Energía y Entropía

Hace unos días, hablando con un economista y sociólogo, pronuncié la palabra “entropía”, y se me quedó mirando extrañado, preguntándome que podía ser eso de la “entropía”.

En la vida hay que ser concretos y lo más exactos posible cuando se piensa sobre lo que nos rodea (y más que nada, sobre uno mismo) y cuando se comunica. 

La vida es un ejercicio para localizar, constantemente, elementos dispersos. Las plantas cogen agua del suelo, CO2 del aire, y a partir de ellos ensamblan carbohidratos y en su caso, proteínas, sacando el resto de los elementos químicos necesarios para éstas de los nutrientes y fertilizantes de ese mismo suelo.  Todo ello queda localizado en los tejidos de la planta. Cuando la planta muere, se seca, se quema, los elementos vuelven a estar deslocalizados.

Puesto que es preciso saber con la máxima concreción y exactitud de que se habla, los físicos introdujeron el concepto de “entropía” para medir y asignar valores numéricos a la localización de los elementos en la naturaleza. Es mejor hablar de localización, pues esta es susceptible de ser medida, mientras que “orden” es un concepto vago, nebuloso, de difícil concreción.

Si yo tengo un móvil y unos auriculares en los dos extremos de una mesa y los acerco hasta que estén en el centro, a un centímetro uno de los otros, he localizado ambos. ¿Está la mesa más ordenada?  Es dudoso. Las piezas de un coche están cada una no más lejos de un par de metros de las demás. Cuando ese coche se desguaza, cada pieza acaba a decenas o cientos de metros de las otras. El coche se deslocaliza.

La entropía mide esa localización y deslocalización. Un kilogramo de hidrógeno, cuando está a -273ºC, es sólido, los átomos están cada uno en un punto del espacio, formando un cristal, muy cerca unos de otros. Está localizado. Cuando se calienta y cada átomo adquiere energía, los átomos forman moléculas y cada molécula se separa al máximo de todas las demás, llenando completamente el contenedor en donde esté el gas hidrógeno. 

En la sociedad pasa lo mismo: Una sociedad funcional se mantiene localizada. Una sociedad disfuncional se deslocaliza hasta dejar de ser sociedad y convertirse en individuos aislados. Esto ocurrió en el imperio romano de occidente en el siglo IV d. C. cuando los impuestos eran tan altos en las ciudades que ya no se podía seguir viviendo en ellas. Los ciudadanos dejaron de serlo y se distribuyeron por los campos en haciendas más o menos inconexas. Se terminó la sociedad romana. 

Los elementos que van a formar cualquier sistema tienen energía propia y por lo general, además, en muchos casos, experimentan fuerzas de repulsión entre ellos. Para ensamblarse y resultar localizados precisan absorber energía. El mejor ejemplo es el que he citado arriba: para construir los tejidos vegetales, las plantas necesitan absorber la energía del sol. 

En el momento que dejan de absorber energía, los elementos de los sistemas empiezan a deslocalizarse. En nuestros cuerpos, para poder vivir, tenemos colonias de miles de millones de bacterias. Normalmente viven de parte de la energía que ingerimos. Si dejamos de comer, las bacterias comienzan a buscar alimento en nuestros cuerpos, y al final, cuando morimos nos disgregan. 

Decimos que mientras localizamos elementos, disminuye la entropía del sistema a costa de una absorción constante de energía. Cuando los elementos se deslocalizan aumenta la entropía del entorno del sistema, del conjunto de los elementos deslocalizados y lo que los rodea. Y lo más importante: El crecimiento de entropía es mayor cuando el sistema se deslocaliza que la disminución que tuvo lugar cuando se estaba localizando. 

La ley básica de la naturaleza es la ley del crecimiento de entropía. Cualquier sistema sin aporte de energía aumenta su entropía hasta que ésta alcanza un máximo.

Los seres vivos, y sus sociedades, seres vivos también, solo existen con aportes constantes de energía. La vida de los individuos y de sus sociedades es un esfuerzo constante para conseguir energía para tratar de mantener la entropía en niveles bajos. Ahora bien, esto último se puede hacer empleando mucha o poca energía. En general, los animales, las plantas y sus sociedades son altamente eficientes en el uso de la energía. Los seres humanos no tanto. 

Podemos poner como ejemplos, casos de obesidad por ingesta excesiva de alimentos. Otro ejemplo fue el consumo excesivo de combustible en vehículos de turismo mal diseñados y con masas excesivas e inútiles para la función de trasladar personas y mercancías. En España, por ejemplo, la colocación de radiadores en rebajes de los muros exteriores de los edificios.  

Necesitamos, como el resto de seres vivos, mantener, en un planeta finito cada vez más lleno,  la reducción necesaria de entropía con el menor gasto de energía. Aumentar al máximo nuestra eficiencia a corto y largo plazo. 

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