iluminados, la entropía es alta.

Hay veces que pienso si el nuestro no es un país que puede definirse como de alta entropía, un país donde la cantidad de cosas que pueden suceder es tan grande, que prácticamente todo puede suceder. Y que en este entorno la probabilidad de que el orden suceda es baja. Y es quizás en esa imprevisibilidad, en esa miríada de opciones siempre abiertas donde reside la fuente de nuestra frustración permanente, nuestro desorden secular, como una sociedad que ha decido encarnar en si al destino final del universo.

9 comentarios:

Javier dijo...

Podemos desprender entonces que cualquiera de los cambios que se pretenda introducir tendrá sobre el sistema de alta entropia ( nuestro pais ) un efecto practicamente nulo .
Que sentido tendria intentar algun cambio ?

Elemaco dijo...

Aleluya!! que agradable se siente pertenecer a algo! me sumo a tu campaña contra la vendepatria entropia! salgamos como ese chino loco a prender fuego madereras y liberar calor, mucho calor!

"Vos que lees esto (y yo, y todo otro ser vivo) sos uno de esos sistemas, pero para mantener tu baja entropìa tenes que liberar energía desordenada al exterior (calor)"

il postino dijo...

No javier, significa que para lograr reducirla hay q hacer un esfuerzo sistematico

ele, si liberas calor aumentas la entropia del universo

Ulschmidt dijo...

Adhiero, adhiero fervientemente!

oti dijo...

Postino, si cerca de los orígenes del big bang la cosa era menos entrópica que ahora, porqué razón la vida tal como se nos manifiesta, y el ser humano no surgieron en aquellas épocas, y surgen a miles de millones de años, en condiciones supuestamente mucho más entrópicas que antes?

Lo que ocurrió con el surgimiento de la vida es análogo a tirar un montón de hojas al aire y que caigan ordenadas?

oti dijo...

Elemaco y Postino, el calor que se libera se tiene que tener "encerrado", si no se lo tiene, no se puede liberar, no es así. Uno puede liberar aquello que tiene, no lo que no tiene.

Pero, ¿es el proceso entrópico, el que llevó a que, por ej., los seres vivos tengan el calor que luego puede ser liberado?

vqp dijo...

oti,
la vida surgio mucho despues porque el componente mas importante y menos comprendido del proceso evolutivo no es la energia ni la materia, es el tiempo.

oti dijo...

Y el tiempo que relación mantiene con la entropía?

Mensajero dijo...

¡aún con el universo muerto, cuál héroes románticos, intentaremos el eterno retorno!
Compensado, anulado, lo que quieran...pero todo, allí estará.
¡A por el eterno retorno (y atentos a aceptar la condena que ello implica)! Exigimos big crunch.