viernes, 20 de abril de 2012

Entropía

Imagen de http://somethingsurprising.blogspot.com
Queridos lectores,

Paso con cierta frecuencia al lado de un colegio, a un rato caminando desde mi casa. Como soy de natural curioso, me he ido fijando en algunas cosas de este centro público del saber elemental. Más concretamente, en sus cerramientos exteriores. Tiene el colegio un muro exterior de un metro y medio de alto, más o menos, y encima de éste una valla metálica. No sé cuántos años tiene el colegio, pero por su aspecto exterior yo diría que tiene unas pocas décadas de antigüedad; seguramente data de la segunda mitad del siglo pasado. El caso es que el paso del tiempo ha dejado ya alguna mella en el muro exterior, como se ve en la siguiente foto:




Aparte de la pintada que afea un poco el muro se aprecia que uno de los ladrillos está ligeramente roto. Un golpe un poco más fuerte de la cuenta, quizá un balonazo en una parte del ladrillo que coincidió que era más frágil, quizá una mala maniobra de una furgoneta de reparto... un hecho fortuito y puntual. Un poco más adelante se percibe otro problema que tiene pinta de ser más estructural:




La valla de metal está abombada, quizá por la acción del viento (que sopla a veces muy fuerte en estas comarcas) o bien por los ciclos de dilatación térmica. Sea como sea han tenido que soldar una barra horizontal (la de color verde; la blanca que se ve en segundo término es una portería de fútbol) que sólo está presente en esta sección de la valla. El problema que se ha presentado aquí es lo suficientemente persistente como para que se haya tenido que adoptar una acción para mantener la integridad estructural de la valla, aunque tal acción no está exenta de sus problemas.


En otra zona del muro el problema es otro: la competencia de otros seres vivos (líquenes y musgos) que van poco a poco minando la integridad de los ladrillos:


Se observa que el musgo, que crece vigoroso entre las junturas de los ladrillos, va poco a poco separándolos y haciendo mayores las grietas por donde se filtra el agua de lluvia; en unos pocos siglos la acción de la vida será la muerte o destrucción del muro. Por supuesto los seres humanos no se quedan de brazos cruzados y en algunos sitios han limpiado los ladrillos de líquenes y musgos, o bien al reparar otros desperfectos han puesto ladrillos nuevos, todavía no cubiertos:




Todos estos ejemplos banales, cotidianos, ejemplifican la preminencia y realidad de un concepto básico en Termodinámica y muy pocas veces entendido: la entropía.


Aunque hay cierta tendencia en los foros de internet, sobre todo en los abonados a las diversas teorías de la conspiración, a hablar de la entropía con cierta laxitud de lenguaje, el concepto de entropía está perfectamente bien definido desde el punto de vista matemático. Según la Termodinámica clásica, la entropía es una variable de estado que caracteriza la fracción de la energía interna de un sistema que nunca podrá ser convertida en trabajo útil. Que sea una variable de estado significa que esta magnitud tiene siempre el mismo valor para un sistema en un estado dado, no importa cómo se haya llegado a éste (por contraposición, el trabajo y el calor son variables de proceso, que están sólo definidas en un proceso de ir de un estado a otro y dependen que cómo concretamente se realiza ese proceso). Esta definición clásica de la entropía, aunque permite calcularla, es poco intuitiva al final, y por ello se suele mencionar más la interpretación de la entropía que nos brindó la Mecánica Estadística. Aplicando el Teorema Ergódico y varios conceptos sencillos se puede demostrar que el concepto clásico de entropía coincide con el valor esperado del logaritmo de la función de partición que describe el sistema. Esta frase es complicada y abstrusa, pero lo que quiere decir intuitivamente es fácil de comprender: la entropía mide el estado de desorden de un sistema. Cuando más ordenado es un sistema, cuando menos probable es que un sistema físico esté exactamente en el estado en que éste se encuentra, menor es su entropía, y a la inversa, a medida que un sistema es más ambiguo y desordenado, a medida que el estado macroscópicamente observado sea más probable su entropía será mayor.


¿Qué significan estas ideas de orden y probabilidad? Cosas que, en realidad, son intuitivas y que experimentamos día a día, y que se puede resumir en una frase común: Las cosas se desgastan con el uso, y que todo tiende a desestructurarse. A descacharrarse, vamos. Los movimientos son imperfectos, las cosas no están en reposo absoluto y así poco a poco las piezas se desencajan, cogen holguras y se rompen. Incluso con un mecanizado perfecto, el simple hecho de que estén a temperatura ambiente hace que haya cierta imprecisión, cierta imperfección, cierto movimiento anárquico y desestructurado: el de las moléculas que forman los objetos.


Un montón de paja perfectamente apilado en medio de la era es algo improbable: normalmente nos encontraremos tal pila porque un agricultor así la ha apilado, pero no como resultado de una fuerza natural. Si ese mismo agricultor abandona la pila a su suerte, el viento, la lluvia, los animales que pasen, la inestabilidad creciente de la pila... harán que ésta se desmorone y al cabo de pocas semanas estará dispersa en un cierto radio alrededor de la posición original de la pila. Si se esperan meses en vez de semanas lo que se encontrará serán vagos rastros de lo que allí hubo. Tal dispersión es fruto de la estadística, de un montón de pequeños movimientos aleatorios, sin una dirección precisa. Estos movimientos aleatorios tienden llevar a la paja a un estado en el que las briznas están diseminadas de manera más o menos uniforme por el suelo. Una tal configuración es indistinguible de otra en que la brizna A se sustituye por la B y la B por la A, o si pongo una brizna un poco más lejos o más cerca. Sin embargo, en la pila ordenada de paja la libertad de disposición de cada brizna está más restringida, porque al final se ha de formar una pila. El estado es menos aleatorio, más prefijado, más determinista, y por ello más improbable. Es decir, de más baja entropía.


Lo que acabo de ilustrar con el ejemplo de la pila de paja es el llamado Segundo Principio de la Termodinámica, uno de los pilares de la Física moderna. Este Principio se puede formular de varias maneras equivalentes, pero una de las más prácticas para la discusión de hoy es la siguiente: en cualquier proceso que uno verifique en un sistema aislado la entropía no puede disminuir. Si hacemos el proceso de una manera extremadamente cuidadosa, teniendo cuidado de no golpear ese ladrillo que se puede romper, de no permitir es holgura que va minando la pieza, movemos con precisión cada parte del sistema, etc... seremos capaces de evitar el crecimiento del desorden. Eso en la práctica es imposible, y de hecho nos lo dice el Tercer Principio de la Termodinámica: sólo a temperatura igual al cero absoluto (-273,13 ºC) puedes mantener la entropía bajo control. La temperatura no es más que una medida de la energía cinética molecular, y sólo a temperatura del cero absoluto las moléculas se están quietas; a cualquier otra temperatura siempre tienes ese movimiento molecular que va desajustando poco a poco tu sistema, que va destruyendo poco a poco la estructura que tan ordenadamente habías construido.

El Segundo Principio tiene también otras implicaciones importantes. Una consecuencia del inevitable crecimiento de la entropía cuando se verifica un proceso en condiciones reales (temperatura diferente del cero absoluto, precisión limitada en los movimientos, etc) es que el aprovechamiento de una fuente de energía para hacer un trabajo útil nunca podrá ser del 100%. Y es que por más cuidadosamente que hagamos el proceso siempre tendremos cierta anarquía, cierta aleatoriedad en el movimiento a escala molecular. Por tanto, al usar nuestra fuente de energía tendremos que pagar un peaje, y una parte de la energía de la fuente se perderá, se disipará, que dirían los físicos. Atención: recuerden que de acuerdo con el Primer Principio de la Termodinámica la energía total de un sistema aislado nunca varía, sólo transformamos un tipo de energía en otra. Y así es: al disiparse parte la energía que queríamos convertir en trabajo útil (el movimiento de un pistón, por ejemplo) se pierde por ejemplo calentando el pistón (es decir, aumentando la energía cinética de las moléculas que lo forman). De hecho, la vía más habitual de disipación en la térmica, la del aumento de la temperatura del cuerpo donde se efectúa el trabajo. La cosa es simple: si cuando Vds. usan una determinada fuente de energía para accionar un motor ven que el motor se calienta en alguna de sus partes (lo que es inevitable por la fricción), no tengan dudas: ahí se ha ido parte de la energía que tenía su fuente, ahí está su pérdida de rendimiento. Por supuesto que la disipación se puede producir y se produce de otras maneras: por medio de ondas sonoras, destellos luminosos, etc. Lo que sucede es que en última instancia todas las formas de disipación convergen en una sola, que es la disipación térmica: las ondas sonoras se degradan hasta la escala molecular, la luz absorbida por los cuerpos es reemitida cada vez a más baja frecuencia hasta llegar al equilibrio térmico, etc. Al final todo acaba traduciéndose en un aumento de la temperatura, lo cual, si se analiza con cuidado, muestra de otro modo la absoluta imposibilidad del crecimiento ilimitado, como brillantemente muestra Tom Murphy en un post reciente discutiendo con un economista.

