Ciencias y letras, trata de acercar las dos culturas , favorecer su mestizaje. En realidad, sólo es una cultura que nos puede acercar más a nosotros mismos, a las complejas relaciones humanas, al mundo y a sus interrogantes. El autor, ingeniero y físico, es editor de La bella teoría. Publica los días 1 de cada mes.
El orden que vino de las estrellas
Luchamos continuamente contra el desorden al que tiende nuestro organismo, contra la llamada segunda ley de la termodinámica, que establece que la entropía, el desorden, no se conserva sino que tiende a aumentar todo el tiempo. Cuando morimos se acaba la lucha y todos nuestros componentes vuelven al terrible equilibrio termodinámico que supone la muerte orgánica. Como organismos de temperatura constante e independiente del medio que somos (sistemas lejos del equilibrio, ver) necesitamos reemplazar la energía que perdemos en forma de calor. Pero el proceso de mantenimiento de la vida es mucho más complejo que una simple transferencia de calor. Hay algo más que un simple aporte de energía externa, el calor es la forma más desordenada de energía (la energía con mayor entropía), y, necesitamos cambiar la energía del calor que perdemos, con alta-entropía, por la energía con baja entropía procedente de nuestros alimentos y del oxígeno que respiramos.
El suministro de “orden” nos llega por medio de los alimentos que ingerimos que, en última instancia, provienen de la fotosíntesis efectuada por las plantas verdes capaces de utilizar la energía del Sol para sintetizar su propio alimento y el nuestro. La luz del Sol trae energía a la Tierra en una forma de baja-entropía: en los fotones de la luz visible. Pero ni la tierra ni los seres vivos, que no realizan la fotosíntesis, son capaces de retener esta energía y la re-irradian en una forma de alta-entropía llamada calor radiante. Nosotros, a través de las plantas, tomamos la baja-entropía y la transformamos en las estructuras organizadas que somos nosotros mismos. A costa de devolver desorden o entropía al exterior, somos capaces de aumentar nuestro orden interno.
De la misma forma que se necesita de un desnivel en altura para poder aprovechar la energía de un salto de agua, y producir electricidad en una central hidroeléctrica, el Sol y las estrellas representan un “desnivel” energético, un estado de temperatura desigual: una pequeña región, ocupada por el Sol (o cualquier otra estrella), está a una temperatura mucho más alta que el resto. Este desequilibrio nos proporciona la poderosa fuente de baja entropía que necesitamos. La Tierra obtiene energía de este punto caliente en forma de baja-entropía, por medio de “pocos fotones de frecuencia elevada y muy energéticos”, de luz visible, y la vuelve a radiar a las regiones frías en forma de alta-entropía, por medio de “muchos fotones infrarrojos de baja energía”.
Pero la existencia de las estrellas y su orden, en donde se combinan en equilibrio las reacciones termonucleares que tienden a desintegrarlas y la fuerza cohesionadora de la gravedad, no habría sido posible sin una característica esencial de la propia explosión incial o Big Bang que formó el Universo. El hecho especial de que no fue una explosión de materia que ocurre en el espacio-tiempo, sino una explosión creadora, a la vez, de la materia, del espacio y del tiempo le confirió una característica de orden y baja entropía que es el verdadero origen del orden posterior. En el Big Bang se dio la “cuerda” necesaria para el funcionamiento del complejo entramado de todo el Universo del que formamos parte nosotros, organismos complejos lejos del equilibrio que necesitamos, a toda costa, un aporte exterior de orden para mantener la vida.
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2008-05-01 11:40
Buff. El primer párrafo estremece. Somos, parece, una especie de baile perpetuo que si se interrumpe trae consigo quietud y equilibrio, mal que nos pese.
Saludos
2008-05-01 13:56
Es cierto, pero, al contrario de lo que se creía hace unos años, la materia no es tan ciega e inerte y con el suficiente aporte de energía y orden externo los sistemas lejos del equilibrio, en los que se basa la vida, no son una pura casualidad.
En nuestra lucha contamos con la ayuda invisible de las leyes naturales más profundas.
Saludos.
2008-05-02 12:24
“En todos los procesos naturales (irreversibles) la entropía del universo aumenta, y éste evoluciona desde estados muy ordenados a estados de mayor desorden. La denominada muerte térmica del universo correspondería al estado de máxima entropía, con temperatura y composición uniformes y sin oportunidad de realizar trabajo. A un nivel menos cosmológico, podemos comprender (quizás de forma imperfecta) los procesos de envejecimiento, el flujo espontáneo de calor, el inevitable deterioro de una máquina, y la imposibilidad de que una máquina pueda repararse a sí misma espontáneamente”.
Este párrafo que entraba dentro de la materia de estudio de mi primer examen de Física en la carrera dejó grabado para siempre en mi memoria el término “Muerte térmica del universo”. Es estremecedor en sí mismo. Tu estupendo artículo ilustra maravillosamente bien toda esa idea. Gracias…
2008-05-02 13:59
Lo más extraordinario es que el comienzo del Universo debió ser un estado de muy baja entropía, de mucho orden, y a partir de entonces el desorden total del Universo no ha hecho más que aumentar irremediablemente.
