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Ciencias y letras por Salvador Ruíz Fargueta

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.

Estructuras disipativas, al orden por el azar

Hace unos meses veíamos como el caos puede venir del orden a través del llamado efecto mariposa. En este post reflexionaremos sobre el fenómeno inverso.

¿Pueden unas cuantas moléculas, anodinas e inertes, autoorganizarse en una estructura compleja como por arte de magia? La ciencia de buena parte del siglo XX , del XIX y épocas anteriores no habría dudado en negarlo, pero Ilya Prigogine , Premio Nobel de Química de 1977, demostró con su teoría sobre las estructuras disipativas que este tipo de autoorganización era posible y, además, no puras casualidades. La cienca había conseguido muchos éxitos a base de desmenuzar los sistemas en sus partes más sencillas, en estudiar la linealidad, los sucesos simplificados y reversibles en el tiempo: trayectorias ideales, sistemas sin rozamientos, pequeñas fluctuaciones cerca del equilibrio, etc. En base a estos logros había universalizado una serie de resultados y principios que parecían inamovibles y lejos de ellos, en una especie de cuarto trastero, había desterrado todo lo que no se amoldaba a esa realidad idealizada. Por desgracia ese “mínimo” reducto incluía los propios orígenes biológicos y a la misma vida, al tiempo irreversible y a la inmensa mayoría de los procesos, mucho más complejos que simples idealizaciones, que ocurren en nuestro Universo.

Cualquier sistema aislado, sin aporte exterior de energía, tiende al equilibrio: un estado final de máximo desorden, según la segunda ley de la termodinámica . Pero en el equilibrio o cerca de él, no se produce nada interesante y todo es lineal. Cuando pueden ocurrir cosas sorprendentes es lejos del equilibrio: si llevamos un sistema lo bastante lejos del equilibrio, con un aporte energético suficiente, entra en un estado inestable con relación a las perturbaciones en un punto llamado de bifurcación. A partir de entonces la evolución del sistema está determinada por la primera fluctuación, al azar, que se produzca y que conduzca al sistema a un nuevo estado estable. Una fluctuación origina una modificación local de la microestructura que, si los mecanismos reguladores resultan inadecuados, modifica la macroestructura.

Lejos del equilibrio, la materia se autoorganiza de forma sorprendente y pueden aparecer espontáneamente nuevas estructuras y tipos de organización que se denominan estructuras disipativas . Aparece un nuevo tipo de orden llamado orden por fluctuaciones : si las fluctuaciones del ambiente aumentan fuera de límite, el sistema, incapaz de disipar entropía a ese ambiente, puede a veces “escapar hacia un orden superior” emergiendo como sistema más evolucionado.

Pero nada es gratuito, conseguimos un orden a base de aporte de energía y ese orden interno se vuelca en desorden en el exterior de la estructura organizada. Nuestro organismo genera desorden en el medio ambiente que nos rodea: los productos de desecho. Nuestra sociedad, como un enorme cuerpo orgánico, vuelca su desorden al exterior y el desafío a que nos enfrentamos es permitir que ese desorden sea sostenible y pueda ser neutralizado por el propio planeta.

Entrevista con Ilya Prigogine

Lecturas recomendadas :

El caos que vino del orden, el efecto mariposa

El tiempo sólo una ilusión

Boltzmann, la ciencia humana y vulnerable

Salvador Ruiz Fargueta | 01 de noviembre de 2011

Comentarios

  1. daniel
    2012-11-06 05:06

    las extructuras disipativas ocurren solo manipulando artificialmente el sistema,es decir no van del orden al desorden,sino es por medio de pasos de un ser vivo inteligente o algo que tenga informacion dentro de el (como el adn ).
    no entiendo como es que le dieron el premio novea a Ilya Prigogine,



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