El hecho de que en un proceso cualquiera la entropía del sistema global siempre aumente hace de la Termodinámica una disciplina peculiar en Física. Y es que las ecuaciones del movimiento que describen las otras ramas de la Física son reversibles en el tiempo (dejemos ahora al margen el problema de la medida en Mecánica Cuántica), pero la Termodinámica es capaz de fijarnos una dirección determinada en el tiempo, una flecha del tiempo. El tiempo avanza en la dirección que crece la entropía, podemos distinguir pasado y futuro simplemente porque cualquier tiempo pasado fue mejor (o al menos, menos entrópico). Es decir, como sabemos que las cosas tienden a desordenarse, a romperse, dada una colección de fotografías podemos saber cuál es su ordenación temporal, que siempre será yendo de lo más ordenado a lo más degradado. En resumen, que todo va siempre a peor, como ya sabemos.

Hay, sin embargo, una curiosa excepción a esta regla general: los seres vivos. Cada ser vivo consigue, durante un período limitado de tiempo -su vida- no sólo no aumentar su entropía sino de hecho disminuirla, al convertirse en su crecimiento en un ser cada vez más estructurado, más ordenado, más improbable si tuviera que ser fruto de las aleatorias fuerzas que operan en el medio físico. Los seres vivos consiguen tal proeza porque no son sistemas aislados, y lo que hacen en realidad es disiminuir su propia entropía a base de aumentar la de su entorno. Por ejemplo, un animal ingiere alimentos perfectamente estructurados (vegetales, carne de otros animales) y expulsa detritus mucho más desorganizados. En última instancia, son las plantas y algas verdes las que consiguen el portento en el que se basa la vida de todos los demás seres vivos, y lo hacen a base de tomar la radiación más energética del Sol y aumentar su entropía reemitiéndola a frecuencias más bajas, en un proceso con baja eficiencia pero han de pensar que la radiación solar ya tiene una alta entropía, y es prácticamente un milagro que las plantas verdes consigan con ello sustentar toda la biosfera planetaria. Con todo, este "milagro" dura un tiempo limitado: a pesar de lo fantástico de los procesos desatados por los seres vivos, no pueden evitar que se vaya acumulando cierta entropía en su interior (radicales libres, acortamiento de los telómeros...). De hecho, la vejez es un proceso de acumulación de entropía, hasta que llega a niveles incompatibles con mantener un organismo estructurado y el ser vivo muere. La estrategia de los seres vivos para continuar su combate es la reproducción, una especie de cápsula de salvamento minimal: reduce la entropía de un pequeño conjunto de células, el cigoto, a base de absorberla él mismo, y lanza esa cápsula de salvamento al mundo para que tenga una nueva vida después de la muerte de su progenitor. En realidad, el aumento inexorable de la entropía no lleva solamente a la necesaria muerte de cada ser vivo, sino en última instancia del Universo completo: la muerte térmica del Universo. La esfera de la entropía es por tanto la esfera de la muerte.


Por tanto, ¿qué es la entropía? La entropía es el pozo de desorden en el que inexorablemente nos vamos hundiendo a medida que vamos transformando el Universo. Suerte que tenemos las estrellas, y en última instancia  el Big Crunch -si es que ése es el destino del Universo-  para hacer un reset y destruir toda la entropía que se haya generado. Pero ésa es ya una discusión que se escapa del ámbito de este blog.


Pero para los efectos que le interesan al lector de este blog, el hecho de vivir en un mundo real, y no uno ideal, hace que inevitablemente los cuerpos estén a una cierta temperatura, con un cierto desorden, y el aprovechamiento de la energía no pueda ser nunca óptima, sino apreciablemente inferior. Así que cuando venga el nuevo vendedor de quimeras a ofrecerle un proceso con un rendimiento del 100% ya sabe por qué debe desconfiar.

Salu2,
AMT

101 comentarios:

  1. buenos dias :)

    hay que tener fe.. la fe mueve montañas..

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    1. Hola Cross, hemos comentado a la vez... has visto las instrucciones de Martin V en el post anterior sobre los cálculos de tu viaje a Argentina?

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    2. no pero ahora lo miro...

      si teneis un momento me gustaria que vierais este video :)

      http://youtu.be/5cYb9WyGjXc

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    3. Perdonad el off-topic pero es que no me he podido resistir a que nos comente cross el video,un saludo. http://www.youtube.com/watch?v=dsZoVnrv2Yovideo.Saludos.

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    4. la direccion es sin el "saludos". http://www.youtube.com/watch?v=dsZoVnrv2Yo

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    5. lo ves julian como la fe mueve montañas??? mira el primer comentario del blog :)

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  2. AMT, espero no equivocarme pero apostaría a que el abombamiento de las vallas es consecuencia de los innumerables balonazos que recibe de los alumnos. La barra verde la han puesto porque está justo detrás de la portería y a la altura eb que recibe más cañonazos, o eso parece viendo la foto...

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    1. el error de apreciacion se debe a la deformacion profesional (dilatación, viento...) si Antonio fuera profesor de Instituto lo habría visto a la primera

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    2. Coincido con Sailor, en cuanto vi la foto de la valla. Eso es por los balonazos de los niños. Le ruego a AMT que no se tome como una crítica destructiva este comentario, no es mi intención. No obstante, a pesar de ser una tontería, me alegra que unos niños pateando un balón enseñen a los doctores. Algo parecido me ocurrió una vez observando a un churrero, como metía el dedo por el tubo metálico. Tan intrigado estaba que se lo pregunté y me contesto: "Pues no hace falta estudiar mucho para darse cuenta de que es por un agujero". Gran lección me dió el churrero.

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    3. Al contrario, estoy encantado. Porque muestra varias cosas: una, que no se debe tomar mis opiniones como verdades ciertas y que los lectores no vacilan en hacerlo notar cuando es menester. Otra, que la gente está atenta y participa de las discusiones. También, que a fuerza de ser martillo todo se ve como clavo, y es bueno de vez en cuando darte cuenta de que no. Además, el que seguramente es el factor real de ese refuerzo (los balonazos) es otro ejemplo de disipación causado por seres vivos.

      En descargo de mi error interpretativo tengo que decir que la valla está abombada en otros sitios, y en concreto en uno que los niños no juegan al balón. Además, ¡no veas cómo soplaba la tramontana el día que saqué las fotos!

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    4. La capacidad de destrucción de un grupo de niños se salta los principios de la termodinámica, son capaces de generar un destrozo (entropía) inmenso en un tiempo tan corto que desfía las leyes de la naturaleza. Un patio de colegio sí que es un derroche de energía!

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  3. Sueño con que llegue el día en que veamos como la entropía del universo deje de aumentar, y que juntos, podamos construir incrementos de energía interna en sistemas adiabáticos sin ningún coste o ganancia de trabajo, pero mientras tanto...

    P.D. Gracias AMT por tus entradas.

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  4. Gracias, ilustrativa la explicación.
    ""En realidad, el aumento inexorable de la entropía no lleva solamente a la necesaria muerte de cada ser vivo, sino en última instancia del Universo completo""
    Y si esto es así, ¿qué más da que sea hoy que mañana?
    Quizás el "motorcito" no sea 100X100 efectivo, pero y si lo es 92x100? quizás eso hiciera que la muerte programada que ya vislumbramos inminente, la aplacemos un tiempo, ¿no?

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  5. Ufff, parece que dios no me ha llamado por el camino de la física teórica, a ver si me entero:

    - Parece claro que toda la energía "acumulada" en la Tierra viene del Sol, que con la radiación que nos envía "produce" biomasa, petróleo, viento etc. (y los volcanes?, no dependen del Sol no? con lo que sería una fuente aparte... lo obviaremos)
    - Nuestro problema es que nos fundimos esa energía más rápidamente de lo que la va produciendo nuestra "fuente", el Sol. Vale que un día el Sol se apagará pero como no lo verán nuestros nietos lo obviamos t suponemos radiación constante.

    Y ahora una hipótesis absurda:
    - Si no hubiera seres humanos en la Tierra y de repente extrajéramos todo el uranio existente y explotáramos un buen puñado de bombas atómicas a la vez, gastaríamos cantidades enormes de energía que se supone que estaba "acumulada" en el uranio, qué pasa? No aumentaría la energía?
    - De donde ha salido toda la energía contenida en el uranio, del Sol? Y cómo ha hecho el Sol para "llenar" de tanta energía el uranio, a base de más años? O sea, el uranio es superenergético porque tarda mucho más en formarse que el hierro, por ejemplo? Vale es una molécula gorda y complicada, pero, entonces el hidrógeno? Que es de lo más simple. Y también contiene una energía potencial enorme.

    Supongo que estoy mezclando churras con merinas...

    En fin, me cuesta entender el principio de conservación de la energía llevándolo a hipótesis extremas... menos mal que no trabajo en el CSIC!

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    1. Es obvio que no estás considerando la energía que se generó en la formación del universo, en donde se generó todo ese uranio, procedente del big bang. La energía ni se crea ni se destruye, solamente se transforma (1er principio). Para que puedas aplicar este principio, tienes que considerar un sistema aislado. Un sistema aislado es aquél en el que la energía total es constante, es decir, no hay ganancias ni pérdidas de energía. Como puedes ver, el propio 1er principio define el sistema al que se aplica.

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    2. Juan, el Primer Principio no es tan tautológico, aunque casi: un sistema aislado es el que no tiene interacción con ningún otro sistema. Como consecuencia, se puede demostrar (pero es una demostración, no una definición) que la energía se conserva.

