El inexorable paso del Tiempo

Lo que no induce a la duda es el hecho de que, con el paso de Tiempo, lo que hoy es, mañana no será. Todo cambia a peor con el paso del Tiempo, la entropía aumenta. Lo hemos visto en la evolución de las estrellas. Si observamos el nacimiento, vida y muerte de una estrella como el Sol, vemos como a medida que aumenta el consumo de material de fusión, se convierte en Gigante roja, continúa desprendiéndose de las capas exteriores para formar una nebulosa planetaria, y, el resto de la masa, comienza a ser densificada por la fuerza de Gravedad que tan ingente masa genera. Llega a un punto que el Principio de exclusión de4 Pauli para los Fermiones (los electrones son fermiones, los neutrones son fermiones,,,,), hace que los electrones se degeneren y, finalmente, la fuerza de Gravedad es frenada y lo que ha quedado es una estrella enana blanca que, irradiando furiosamente en el ultravioleta, ioniza a la Nebulosa planetaria.

Así, en todos los sistemas cerrados (una estrella lo es, y, también nosotros mismos a nivel individual), la Entropía aumenta.

“La entropía demuestra que la vida es una excepción maravillosa. La vida va en contra de la ley de la entropía, que predice la tendencia del Universo a destruirse de una forma natural e inevitable. Hace tiempo se especulaba con la posibilidad de que todos los procesos del Universo fueran reversibles. Los péndulos iban y venían, los objetos caían hacia la tierra o subían impulsados. Aparentemente cualquier proceso físico podía darse la vuelta y realizarse al revés. Si esto era así, existiría una simetría de acciones que haría que el Universo permaneciera por siempre en una balanza de sucesos que van y vienen, sin que existiera un final en el que los procesos se acabaran. Sin embargo, el hombre se dio cuenta de que había al menos dos circunstancias que no parecían ser reversibles: por un lado el calor siempre fluye de lo más cálido a lo más frío y nunca al revés, y por otro lado, la fricción siempre genera calor pero no en sentido contrario. Implicaba que los procesos seguían una dirección y que no podían volver atrás. Quizás, todo lo que sucediera espontáneamente en la naturaleza no fuera reversible, se pensó, y significaba que el Universo iría de un estado inicial a uno final. Un camino que podría ser muy, muy largo pero que, inevitablemente, le haría llegar a su agotamiento.

Para poner todas estas observaciones en claro, se formuló un principio que hasta el día de hoy se demuestra devastador para las esperanzas del concepto de eternidad. Se denomina como Entropía a la transformación. Además, se predijo que esta magnitud de cambio en cualquier proceso natural, existiría inevitablemente. Así se había condenado al Universo a un final inapelable dado que los procesos serían irreversibles sucediendo siempre en la misma y única dirección. Pocos años después el austríaco Ludwig Boltzmann relacionó la entropía con el grado de desorden que contiene un sistema. Por tanto, cualquier proceso que se dé en la naturaleza es para producir mayor desorden, lo que conlleva un inevitable y caótico final. Entre tanto pesimismo, la vida en la Tierra lleva unos cuatro mil millones de años intentando ordenar el mundo. La simple creación de una hormiga supone la organización de millones de células y componentes químicos. Pero la plenitud del orden es la humanidad. Sus cuerpos, sus pensamientos y sus actos son un monumento al orden. Es cierto que el balance es negativo: cada vez que un humano intenta ordenar algo es a costa de un desorden mayor en alguna otra parte. Somos, la vida y los hombres una maravillosa excepción y, mientras estemos aquí, tenemos una misión: Luchar contra la entropía.”

“En termodinámica, la entropía (simbolizada como S) es una magnitud física que permite, mediante cálculo, determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La entropía describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos. La palabra entropía procede del griego (?ντροπ?α) y significa evolución o transformación. Fue Rudolf Clausius quien le dio nombre y la desarrolló durante la década de 1850;1 2 y Ludwig Boltzmann, quien encontró la manera de expresar matemáticamente este concepto, desde el punto de vista de la probabilidad.”

Todo en el Universo, sin excepción (si es un sistema cerrado), verá como aumenta su Entropía y se va perdiendo la capacidad de trabajo. El mismo Universo evolucionará hacia ese escenario, llegará el momento en el que las estrellas dejarán de brillar y ni los átomos se moverán, estará presente el Cero Absoluto (-273,15 ºC).

“Según el tercer principio de la termodinámica, el cero absoluto es un límite inalcanzable. En septiembre de 2014, los científicos de la colaboración CUORE en el Laboratori Nazionali del Gran Sasso en Italia enfriaron un recipiente de cobre con un volumen de un metro cúbico a 0.006 K (−273.144 °C) durante 15 días, estableciendo un récord para la temperatura más baja registrada en el universo conocido sobre un volumen contiguo tan grande. La dificultad para llegar a una temperatura tan baja en una cámara de enfriamiento es el hecho que las moléculas de la cámara, al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para hacer que esta descienda aún más.”

 

Gráficos de presión en función de la temperatura para tres muestras de gas diferentes en el mismo volumen extrapolado al cero absoluto.

 

Condensado de Bose-Einstein en un átomo de rubidio. El color rojo indica una velocidad elevada, y el blanco-azulado una baja velocidad. La imagen de la derecha es la muestra más fría de las tres.

Al aproximarse al cero absoluto se pueden producir en algunos materiales ciertos fenómenos, como el condensado de Bose-Einstein, o algunos superfluidos  como el Helio II.

Así que si se llega al Cero Absoluto (cosa que no será nada fácil), se habrá alcanzado la Temperatura más baja posible, y, en esa situación, ni las moléculas se moverían, lo que hace que el problema sea muy grave para todo aquello que esté hecho de materia… ¡Sería la muerte térmica!

 

 

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