Por fortuna somos capaces de aprovechar parte del orden de nuestro entorno para escapar, provisionalmente, de nuestro destino.
Béndito paréntesis el que nos ofrece la vida para disfrutar de ella.
Saludos Merche.
2008-05-02 23:37
la vida en términos de entropía… es como analizar un cuadro de Monet usando un colorímetro: puede hacerse, pero te pierdes todo lo mejor. Hay un punto de vista específico y adecuado al problema, se llama biología. Aclaro, no es que me parezca erróneo el escrito, pero resulta tan tosco como intentar hacer caligrafía china empleando un destornillador mojado en tinta (y mucho más reduccionista…)
2008-05-03 11:15
Ya, jp, pero sin embargo es eso, pura química; que no la entendamos del todo no significa que no sea eso; y el artículo de Salvador tiene el mérito de resultar poético aún hablando de pura ciencia.
Saludos
2008-05-03 14:25
Nunca intentaría reducir la complejidad de la vida a algo tan tosco, y de hecho no era esa mi intención, desde luego. Todo lo contrario, aparte de que nuestra materia proviene de las reacciones nucleares que se han desarrollado en estrellas que ya han desaparecido, he tratado de mostrar en un par de pinceladas (ayudadas por los links) que, además, en lo más profundo el exquisito orden de la vida, también nos llega de las estrellas. Sin la luz del Sol seríamos materia inerte, pero no voy a intentar convencer a nadie de que por eso somos simples maquinitas orgánicas.
La física actual es de todo menos reduccionista, nuestra complejidad no se puede entender como la complejidad de una especie de reloj por muchas piezas que tenga y muy sofisticado que sea.
Mi línea, como sabe Marcos, va por caminos muy diferentes a los que tu has interpretado en el ártículo.
Saludos.
2008-05-04 12:40
Es un artículo precioso. A mí, con los artículos de Salvador, me sucede al contrario que a jp, que me encanta vislumbrar un poquito de todo eso que me parece tan ajeno, tan enorme y tan complicado, y es un placer leerlos porque parece que por fin abran una rendija y te dejen asomarte sin plantarte carteles de “prohibido el paso” y, a la vez, sin caer en simplismos, dejándote enlaces estupendos a La bella teoría, en los que debo confesar que muchas veces me pierdo (me pierdo literalmente por la poca formación científica que la educación académica hasta COU proporcionaba; no sé ahora; y por lo difícil de conseguir solventar lagunas de forma autodidacta). Yo recomendaría esta columna y el blog desde el segundo ciclo de la ESO, para que los chicos fueran entendiendo determinados conceptos y pudiesen ver que son mucho más interesantes de lo que a veces se les limita en clase.
Yo había visto una vez un documental en que explicaban en términos económicos, grosso modo, qué teníamos y cómo lo invertíamos: mientras un guepardo invertía en capital riesgo, de resultado rápido: la energía que gastaba para cazar era una apuesta a una sola carta ganadora, y era toda la que poseía: o cazaba, o podía morir; un chimpancé había invertido en cerebro, una inversión lenta, de años y años, consistente en recordar varios sitios en los que hallar comida según las estaciones del año y los distintos períodos de maduración de los frutos; los lobos, cazadores de carne, no invirtieron en carreras rápidas, como los guepardos o los leones, sino en un paso que pudiera llevarles durante semanas de un territorio a otro gastando la mínima energía, buen olfato, buen oído, buena jerarquía, buena organización: buena caza. El hombre, inversión en el cerebro, la más costosa, pero a largo plazo, según el documental; también según el documental, la más eficiente. Bueno, comprenderán ustedes que el documental lo contaba mucho mejor y que, además, mi memoria no es estupenda.
Claro, que no hablaba de la adaptación tremenda de las ratas o de las cucarachas.
Perdona, Salvador, esta digresión, pero este artículo en concreto de Ciencias y letras (ya sé, ya sé que no iba de esto, que va mucho más allá) me ha traído a la cabeza esta forma de ver la energía y el gasto.
Un beso.
2008-05-04 12:54
Me releo y quiero aclarar: recomendaría el blog y la columna a partir del segundo ciclo de la ESO porque considero que es la mejor forma de motivar, no porque crea que el nivel es fácil. Es como cuando alguien empieza a estudiar inglés o francés y le dan uno de esos libros adaptados limitados a un vocabulario I, II, o III: mi experiencia es: si el alumno conoce el argumento de Hamlet, déjale que lea Hamlet, aunque tengas que explicarle que thy ahora es your, etc., porque si no, se te va a morir de tedio. (Nunca he probado esto con el chino; solo con el francés y el inglés ;-)).
Un beso.
2008-05-04 22:54
Gracias Ana, yo creo lo mismo. Mi intención en el blog y en esta columna ha sido siempre abrir esa rendija capaz de provocar el interés y la motivación aunque no se entienda todo.
Saludos.