      Sailor, si explotas todo el uranio estarías diseminando toda la energía potencial contenida en su estructura atómica y la convertirías en calor y radiación. La cantidad de energía total sería la misma antes y después, pero su utilidad no. De hecho, haciendo eso lo que harías sería incrementar brutalmente la entropía de la Tierra.

      Toda la energía concentrada de baja entropía que hay en el Universo viene, de una manera u otra, del Big Bang. En el caso del uranio, proviene de la nucleogénesis de una estrella anterior a nuestro Sol, la cual se formó a partir del hidrógeno que dejó el Big Bang.

      Salu2.

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    3. OK, ya lo voy cogiendo, gracias!

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    4. En términos básicos en el Big Bang se formaron el hidrógeno y algo de helio, de hecho son los elementos (de materia visible) más abundantes del universo, los siguientes elementos hasta el hierro se forman en el núcleo de estrellas, el resto de los elementos se forman en explosiones de supernova.
      El corolario de este proceso (off topic) es que la materia que compone nuestro planeta y nosotros mismos proviene de una nube de gas y polvo procedente, a su vez, de una explosión de supernova: somos polvo de estrellas. ¡que bonito! ;)

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    5. we are nuclear waste, mas pragmatico;)

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    6. Y aquí es donde entra en juego, precisamente, la famosa ecuación de Einstein: E = m * c2.
      E = energía (en ergios), m = masa desintegrada y convertida en energía (media en gramos), y c = velocidad de la luz en el vacío (en cm/s).
      Si no recuerdo mal, en la fisión de un solo átomo de U235 (el uranio útil para las centrales nucleares), se liberan 200 MeV de energía (1 MeV = 1 millón de eV, y 1 eV ("electrón-voltios") ~0'00000000000000000016019 J), o sea, unos 0'000000000032038 J de energía. Lo que, multiplicado pro los aproximadamente 602.240.000.000.000.000.000.000 átomos que son un mol (unidad de conteo de cantidad de materia de una sustancia), que son los átomos que hacen los 235 gramos de U235, serían unos 19'3 billones de julios, o sea, unos 5.359.601 kw·h.
      Un saludo.

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  6. Para mi modesto entendimiento.No hay dinero para arreglar los desperfecto del paso del tiempo ,Que se ha cebado en este modesto colegio digo yo,un saludo.

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    1. Y pensar que un mal diseño puede ser más caro a la larga destruirlo y construirlo de nuevo.

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  7. Entonces el ego humano es un gran generador de entropía en el sistema.

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  8. La teoria del Big Crunch es tan elegante que como matematico me inclino a creer en ella también. Alguien podría pensar que vivir esta crisis infinitas veces es algo deprimente pero, para mi, es motivo de vivir cada día con alegría. Si tenemos que hacerlo para siempre, mejor hagamoslo bien.

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    1. A principios de la década pasada se descubrieron indicios, parece que actualmente confirmados, de que el universo está acelerando su expansión, no frenándose, por lo que el Big Crunch parece que va perdiendo opciones. Un universo cada vez más grande, frío y oscuro es lo que parece como escenario más probable.

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    2. Bueno, sólo sabemos que ahora esta acelerando, eso no descarta que un día pare, y empiece a encogerse. Y entonces, Crunch!

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  9. Solo un apunte:

    El envejecimiento, la muerte de los seres vivos, la reproducción sexual, no son inevitales. La inmortalidad es posible (es decir, el proceso de "lucha contra la entropía" puede ser indefinido mientras se mantengan las condiciones y, como dices, la bacteria de turno pueda seguir "exportando" entropía). No están nada claros los orígenes evolutivos del envejecimiento en los organismos que llamamos superiores.

    Muy buen blog, por cierto, me ha encantado la mezcla de divulgación y sencillez. Pal gugel-rider :D

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  10. Este Post sí que me parece clave para comenzar a desentrañar las raíces de nuestro fallido modelo de vida.

    El intento de contrarrestar los inevitables efectos de la entropía, requiere de mucha energía. Y la disponibilidad de energía barata, relativamente abundante y muy potente (como la de los hidrocarburos), nos llevó a creer que era posible vencerla.

    Lo que cuesta comprender, es que dilatar sus efectos, solo garantiza un colapso más caótico.

    La soberbia del Ser Humano radica en no aceptar que no se puede “nadar en contra de la corriente para siempre”. Tarde o temprano el cansancio, la pérdida de energía, hará que sucumbamos y que la correntada nos arrastre aguas abajo.

    ¿Pero es ello malo? Yo creo que no. Como ejemplificó Pedro Prieto en alguno de sus comentarios días atrás, el hecho de que el agua de un río se disipe en un delta y luego en un océano, no quiere decir que ésta se haya perdido para siempre. Todo lo contrario… es el ciclo de aparente muerte, que garantiza la vida.

    Yo suelo poner como ejemplo el relativo desperdicio de agua en un grifo mal cerrado o deteriorado. La pérdida es solo económica, por el modelo de vida que hemos creado, en el que ha pasado a ser “necesario” potabilizarla, bombearla, transportarla, elevarla, etc. lo cual tiene un costo en términos dinerarios y de trabajo. Pero de allí a pensar que el agua del goteo de dicho grifo es un proceso de pérdida, de entropía, es no comprender que para completar el ciclo del agua y así garantizar la vida en la Tierra, es necesario que dicho agua se “desperdicie”.

    El ciclo del agua, que todos hemos estudiado alguna vez en la escuela, lo replico al Universo. Por tal motivo, la asociación que el Hombre hace de la entropía, de las leyes de la termodinámica, como algo “malo”, “negativo”, de “muerte”, no es más que eso… una apreciación sesgada que hace el Hombre, quien no contempla que en realidad, la Vida (con mayúsculas) es un constante proceso de vidas y muertes.

    Partamos de la base, que personalmente considero al Universo como una entidad viva, con capacidad morfogenética, de autoorganización, de autoconciencia.

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  11. Precioso Antonio.
    Me ha recordado un artículo que leí hace tiempo, venía a decir que la vida es la forma de la naturaleza de aumentar la entropía... mira por donde, según escribo lo he buscado en google y he encontrado una reseña del mismo; corto y pego un trozo:

    "El origen de la vida es el desarrollo de otra ruta para la disipación de gradientes de energía inducidos. La vida asegura la continuación de estas vías disipativas, y ha desarrollado estrategias para mantenerlas frente a un entorno físico fluctuante. Nosotros sugerimos que los sistemas vivos son sistemas dinámicos disipativos con memorias codificadas -los genes- que permiten la continuación de los procesos disipativos.

    Hemos argumentado que la vida es una respuesta al imperativo termodinámico de la disipación de gradientes (Kay, 1984; Schneider, 1988). El crecimiento biológico se da cuando el sistema adiciona vías disipativas de tipos ya existentes. El desarrollo biológico, en cambio, se da cuando en el sistema surgen vías disipativas nuevas. Este principio proporciona un criterio para evaluar el crecimiento y desarrollo de los sistemas vivos. "

    Lo he extraido de http://www.sisabianovenia.com/LoLeido/NoFiccion/OrdenDesorden.htm
    Supongo que se nota que yo también soy de ciencias....jejeje.

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  12. Manuel Ángel.
    Ya hace tiempo que leo todo lo que publicas, hoy me ha encantado, solo tiene que darte una vuelta por carreteras edificios etc, para ver que todo se esta degradando, lo de la entropia es un ejemplo que cada uno puede ver en su casa, tengo tres hijos de 6,8,12 años, mi mujer y yo arreglamos toda la casa y gastamos un montón de energia y tiempo si dejas a mis hijos un momento solo te ponen la casa patas arrivas en un periquete, si quieres tenerla ordenada vuelta ha empezar.
    Comento esto ya que si hay menos energía disponible tendremos menos reparaciones y más desorden en toda la sociedad y esto está acurriendo ya.

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  13. Este Post sí que me parece clave para comenzar a desentrañar las raíces de nuestro fallido modelo de vida.

    El intento de contrarrestar los inevitables efectos de la entropía, requiere de mucha energía. Y la disponibilidad de energía barata, relativamente abundante y muy potente (como la de los hidrocarburos), nos llevó a creer que era posible vencerla.

    Lo que cuesta comprender, es que dilatar sus efectos, solo garantiza un colapso más caótico.

    La soberbia del Ser Humano radica en no aceptar que no se puede “nadar en contra de la corriente para siempre”. Tarde o temprano el cansancio, la pérdida de energía, hará que sucumbamos y que la correntada nos arrastre aguas abajo.

    ¿Pero es ello malo? Yo creo que no. Como ejemplificó Pedro Prieto en alguno de sus comentarios días atrás, el hecho de que el agua de un río se disipe en un delta y luego en un océano, no quiere decir que ésta se haya perdido para siempre. Todo lo contrario… es el ciclo de aparente muerte, que garantiza la vida.

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  14. Que burro soy! Lo único que he sacado en claro es que las cosas se joden con el paso del tiempo y que cualquier ingenio con el que pretendas obtener energía desperdiciará parte de la energía que produzca.

