por Ingeniería, soluciones para un mundo complejo Cetys
10/03/2025 18:39 / Uniradio Informa Baja California / Columnas / Actualizado al 10/03/2025
Por: Mtro. Ulises Alejandro Del Moral Phelps
Cuando escuchamos la palabra "entropía", puede sonar a algo complejo y lejano, propio de libros de física avanzada. Sin embargo, la entropía está presente en cada rincón de nuestra vida cotidiana. En términos simples, la entropía mide el grado de desorden de un sistema: cuanto más desordenado está algo, mayor es su entropía. Imagina un rompecabezas armado sobre una mesa; si lo agitamos y las piezas se dispersan, la entropía aumenta, porque hay muchas más maneras de estar desordenado que perfectamente ensamblado — la probabilidad "favorece" al desorden —. Sin embargo, este concepto va mucho más allá de una simple tendencia hacia la desorganización. La entropía es una medida fundamental del Universo, un principio que rige no solo la física, sino también la evolución de los sistemas complejos, desde las estrellas hasta la vida misma.
En la termodinámica, la entropía describe cómo la energía se dispersa o se vuelve menos utilizable en un sistema cerrado. Esta idea, lejos de ser solo una abstracción teórica, tiene implicaciones profundas en nuestra vida diaria: desde la eficiencia de los motores hasta el inevitable envejecimiento de los organismos. Pero la entropía no es solo pérdida; es también la fuerza impulsora detrás de la creatividad de la naturaleza, guiando la auto-organización de sistemas que, paradójicamente, emergen del aparente caos.
La relación entre entropía y tecnología es fascinante. Por ejemplo, la computación está limitada por la disipación de calor —una manifestación de la entropía— que restringe la miniaturización de los chips. Los ingenieros buscan materiales y arquitecturas que minimicen esta disipación para crear procesadores más rápidos y eficientes, luchando contra los límites impuestos por las leyes de la física.
La física nos enseña que la entropía siempre aumenta en sistemas aislados, y esta simple afirmación sostiene algunos de los procesos más fundamentales de la naturaleza. Por ejemplo, en las estrellas, la fusión nuclear convierte átomos ligeros en elementos más pesados, liberando energía y aumentando la entropía. Como señala Bekenstein (1973), las estrellas masivas, al colapsar en agujeros negros, concentran su entropía en los horizontes de sucesos, creando los objetos más entrópicos conocidos. A pesar de emitir poca radiación al exterior, las posibles configuraciones que puede tomar la enorme cantidad de información contenida en las fronteras de un agujero negro son inmensas.
En escalas más cercanas, la entropía explica por qué los procesos cotidianos son irreversibles: el hielo se derrite, los objetos se desgastan y la energía se disipa en forma de calor. Incluso la vida misma es un delicado equilibrio contra el aumento de la entropía, donde los organismos consumen energía para mantener su orden interno a costa de generar más entropía en el entorno.
El universo, en su expansión constante, camina hacia un estado de máxima entropía, un futuro hipotético conocido como la "muerte térmica", donde toda la energía útil se habrá distribuido de manera uniforme. Como discuten Fischler y Susskind (1998), lejos de ser una condena, esta tendencia es lo que hace posible la transformación y la complejidad: sin entropía, no habría reacciones químicas, estrellas brillando o la posibilidad misma de la vida.
En resumen, la entropía no es solo el camino hacia el desorden, sino un recordatorio de que el cambio y la transformación son inherentes al universo. Cada vez que encendemos un motor, observamos las estrellas o respiramos, estamos experimentando la danza de la entropía. Y entenderla nos acerca un poco más a descifrar los secretos más profundos de la realidad.
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Referencias
Bekenstein, J. D. (1973). Black Holes and Entropy. arXiv:gr-qc/9409015. Recuperado de https://arxiv.org/abs/gr-qc/9409015
Fischler, W., & Susskind, L. (1998). Holography and Cosmology. arXiv:hep-th/9806039. Recuperado de https://arxiv.org/abs/hep-th/9806039
El Mtro. Del Moral es académico de Ciencias Básicas en la Escuela de Ingeniería de CETYS Universidad Campus Tijuana.