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    1. Eso es lo que ha querido decir AMT. Por eso visito este blog, sabe explicar eso que algunos parafrasean con "lo que no puede ser, no puede ser y además es imposible". Y hacerlo de un modo ameno e ilustrativo no es moco de pavo.

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    2. Efectivamente, charidemo. Seguramente, Anónimo, tú no necesitas que te repitan tales tautologías evidentes de la experiencia común, pero te aseguro que no te haces una idea de cuánta gente me asaltan con ideas de bombero en las que estas cuestiones simples se ponen en entredicho con ligereza.

      Salu2.

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  15. Que buena entrada, me encanta la capacidad que tienes para relacionar los conocimientos científicos con cualquier cosa. Nunca había pensado en la muerte como una consecuencia del aumento de la entropía, fascinante.

    Esta entrada está motivada por el comentario del post anterior sobre el motor perpetuo ¿a que si?

    Saludos!

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  16. Muy buen artículo. Me ha recordado a lo bien que lo explicaba Brian Cox en un capítulo de la serie Wonders of the Universe.

    http://science.discovery.com/videos/wonders-of-the-universe-entropy.html

    Un saludo !!!

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  17. Antonio, ¿conoces el libro "La termodinámica de la vida", de Dorion Sagan y Eric Schneider"?

    La idea proncipal del libro es la siguiente: LA NATURALEZA ABORRECE LOS GRADIENTES.

    Cómo físico qué eres ¿qué opinas de esto? Me interesan bastante estos temas, pero tengo muchas limitaciones, no soy físico ni matemático.

    Gracias

    Un recién llegado a estos temas.

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    1. Kehume, en realidad tal efecto es necesario para que el sistema sea estable. Y es que si los gradientes creciesen y creciesen habría inestabilidades en la Naturaleza,incluso si lo hicieran por acumulación aleatoria. Así que para que la Naturaleza sea estable algún mecanismo de acción-reacción, de oposición a los cambios, es necesario. Ejemplos de sistemas inestables son los ecosistemas en los que una especie tiene demasiado éxito, que no está suficientemente depredada/controlada. Ya sabemos cómo acaba eso. Y es nuestro curso actual, por desgracia.

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    2. Perdón por la intromisión. Pero, ¿qué son los gradientes?. Gracias por adelantado. :-)

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  18. Horas y horas de aburridas clases de termodinámica...y en un simple blog hemos aprendido sus leyes en 5 minutos.

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  19. Me impresiono el crecimiento de los musgos. Una vez vi un documental llamado "La tierra sin humanos" donde se podía apreciar que si las infraestructuras no reciben mantenimiento y cuidado continuo, se degradan y empizan a ser "devoradas" por las plantas. Pero todo mantenimiento consume energía y dinero, lo cual acelera más la entropía. Al final saldrá carísimo mantener la actual civilización tal como es, será insoportable.

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    1. Si yo también ! está colgado aquí :

      http://www.youtube.com/watch?v=_E5DDBazZu4

      Recomendable verlo con un cappuccino

      Saludos !

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  20. Y que paso con la teoría de los universos paralelos.Siempre pensé que se estaba cerca de comprobarla.

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    1. Hombre , en mi humilde opinión en la quiralidad de las moléculas podría existir una explicación, los seres vivos usamos aminoácidos levógiros nada impide que existan seres dextrógiros, eso para mí es un universo paralelo, lo demás está fuera de mi entendimiento.

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  21. Sencilla y sinceramente genial Antonio, sin duda es de agradecer que hayas encontrado el tiempo y la forma de hacernos llegar y entender un concepto tan extraño e importante como resulta ser la entropía.

    Un saludo emocionado, Denís

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  22. La imagen /S\ lleva a http://somethingsurprising.blogspot.com

    Que tiene muchos enlaces a artículos del polemicista Hitchens, ateo profesional recientemente fallecido y que tenía un buen pasar de esa actividad.
    Hitchens fumaba y bebía whisky, combinación asaz cancerígena para la garganta, y probablemente eso le trajo un brusco aumento de la entropía.
    Siempre se puede uno consolar de la entropía con aquellos versos
    "¿Vuelve el polvo al polvo?
    ¿Vuela el alma al cielo? Etc

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  23. Desviándome de la temática del blog y tratando de seguir con la termodinámica, quisiera plantear unas cuestiones. Hay mucho en el universo por conocer y en las leyes de la termodinámica siempre he visto, en mi desconocimiento, pequeñas lagunas. Está claro que también otras leyes universales encuentran una singularidad "antes" del big-bang, como la ley de la gravedad. Según la segunda ley de la termodinámica: ¿Qué ocurre con los agujeros negros?. ¿No supone eso una "ordenación" por la ley de la gravedad?.

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    1. Hay otras cuestiones sin resolver que tenemos más a nuestro alcance como son los cristales, ¿porqué?, porque se consideran
      estructuras ordenadas que se forman a partir de un sistema más desordenado (una solución saturada por ejemplo), en teoría la temperatura influye pero los cálculos no salen a cuenta porque los cristales son sistemas que no usan energía útil para autoordenarse y se mantienen estables una vez formados (tardan más en disolver aunque se trate de la misma sustancia no ordenada)...hasta hacer una belleza como esta :

      http://www.youtube.com/watch?v=Q32WomEOZQY

      O presentar accidentes espectaculares como este (conectar buen audio) :

      http://www.youtube.com/watch?v=lAupJzH31tc

      Si se resuelve matemáticamente esto podrían ayudar a entender muchas cosas también, por ejemplo cómo podrían ordenar la información los seres vivos, y situaciones cruciales como las enfermedades muy entropizantes como es el cáncer (larga vida a todos).

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    2. Charidemo, hasta donde yo lo entiendo, con la gravedad la concentración de materia es mas entrópica, a diferencia de los gases. Cuanto mas probable, mas entropía.

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  24. Este post nos deja como conclusión que a mayor calidad de vida,mas se degrada el medio ambiente.
    Irónico es que los países mas "inteligentes" sean los que mas huella ecológica tienen.A los vegetarianos o ateístas occidentales,que recorren el mundo en aviones para propagar lo ellos creen que es lo mejor para el mundo.

    El ser humano podría haber vivido miles de años en una eterna edad media,pero su ambición lo ha llevado despilfarrar los recursos acumulados por millones de años.Ahora deberá pagar el precio de su osadía con su pronta extinción de la faz del planeta.
    Cada vez pienso como Pedro Prieto,seran las tribus perdidas del amazonas el ultimo vestigio de los humanos en la tierra.

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  25. No se donde lei una vez que las 3 leyes de la termodinamica se resumian en:

    1a ley: No puedes ganar
    2a ley: No puedes empatar
    3a ley: Ni siquiera puedes abandonar el partido

    Excelente articulo, as always.

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    1. Y espera a que los físicos averiguen si el universo se está expandiendo o contrayendo porque si se expande es probable que tenga los siglos contados, pero si se contrae y genera otro Bing Bang pues...vuelta a empezar.

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  26. Me perece un post precioso, todo un poema escrito en términos físicos.

    Me ha emocionado especialmente la parte donde describe a los seres vivos como entes que intentan a toda costa escapar a las propias leyes de la naturaleza.

    Felicidades Antonio por estas obras de arte y muchas gracias.

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    1. Pues a mí no me deja de sorprender hasta dónde intenta la vida misma hacer estructuras ordenadas, los seres vivos son capaces de utilizar información hasta niveles insospechados, se supone que la información al no ser algo precisamente "físico" es el sistema menos entrópico que existe en el universo y los seres vivos dan muy buen juego a la información : la preservan (aunque no la usen, es por si acaso) y la perfeccionan en varios órdenes de magnitud, un ejemplo, un órden de magnitud sería una célula, otro órden superior sería un organismo vivo, y otro sería la ecología y la sociedad en sí, escoge el órden que quieras hay mucha literatura (y poemas) para todos ellos. (el social se conoce como termodinámica social).

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    2. Un buen ejemplo del papel que desempeña la información en el universo...

      http://www.desmotivar.com/desmotivaciones/12604_la_sombra_no_existe

      Es muy directo y simple pero creo que es un buen ejemplo...

      Es improbable que un montón de basura genere esa figura pero existe !, para la información la manera en que se consiguió no importa es el fin en si mismo lo que "le interesa".

      Es la información que se conserva aunque de manera intangible....está en todas partes burlando ese caos, aunque no para siempre (les suena el caos ordenado ??? )

      Saludos.

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  27. Me ha encntado leer este post, ha explicado la Entropía de una manera
    que me ha enganchado de principo a fin, aunque tengo una observación, es respecto a este parrafo:
    "La valla de metal está abombada, quizá por la acción del viento (que sopla a veces muy fuerte en estas comarcas) o bien por los ciclos de dilatación térmica. Sea como sea han tenido que soldar una barra horizontal (la de color verde; la blanca que se ve en segundo término es una portería de fútbol) que sólo está presente en esta sección de la valla. El problema que se ha presentado aquí es lo suficientemente persistente como para que se haya tenido que adoptar una acción para mantener la integridad estructural de la valla, aunque tal acción no está exenta de sus problemas."
    Aunque no repercuta en lo más mínimo en su explicación, creo que el problema más posible es debido a que esa parte está detrás de una portería de fútbol y la cantidad de balonazos que pudo haber recibido dicha reja, han hecho más daño que la propia entropía (aunque evidentemente, al final la entropía ganará el juego).
    Saludos, un placer leerle.

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    1. Tienes razón con lo de los balones (también está comentado más arriba). En todo caso, la entropía no depende de qué o quién la causa, es una propiedad del estado del sistema. Y lo divertido de los balonazos es que son otra forma de disipación...

      Salu2

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  28. @Crosscountry
    Porque en vez de emigrar a la Argentina no aprendes francés o ingles y te vas a Canadá.Apuesto a que pasaran décadas(2030) antes que los países desarrollados caigan al nivel de vida que tiene actualmente el tercer mundo.Para ese momento Argentina sera como Yugoslavia en 1990.
    Si quieres vivir en un sociedad en colapso,mejor vete a Somalia.
    PD:Otra opciones son Australia,Nueva Zelanda.

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    1. pues no te quiero contar que sera España para entonces.. si es que existe.. a ver como se lo explico yo a los argentinos... ¬_¬ ay ay ay que dolor..

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  29. Muy buen post Antonio, me gusta la sencillez con que describes los principios termodinámicos y su facilidad de comprensión. Siempre el concepto de entropía ha sido difícil de entender.

    Que los seres vivos son sistemas que reducen su entropía a costa de aumentar la de su alrededor, puede que sea como un contrapeso a la generalización del aumento constante de entropía del Universo, en esto debe consistir la "vida latente" que existe en él y que se desarrolla cuando es capaz de encontrar un sistema favorable a reducir en pequeñas partes la entropía, así el Universo adquiere como consciencia de él mismo (lease nuestros pensamientos y teorías acerca de él).

    Si decimos que el final será entrópico, cuando se hayan agotado todas las posibilidades de las reacciones nucleares y la temperatura sea próxima a cero e isotrópica y la entalpía a su máximo, rebobinando atrás la película de la flecha del tiempo, al llegar al utópico punto cero, la entalpía sí que debería ser también cero, y en este estado de superorden, debería existir la unificación de espacio-tiempo-materia en un ente unidimensional
    Este ente, en el que no tiene sentido hablar de tiempo, se desacopla en sus componentes espacio-tiempo-materia iniciando un ciclo (Big Bang tipo Inflatón) a partir del cual vuelve a aumentar la entropía. Puede que el universo "muerto" a su máxima entropía, sea el paralelo al naciente de entropía cero quedando ambos conectados en un ciclo infinito.

    En todo caso y tocando de pies al suelo de nuevo, no debemos haber alcanzado todavía los humanos un estado de "conciencia - Universo" que nos permita seguir usando los elementos del sistema Tierra para mantener la entropía de la misma lo más baja posible. ¿O quizá no la alcancemos nunca?

    Salud

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  30. Huy perdón, sin querer, he puesto "Entalpía" en lugar de Entropía en dos puntos del comentario anterior. deformación de químico.

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  31. Off topic sobre el tema YPF en hacielcolapso:

    Argentina nos roba

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    1. Como jode a los ladrones del Imperialismo de las Multinacionales que les paguen con la misma moneda, la manipulación es impresionante los que tienen los recursos naturales y que han sido historicamente expoliados son los culpables, este blog es de chiste, una burda copia y encima con los comentarios cerrados.

      http://haciaelcolapso.blogspot.com.es/

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  32. @AMT
    Disculpa Antonio,pero estoy ansioso por saber cuanto hay que esperar por el post del comentarista DarioRuarte.Quiero leer algo que pinte un futuro positivo.
    Gracias y saludos.

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    1. Positivo ?... algo me dice que vas a decepcionarte !!

      :-)

      Lo más positivo de mi nota es el aviso que he dado a Migraciones para evitar que Crosscountry ingrese al país (lo denuncié como terrorista) y, un párrafo dedicado a Juliano en el que le informo que llegará a viejo sin haber podido darse el lujo de usar el rifle defendiendo las vallas.

      Salvo eso, lo más seguro es que termines sollozando y hecho un ovillo en posición fetal en tu cama sin querer salir de allí.

      :-)

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    2. Tan malo es,mientras no sea un escenario apocaliptico.

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    3. jejeje ;) Estoy deseando leerlo ;)

      Buen sentido del humor Dario ;) (por lo de cross y juliano ;) )

      Ánimo!

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    4. buenos y revolucionarios dias¡¡¡¡ :)

      habitantes del mundo¡¡ hermanos todos¡¡ la verdad saldra a raudales como un torrente de agua cristalina en primavera¡¡ bajara de lo alto y habitara en el corazon de los hombres...

      y ahora una noticia curiosa...

      INCREÍBLE , EL AGUA DE MAR SE PUEDE ACABAR.

      El agua de mar se puede acabar si todo el mundo quiere beber de ella.

      Ridículo, pero esta es la razón aducida por la Guardia Civil para obligar a unos ganaderos de Lleida a devolver al mar el agua cargada en una cisterna y denunciándoles por haber tan solo intentado llenar la misma. Los lectores de este blog ya conocen las propiedades medicinales y nutritivas descubiertas el siglo pasado por René Quinton http://joseppamies.wordpress.com/2010/08/10/como-beber-agua-de-mar-sin-morir-en-el-intento/ .

      Pero lo que están haciendo estos ganaderos (que de momento quieren estar en el anonimato) es súper importante porque dando agua de mar a sus terneros consiguen reducir a mínimos la medicación de sus terneros, mejoran su nutrición y evitan muchas muertes por diarreas básicamente.

      Esperemos que la denuncia no siga ni tan siquiera su curso, porque el ridículo que va a hacer la Benemérita va a ser colosal.

      Confiamos que demás no sea ya una maniobra institucional para evitar que estas experiencias proliferen. Por mi parte toda mi la solidaridad con estos ganaderos a los que incito a la desobediencia y a volver a intentarlo de forma abierta y pública , dando previo aviso a la Guardia Civil y con la presencia de los medios de información.

      Es hora de que todo el mundo sepa que no hace falta ir a la farmacia a buscar Suero Quinton a precios prohibitivos cuando solo es agua de mar.

      A continuación la carta que me han dirigido estos ganaderos para su publicación:

      “Desde hace algunos meses, dos ganaderos decidimos probar el agua de mar como alimento y tratamiento curativo en el ganado, aplicando los consejos del maestro Ángel Gracia y observando la obra de Rene Quinton.

      Pronto vimos como los tratamientos curativos eran mucho mas efectivos que con suero comercial.

      Conclusiones de las pruebas:

      -Los animales inyectados con agua de mar hipertónica subcutánea a dosis de 150cc/50kg cada 12 horas, muestran en la mayoría de los casos: hidratación, aumento de vitalidad, de peso y de apetito.

      Un ternero de 55 Kg. con una hemorragia intestinal muy grave, y con temperaturas ambientales mínimas de -7º C consiguió mantener la vitalidad y el apetito mostrando solo un ligero descenso de peso. Logrando parar la hemorragia al tercer día y recuperándose totalmente a los 10 días. http://saluteterna.blogspot.com.es/2012/02/vedell-curat-amb-cds-de-hemorragia.html

      -Los animales que beben solo agua de mar isotónica presentan menos casos de diarreas mecánicas (de 105 animales solo 4 presentaron diarreas mecánicas que cesaron de media a los 2 días). También aguantan mejor el calor y se rehidratan.

      -Resultados con un botellín de agua de mar pura obligando a beber al ternero:

      Normalización en timpanismos.

      Normalización de sistemas digestivos paralizados, por cualquier causa...

      http://joseppamies.wordpress.com/2012/04/20/increible-el-agua-de-mar-se-puede-acabar/

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    5. @Dario: hombre, al menos no dice que tengamos que meter bala entre ceja y ceja en los próximos 20 años ni ceder a nuestras esposas al señor de la guerra por su derecho de pernada, comparado con perlas que van cayendo por aquí, es sin duda positivo. Claro que, por otro lado, tu otro optimismo tipo "no se preocupen, incluso en Somalia celebran bodas y bautizos, la vida sigue incluso en sociedades colapsadas" es también para coger estreñimiento crónico ;-)

      Yo también estoy esperando tu artículo.

      ¡Saludos!

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  33. Gran Post antonio.

    Para los que se han quedado con más ganas de entropía dejo este artículo muy didactico que tambien relaciona las leyes termodinámicas con la economía y con el decrecimiento.

    http://www.cartamediterranea.org/2010/05/19/entropia-economia-y-decrecimiento/

    un saludo.

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    1. Hace tiempo que le he di un vistazo a esto y ha sido demoledor, un poco complicado al principo pero si se estudia muy es recomendable.

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    2. Muy buen escrito... recomendable y divulgable también.

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  34. Gracias a la entropia la vida es posible en la tierra, gracias a la entropia en un pequeño planeta en medio del frio vacio del universo la naturaleza ha creado un paraiso, gracias a la entropia nuestra galaxia , nuestro sistema solar y nuestro planeta acabaron situandose de manera que favorecian el comienzo de la vida organica en nuestro planeta, si hacemos el calculo de probabilides de que se den todas estas circunstancias , supongo que seran una entre algo tendente a infinito, y sin embargo aqui estamos.

    La naturaleza lleva 4.000.000.000 de años mejorando los sistemas de aprovechamiento de la entropia, de hecho ha llegado a la perfeccion , no se exactamente el grado de aprovechamiento que la naturaleza hace de la energia que le llega del sol luego del reaprovechamiento de todos los ciclos entropicos pero supongo que casi será plena.

    El problema es que el ser humano se ha desligado de los ciclos naturales, rompienlos , dejando ciclos sin cerrar la entropia se dispara en forma de polucion , contaminación y aumentos de consmumo de energia.


    Entonces el ser humano ha de volver a cerrar los ciclos naturales, si quiere sobrevivir como especie, ¿se puede hacer ? yo personalmente creo que si , que se puede hacer, que aún estamos a tiempo de corregir la deriva hacia al colapso, ahora bien ¿se va a hacer? Pienso que no, concuerdo con que nuestra carga genetica será llevada al futuro por los no contactados.

    La unica manera de que la especie humana sobreviva pasa por una revolución integral como preconiza Felix Rodrigo Mora.

    Por mi parte solo espero de corazón que los problemas economicos del gobierno hagan que aumente la desconexion y el aislamiento de las zonas rurales , a ver si tenemos alguna oportunidad....

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  35. Declaraciones de Cristina de Kirchner
    "No hay que temer cuando hay crisis de energía, sino cuando sobra"

    http://www.ambito.com/noticia.asp?id=633782

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  36. Los sueños,burbujas e ilusiones se las lleva el tiempo, es decir, el aumento de entropía. El estado de bienestar, los derechos humanos, la justicia... no se mantienen por sí mismos. Son consignas del deseo humano.
    Incluso del pensamiento racional y científico se sabe que no contiene su propia base, según el teorema de Gödel. No es de extrañar, el pensamiento surge cuando hay algo en el organismo que va mal, cuando el funcionamiento mecánico e instintivo de la vida no va bién y aflora el dolor en la conciencia.

    Bueno, cambio y corto el rollo:

    http://www.eleconomista.es/economia/noticias/3910567/04/12/La-transformacion-laboral-de-Irlanda-de-la-construccion-a-la-granja-cobrando-un-65-menos.html?google_editors_picks=true

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  37. "La entropía es una medida del desorden". ¿Qué es desorden y orden? Maxwell dijo que lo del orden es solo una cualidad subjetiva de la mente que lo define...
    "En cualquier transformación energética no todo puede convertirse en trabajo útil". ¿Qué es útil? útil para el líquen o para el albañil del muro del colegio.
    Los físicos tenemos un problema cuando pasamos de un concepto físico definible por ecuaciones matemáticas a algo "entendible".
    Creo que la interpretación que da AMT de la entropía ha conducido precisamente a parte de los problemas que tenemos y a interpretar a partir de ahí otras cosas de forma incorrecta.
    Por ejemplo, a la idea de que como todo se degrada es "natural" que los seres vivos se mueran y que todo termine desapareciendo. El destino del universo es su muerte (térmica). La vida es una "lucha" no solo contra el otro (Darwin) si no también con el resto del universo (entropía mal interpretada). Y esas dos creencias llevan a un pesimismo atroz que es imprescindible combatir porque tiende a desarmarnos, a pensar que nuestra civilización, de hecho, cualquier civilización está condenada. Y, entonces, ¿qué más da, qué más da todo? Sé que los que aquí escribimos, incluido AMT, no cree qué más da todo; pero hay una cierta contradicción o paradoja entre la defensa del ser humano y la vida y asumir como ciertos a Darwin + entropía-degradación.
    La vida la convertimos en un milagro pues tras 4000 millones de existencia aquí en la Tierra, aún sigue luchando, a pesar de que no puede ganar, de que va a perder, de que no puede salirse de la partida...
    En las fotos que nos ha mostrado AMT de hecho ¡ha aumentado el orden si entendemos por él un aumento de la complejidad del sistema!
    Resulta que un simple liquen es inconmensurablemente más complejo que la más compleja fábrica humana, que es mucho más compleja que el muro del colegio...
    Lo que se ve en las fotos es a la vida aprovechando los gradientes de energía que han creado los humanos.
    Los seres vivos morimos de viejos porque estamos programados genéticamente para hacerlo, no por la entropía, no hay trucos. La prueba de que la entropía no mata es que las primeras comunidades de bacterias y virus de hace 3800 millones de años siguen aquí, inteligentemente el mismo software -que es lo que importa- aunque diferentes átomos concretos -si es que eso de átomos concretos tiene sentido-. Cuando empezó mi formación como individuo en el feto, mi complejidad aumentaba y crecí y me hice más fuerte, más capaz, más ordenado, por lo menos hasta los 20 años -no la entropía que durante 20 años actuó a la inversa bajo esa interpretación-.
    Veamos pues otra interpretación de la entropía completamente compatible con la definición fisico-matemática. Al menos igual de válida y subjetiva que la de AMT:
    La energía tiende a repartirse equitativamente en el universo.
    La naturaleza del universo es tal que aborrece las desigualdades, ama la equidad. Es solidaria y cooperativa hasta tal extremo que trata por todos los medios de limar los desequilibrios y las desigualdades (y no solo energéticas) además en general de la forma más rápida que se le ocurre. Y con el tiempo, se le van ocurriendo más y "mejores" formas de hacerlo.

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    1. Coincido en que una de las mayores fuentes de confusión sobre la entropía es la de asimilarla al orden, que aunque esté perfectamente caracterizado físicamente, en el lenguaje coloquial tiene un campo semántico mucho mas amplio y puede dar pie a afirmar incluso que la vida es una transgresión del segundo principio. De hecho la vida, como fenómeno autoorganizado, necesita de la dispersión y por ello se haya completamente ligada a los fluidos. Imaginemos por ejemplo que mientras respiramos, el CO2 que expulsamos no se dispersara distribuyéndose uniformemente en la atmósfera ¡¡¡nos asfixiaríamos en pocos minutos!!!
      Pienso que la forma mas coherente de caracterizar la termodinámica de un ser vivo es como sistema de entropía estacionaria(sistema abierto como en un ser humano o cerrado como Gaia. También podríamos hablar de sistemas con diferentes grados de apertura como ocurre con los ecosistemas), aunque como bien señalas en la continuación del comentario eso es algo que no es exclusivo de los seres vivos, están los huracanes pero también corrientes marinas o atmosféricas, algunas de las cuales tienen una edad muy respetable.
      Este modelo tiene la potencia suficiente para describir nuestro modelo económico de forma intuitiva a la vez que también de forma rigurosa, así como "los fallos" y las alternativas de forma muy nítida.

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  38. Como algún comentariasta ha citado, Sagan y Scheneider argumentan que bajo la interpretación de que la naturaleza aborrece los gradientes, podemos entender como proceso natural no solo la existencia de la vida, sino su permanencia y evolución. Resulta que parte de un sistema puede "ordenarse espontáneamente" bajo la presencia de un gradiente energético, al hacerlo, aumenta los grados de libertad, de posibilidades de disipar el gradiente, de hacerlo más rápido. No solo la vida hace ese milagro, los huracanes o las "células de Benard" lo hacen. Cuando se calienta un líquido de trillones de moléculas desordenadas, se pueden producir células de convección con forma hexagonal (las células de Bénard) que hacen aumentar más rápido la entropía, lo que las hace estables y sostenibles mientras la fuente de energía -de gradiente- exista. Estas células son un concierto ordenado de movimiento de trillones de moléculas... La vida es estable y sostenible y eterna por naturaleza de su complejidad, y evolutiva, porque hace que el sistema solar aumente más rápidamente que sin su presencia, la entropía del universo. ¡Somos bienvenidos en el universo! ¡Y probablemente el universo es rico en vida!
    Lo que no explica la entropía, es cómo surge la novedad (la emergencia, la evolución), pero si explica que una vez hecho el invento complejo, éste sea estable, sostenible.
    Cuando uno hace las cuentas matemáticas de la influencia entrópica del hombre en la Tierra bajo la nueva visión que aporta la interpretación de tendencia a compartir la energía, resulta que, paradójicamente, ¡el ser humano está disminuyendo el ritmo de creación de entropía del sistema!
    La razón es en cambio intuitiva: degradamos a Gaia, ese maravilloso "objeto" de tremenda complejidad que ayudaba al Sol a compartir su energía con el resto del universo.
    Aquí está la clave de nuestro problema, no somos estables, sostenibles, porque la complejidad en la Tierra lleva disminuyendo al menos durante los dos últimos siglos. Eso es lo que nos condena a morir como civilización, no como humanos.
    Más información: http://www.bubok.es/libros/199109/Teoria-Gaia-Organica (descargable gratis)
    y: El origen de Gaia. Editorial Abecedario. (este no es gratis).

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    1. @Carlos de Castro, mis mayores respetos por lo que ha escrito aquí y por lo que rápidamente leí en el prólogo del libro que bajé de Internet.

      Mi visión es por lejos más rudimentaria y visceral, pero en esencia y por lo leído hasta ahora, creo que coincidimos en muchos puntos.

      Uno de ellos, es que también creo que para diagnosticar y encontrarle la salida a la crisis actual, deben considerarse aspectos filosóficos entre otros, ya que el pensamiento mecanicista (newtoniano) actual, ha distorsionado y hasta atrofiado la capacidad de ver y entender aspectos más sutiles de nuestro entorno.

      Debemos tratar de clarificar por qué y para qué estamos aquí (en la Tierra) y en base a ello modificar las actitudes, para lograr mayor empatía con la naturaleza, con el Universo; partiendo de la base que somos parte inseparable de un sistema vivo que trasciende nuestra visión egoísta y antropocéntrica.

      Mientras se siga pensando y tratando de encontrar soluciones con la "misma receta" con la que llegamos a este callejón sin salidas, solo veremos como la realidad nos pasa por encima.

      Saludos

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  40. Hola Carlos:

    Gracias por su aporte. Después del mensaje de Antonio Turiel y de la situación mundial y en concreto española en la que nos encontramos, la verdad, se agradecen puntos de vista diferentes. Voy a leerme su libro a ver si me motiva.
    Usted a dado en el clavo. El pesimismo nos invade. La desesperanza, el "hagamos lo que hagamos" nada importa.
    Espero que el mundo no se encamine a una tercermundialización sino a una primeramundialización.
    Gracias de nuevo a usted y a Antonio Turiel. Hacen ustedes de internet un lugar más agradable.

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  41. Gran artículo, AMT. Uno de los mejores que he leído en tiempo. ¡Que diferencia con muchos de los artículos de la prensa! ¡Y eso que al periodista le pagaron! ¡A ver cuando te ficha "El País" o "La Vanguardia" y subes la calidad media!

    Tengo una duda: ¿por qué dices que un pistón moviéndose en un cilindro es un sistema aislado? Me parece que un motor de explosión es, como un ser vivo, un sistema abierto. Creo que tan solo en un laboratorio se puede tener algo que casi sea un sistema aislado y estudiarlo teniendo en cuenta márgenes de error por su no absoluto aislamiento.

    Muy interesante me parece también lo que comenta Carlos de Castro. Ciertamente la termodinámica son matemáticas y lanzarnos con ellas a interpretar el mundo y hasta la existencia y el "sentido" y "finalidad" (de haberlos) de la vida da lugar para que además de físicos, matemáticos e ingenieros comenten desde filósofos hasta poetas.

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  42. Excelente post. Sobre todo porque una de las mayores fuentes de confusión sobre la entropía es la de asimilarla al orden, que aunque esté perfectamente caracterizado físicamente, lo cierto es que en el lenguaje coloquial tiene un campo semántico mucho mas amplio y puede dar pie a afirmar incluso que la vida es una transgresión del segundo principio. De hecho la vida, como fenómeno autoorganizado, necesita de la dispersión y por ello se haya completamente ligada a los fluidos. Imaginemos por ejemplo que mientras respiramos, el CO2 que expulsamos no se dispersara distribuyéndose uniformemente en la atmósfera ¡¡¡nos asfixiaríamos en pocos minutos!!!
    El post muestra una cierta contradicción porque al hablar del musgo se refiere a la vida como una manifestación del crecimiento entrópico.
    Por otro lado hay seres vivos unicelulares que se reproducen por división y que no dan señales de estar afectados por esta enfermedad mortal que parece ser la entropía.
    Creo que una buena forma de plantear la termodinámica de la vida es considerar a los seres vivos como sistemas de baja entropía estacionaria. Esto podría servirnos para enlazar con la idea de un modelo económico estacionario, que es en lo que estamos. Tenemos como modelo al Sistema de la Tierra donde la vida campa a sus anchas desde hace unos 4300 millones de años influyendo mediante retroalimentaciones en la composición de la atmósfera y en general en toda la biosfera. Y eso siendo ¡un sistema cerrado! (que no aislado).
    Esto al menos nos da una visión menos catastrofista, pues los sistemas estacionarios de baja entropía pueden crearse(como se puede sembrar un bosque) y pueden aumentar su ritmo metabólico (como se puede hacer con un huerto si disponemos de riego). Aunque se hayan condicionados por umbrales y por retroalimentaciones. El fallo fundamental de nuestro modelo económico es precisamente la pretensión de crecimiento infinito, lo que nos está llevando a la desestabilización del Sistema Biológico Global, también su ineptitud para gestionar un sistema en régimen estacionario.

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    1. Interesante comentario Camino a Gaia.

      Juan Carlos

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  43. ¡ Mineros del Espacio !
    Ah, hombres hispánicos de poca fe, que creeis que el Espacio la última frontera iba a estar libre del saqueo de sus recursos. Cómo se ve que perteneceis a una raza excluida del festín, que aquellos perros ingleses que arrebataban LAS MIGAS QUE CAÍAN DE LA MESA DEL REY DE ESPAÑA luego se graduaron a robar el mundo entero.

    Así es, James "Titanic" Cameron y un capo de Google planean explotar los asteroides !

    * Google chief and Titanic director to mine space *
    Eric Schmidt and James Cameron back venture to mine final frontier.
    They are among the backers of a new venture that will reach for the riches lying elsewhere in the solar system. Planetary Resources will be a “space exploration company to expand Earth’s resource base” according to scant information released ahead of the start-up’s launch in Seattle on Tuesday.
    “The company will overlay two critical sectors – space exploration and natural resources – to add trillions of dollars to the global GDP,” was the bold claim. “This innovative start-up will create a new industry and a new definition of 'natural resources’.”

    http://www.telegraph.co.uk/finance/newsbysector/industry/mining/9218807/Googles-Eric-Schmidt-and-film-director-James-Cameron-back-venture-to-mine-in-space.html

    Con fuerza el americano, que desde ninio soñaba ser un minero espacial como en los relatos de Isaac Asimov.

    The company was founded by Eric Anderson and Peter Diamandis.
    “Since my childhood I’ve wanted to do one thing, be an asteroid miner,” Mr Diamandis told Forbes earlier this year. “So stay tuned on that one.”

    Admirable raza usaca, que cuando estornuda tiembla la columna vertebral de los Andes, y que 'Ad astra per aspera' se apresta a capturar el oro y los metales del espacio.

    Mientras tanto en Espanna se recorta la Investigación. Hacen bien, casi todos esos son del Opus y no hacen nada, así que el gobierno que los conoce son sus colegas y sabe que son unos inútiles les quita el dinero -sabe que son mansuetos, no hay riesgo- y si alguno que no es del Opus y trabajaba bien pero también cae en la degollina, no pasa nada, son meros dannos colaterales.

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    1. mirad esto que no tiene perdida... por lo claro que deja las cosas...

      "Míralo", "el pobre..." "qué papelón", "lo van a echar"... Expresiones despectivas, risas de los burgueses en su cueva de ladrones ante la presencia digna, aspecto proletario y posición política de Juan Manuel Sánchez Gordillo. Cómo les duele... Cuánto odian lo que aquel representa. A los que echarán de allí serán a ellos y no crean que falta tanto. Entonces será la hora del ajuste obrero, no del burgués. Entonces no será un descojone general, sino una limpia general. Entonces no habrá risas, sino lágrimas. Tiempo al tiempo.

      http://www.youtube.com/watch?v=MgMcGABlhkY&feature=player_embedded

      buenos dias por cierto..

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  44. Además de esos tres principios de la Termodinámica, hay un cuarto principio definido por un economista, Georgescu-Roegen en su libro "La Ley de la Entropía y el Proceso Económico" (1971): http://www.lcc.uma.es/~ppgg/libros/ocarpintero.html

    ¿Es posible que ese principio no se haya extendido por las implicaciones tan serias que habría de tener en nuestro modo de vida?

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    1. Me temo que no. Aunque Georgescu-Roegen aportó observaciones interesantísimas que relacionaban la economía con la ecología y la física y se puede decir que es uno de los padres de la economía ecológica -los únicos economistas que merecen respeto por parte de físicos y ecologistas-, llamar cuarto principio a la idea de que la materia se dispersa (degrada) como lo hace la energía, no tiene nada que ver con las leyes físicas. Obviamente la materia, como todo, puede representar un gradiente, un potencial, y tenderá por tanto a eliminarse. Pero, si existe un gradiente energético, la naturaleza puede utilizarlo para concentrar la materia (lo hacemos de hecho los humanos y, por supuesto, las bacterias hace miles de millones de años).
      A mi modo de ver, fue un error de lenguaje de Roegen que pudo servir de excusa para que los economistas ortodoxos no hicieran caso al resto de lo que sí es interesante de su trabajo.
      Con un gradiente energético una planta es el contraejemplo perfecto de la pretendida ley o principio de Roegen. Ya he criticado, unos comentarios antes que este ese pesimismo que se deriva de tales hipotéticas leyes, mal interpretadas.

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  45. http://www.europapress.es/sociedad/medio-ambiente-00647/noticia-espana-entra-hoy-deuda-ecologica-cuando-821-horas-haya-gastado-presupuesto-ecologico-2012-20120422092837.html

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  46. http://www.eleconomista.es/economia/noticias/3914132/04/12/Los-islandeses-reciben-con-recelo-la-visita-del-primer-ministro-chino.html

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  47. Hablando de Colapso, que no es Entropía pero algo tiene que ver, un ejemplo en Alicante, en Benidorm La Huerta de Armanello. Supongo que habrá muchos sitios así, sobre todo por la costa blanca donde la especulación hace estragos.

    Érase... Armanello
    Con las huertas de Armanello vecinos de Benidorm sortearon el hambre de la posguerra. A partir de los 70, estas casas de campo se convirtieron en tranquilos refugios de fin de semana y verano. Hace una década pasó a ser el distrito más peligroso y sucio de la ciudad, consecuencia de la especulación de Ortiz y la incompetencia y corrupción de Ayuntamiento y Diputación.

    "En coche, da cierto miedo atravesar los caminos que llevaban a las fincas de las familias más respetadas de Benidorm. Hoy todas están ocupadas por familias de etnia gitana e inmigrantes. Han arrasado con el lugar.
    La mayoría de los frutales están secos. Las palmeras, comidas por el picudo. Las casas, con remiendos de madera para tapar las puertas y ventanas de hierro que vendieron al peso. Hasta una torre de radioaficionado de 14 metros ha desaparecido. En donde hubo huertos, la basura se amontona. Entre ella, pastan decenas de caballos. No es la única fauna del lugar. Un cerdo vietnamita inflado como un globo cruza feliz uno de los caminos desde el que se divisan las esbeltas torres y modernas siluetas del sky line de Benidorm. Al salir del coche, un fétido olor a animal muerto da náuseas. Es el Armanello del futuro, el Armanello de Ortiz.

    El cambio empezó en 1989... "
    ----
    Pienso que esto es más bien un pronóstico de futuro, no huertas de Pitufos laboriosos sino decadencia y depredación marginal frente a barrios fortalezas de riqueza obscena y prepotente, por cierto, lo normal en Brasil hoy.

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  48. Buscando formas intuitivas de plantear el concepto de entropía y la segunda ley podríamos considerar la energía en función de la fuerza. En un sistema de varias partículas interactuando la fuerzas asociadas son magnitudes vectoriales mientras que sus energías son escalares. La suma de fuerzas siempre tendrá un módulo menor o igual que la suma de módulos mientras que la suma de energías es siempre conservativa. En cierto modo se puede decir que mientras la energía se conserva, la fuerza no, y esto es lo que hace que siempre haya perdidas por dispersión en las transformaciones de energía.
    Podemos deducir así cómo la vida genera organización: restringiendo grados de libertad. Veamos un ejemplo en términos económicos. Llegamos a una isla con 100 personas y repartimos 100.000 euros de forma que cada persona recibe 1000 euros. Poco tiempo después una tormenta provoca daños en el puerto que los comunica con el exterior y cuyas reparaciones ascienden justo a la cifra de 100.000 euros. En una asamblea deciden reparar el puerto con el dinero de nuestra donación, el dinero no ha salido de la isla pero ¿será posible recuperar totalmente dicho dinero? Probablemente no. Cuando dimos a cada persona 1000 euros, cada quien usó el dinero libremente y revertir el proceso implica restringir las opciones de lo que podían hacer con su dinero a una sola. En este caso, la entropía sería la medida del dinero que no hemos podido recuperar. Eso no significa que no podamos reparar el puerto, pero necesitaremos sacar el dinero no recuperado de otro sitio.

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    1. Curiosas analogías Camino a Gaia (enviadiable nombre te has puesto). En el caso de las fuerzas, si están muy dispersas las direcciones y sentidos de las mismas, la "entropía" sería alta y la suma de las fuerzas nos indicaría el trabajo que podríamos sacar del sistema. En el caso de que todas las fuerzas apuntaran en la misma dirección (baja dispersión de los sentidos de los vectores y baja entropía) podríamos extraer más trabajo de ese conjunto de fuerzas. Pero matemáticamente la entropía es un escalar, como la energía, con lo que la analogía no nos serviría -creo- para hacer cuentas.
      Una forma relacionada con direcciones es el siguiente ejemplo: 10 fotones amarillos del Sol inciden sobre Gaia provinientes de una clara recta de dirección. Gaia los coge y los transforma y con ellos termina generando 2000 fotones infrarrojos que salen radialmente de ella en todas las direcciones: se han dispersado las direcciones y se ha aumentado el número de fotones: Gaia ha compartido con el universo la enrgía del Sol. Si no hubiese existido Gaia y sólo una Tierra sin vida, el resultado habrían sido quizás 1900 fotones infrarrojos y menos dispersión radial. En cambio la Gaia del siglo XXI, con los humanos, en vez de estar dispersando 2000 fotones, está dispersando quizás 1950 (tomatelo cualitativamente) (mira mis comentarios anteriores para aclarar esta idea un poco más).
      La vida restringe dentro de ella grados de libertad pero los aumenta netamente en el sistema que la contiene, esa es la clave. Al universo le gusta la libertad, tener muchos grados de libertad. Para conseguirlo, inventa subsistemas complejos -la vida es uno de ellos- que aunque dentro de ellos son restrictivos, hacen aumentar la libertad global del universo. Otro ejemplo: el desierto del Sahara tiene muchos menos mecanismos o grados de libertad que un bosque tropical para dispersar los fotones del Sol...

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    2. Podria ser la entropia como el espacio de un parking? Donde nunca se podra utilizar el 100% de la superficie para aparcar ya que se necesita espacio para que los coches entren y salgan (y se ordenen).

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    3. Si quieres una analogía con un parking, mejor imagina un parking enorme (de 10000 plazas) y con 500 coches aparcados en él. Si vieras a los coches poco dispersos por el parking, concentrados en una zona, te llamaría la atención. Si llamaras entropía a la probabilidad de ese tipo de dispersión dirías que tiene baja entropía, dirías que es mucho más probable encontrar situaciones en las que los coches estén mucho más dispersos (alta entropía). Pero, en parkings reales lo que pasa es justamente que se concentran en una zona, cerca de la salida o, si se trata del parking de una superficie comercial, cerca de la entrada. Hay "algo" que los "ordena" de forma espontánea. Eso es lo que pasa en la naturaleza, que no es aleatoria, por lo que las interpretaciones estadísticas suelen tener que ampliar el sistema de observación para entender la aparición de casi todo lo interesante que ocurre en nuestro universo. Y por eso, dan lugar a confusión, a no entender que lo espontáneo es la vida, justo lo contrario de la tendencia a verla como un milagro.

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    4. @ Carlos de Castro
      No veo contradicción en mi analogía con el hecho de que la entropía sea un escalar. Lo que intento decir es que la segunda ley es consecuencia lógica del hecho de que la fuerza sea un vector (y por tanto con muchas direcciones posibles) y la energía un escalar. Eso simplifica bastante las cosas puesto que solo conocemos cuatro interacciones fundamentales y de ellas, la fuerza nuclear fuerte y la débil actúan dentro del núcleo atómico. Nos quedan por tanto la fuerza gravitatoria y la electromagnética que son las que actúan habitualmente en los procesos vitales.
      En cuanto al nombre, Camino a Gaia, tiene su lógica. Cuando a Lovelock le preguntaron cómo detectaría si hay vida en un planeta, respondió que buscando una disminución de entropía. Y a partir de ahí surgió la Teoría de Gaia. Dada la edad que tiene la vida en la Tierra podíamos caracterizar termodinamicamente a Gaia como un sistema de baja entropía estacionaria. Ahora que nuestro sistema está al borde del colapso disponemos sin embargo de un modelo al que imitar y puede que sea el único camino, la única forma de salir de este atolladero, al menos vivos.

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  49. Si queréis ver los estragos y las confusiones que provoca la entropía en los sentimientos humanos os recomiendo "Midnight in París" de Woody Allen.

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  50. Interesante artículo. El colegio al que va mi hijo tiene una entropía mucho mayor y unas grietas en la estructura que meten miedo. Lamentablemente la entropía en nuestro sistema económico aumenta cada vez más.

    El tema de la entropía es algo que me interesa desde hace tiempo, aunque en mi caso como economista que soy lo traslado al ámbito de la economía y he creado un blog que hace ya algún tiempo que no actualizo llamado “La entropía económica”

    Dejo un enlace por si os interesa.

    http://laentropiaeconomica.blogspot.com.es/

    Saludos,

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  51. El tema del demonio de Maxwell no demostraria que la información puede disminuir la entropia del subsistema al igual que la energia? En plan casi metafisico, analizar el papel de la comunicación en un mundo donde hay escasez de todo menos comunicación-información puede ser interesante. Y digo "comunicación" però no información ni conocimiento. Supongo que es una reflexión solo apta para fisico-filosofos black belt.

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    1. Exacto. El demonio de Maxwell disminuye la entropía de la habitación donde está a costa de aumentar su entropía. El sistema completo, habitación + demonio, aumenta su entropía, pero gracias a la complejidad del demonio la habitación la disminuye. El demonio requiere y usa de información bien coordinada, pero también energía. Como hace Gaia pero al revés: el demonio generosamente estaba haciendo menos disperso el mundo que lo rodea a costa de él, de su complejidad interna. Gaia hace más disperso el mundo que la rodea y con ello aumenta su complejidad interna; curioso que el demonio sea el generoso y la diosa madre la egoísta ;-)

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  52. Sin palabras estoy. El post es sobresaliente. Precioso. Cómo me ha gustado!!! y algunos comentarios para "nota".
    Antonio, eres de ciencias pero también eres de letras y combinar ambas ramas como tú lo haces es de ARTE.
    Todo, verdaderamente instructivo.
    Como siempre agradecida, Silvia Díez

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