La entropía, la obesidad y los sistemas estocásticos (página 2)

·         La indolencia hacia la actividad física para mantenerse en forma, luego de un período de dedicación razonable y persistente al caminar o correr.

·         Carecer de la energía para dar comienzo, a abandonar el uso inmediato del tabaco o el consumo del azúcar — la última,  que tanto , sabemos, engorda

·         O dejar de comer las comidas que, de sobra, entendemos, nos harán ganar esas libras tan detestadas.

Cuando este fenómeno sucede en la terapia no difiere mucho de lo que hace en otras situaciones — y, por su repetición frecuente, en ésta ha adquirido una designación especial: las resistencias al cambio.

Veamos el modo de expresión de estas resistencias al cambio

En el caso de una psicoterapia exitosa, y de progresión favorable, nos toma de sorpresa cuando cambios de comportamientos y logros alcanzados con mucha dedicación y denuedo, parecen disiparse, súbitamente, y sin razón aparente.

Al paciente se le "olvidan" las sesiones, llega tarde, hace decisiones imprácticas y arriesgadas y manifiesta un interés exiguo en el proceso, a pesar de que reconoce que aún lo necesita.

En seguida examinaremos esta actitud, no del todo extraña al terapeuta experimentado.

La resistencia clásica en la psicoterapia

Cuando la contingencia descrita hace su aparición durante el transcurso de la psicoterapia, siempre podemos aducir que es el fenómeno común, invariablemente esperado, y que, formando parte esencial del proceso mismo, se denomina como "la resistencia inconsciente".

Esta resistencia inconsciente, tan ubicua como característica, durante todo tratamiento de índole psicoanalítico, la define Campbell de la manera siguiente:

"La resistencia inconsciente es más que un fenómeno que surge en el tratamiento y, que una vez resuelta, desaparece para nunca retornar. Es en realidad una fuerza modulante, que aparece durante todo el proceso de la terapia, luchando, como si fuera, para mantener el status quo, que, siempre actúa, cuando datos penosos tratan de hacer su presencia". (Campbell, R: Psychiatric Dictionary (seventh edition).

¿Una tendencia universal al desequilibrio?

Puede entonces colegirse que, en el progreso de la psicoterapia, igual que sucede en todo sistema estable que, en el universo existe, ésta siempre avanza hacia la desorganización, como lo predice y postula la segunda ley de la termodinámica, o ley de la entropía.

Las resistencias, entonces, son de orden natural.

Parentéticamente, es conveniente que recordemos aquí, que nosotros somos parte del universo en que vivimos — algo que, a su propio riesgo,  algunos evitan aceptar en ilusorio arrebato de omnipotencia narcisista.

Prosigamos con la entropía

Para entender esta ley, primero debemos detallar en qué consiste el concepto de la ciencia de la termodinámica, que a la entropía antecediera.

La termodinámica es la rama de la física que asumió una estatura mayor durante el siglo XIX cuando desenmarañó las nociones existentes, rancias y ambiguas, acerca del calor y la temperatura, aclarando los mecanismos de cómo ambas fuerzas podían relacionarse con los conceptos mecánicos del trabajo y la energía.

Entonces, hablemos de la ley de la entropía

Parece ser que esta última ley — una de las leyes más famosas y menos entendidas en el campo de la física — hace sentir el impacto de su presencia, subrepticia amén de que ingrata, en casi todos los procesos que ocurren en la Naturaleza, incluyendo la psicoterapia, el tratamiento del sobrepeso y el de las dependencias, como nos proponemos ilustrar más adelante.

Desequilibrio dinámico, precursor del caos

Definición de la entropía

La física nos dice: que ésta es la magnitud termodinámica que indica el grado de desorden interno que existe  dentro de cualquier sistema.

Para proseguir, nos planteamos en este espacio explicar nuestro propósito al componer esta lección

En esta ponencia, planeamos discutir la importancia general que las tres leyes de la termodinámica poseen en nuestras consideraciones científicas, proponiéndonos, al mismo tiempo, hacer un estudio comprehensivo de la ley de la entropía en sus actividades. Avanzando, desde ese punto, hacia un esbozo de las aplicaciones de estos conceptos a las tareas que, de manera usual, nos trazamos para asistir a nuestros pacientes.

La física como fulcro

El campo de la física clásica está, en cierta manera, casi totalmente dominado por el ímpetu derivado de las Leyes del Movimiento formuladas por el genio de Isaac Newton. Y es como resultado de estas circunstancias, que la mayor parte de las ecuaciones y principios aplicados en esta disciplina se basan en esas mismas reglas, enunciadas de diversas maneras.

Por consecuencia, estas normas adquieren relevancia especial para nuestro estudio y aplicación, debido a su amplio alcance.

Como hemos dicho anteriormente, además de la influencia que estas pautas ejercen sobre toda disciplina científica, ellas asimismo dominan todo proceso biológico y geológico — lo que igualmente hacen con todo lo que habita el universo sideral.

Las reglas y su importancia

De acuerdo a George Johnson, la naturaleza esencial de las tres leyes de la termodinámica, puede ser resumida de la manera siguiente:

Materia sideral, parte del infinito que nos rodea…

·         La primera ley expresa que la energía es siempre conservada, resultando en que no puede ser ni creada ni destruida. Lo que, como consecuencia, resulta, en que la energía solamente puede ser transfigurada en una u otra forma de sus expresiones posibles.

·         La segunda ley nos informa que cuando la energía se utiliza, ésta siempre se degrada. Acerca de lo mismo, científico alemán, Rudolph Clausius (1822-1888). resultaría tan impresionado por la tendencia inevitable de esta ley a la permutación de la energía — yendo de energía usable a energía inusable — que le dio el nombre de "entropía".

Origen de la palabra

La etimología de esta expresión tiene raíces griegas: (τροπε, o transformación).

He aquí lo que Clausius expresara para justificar a sí mismo al introducir el vocablo:

"Yo he propuesto, de modo intencional, el uso de la palabra "entropía", para que resultara tan cercana como fuera posible a la expresión "energía", por la razón de que las dos magnitudes, denotadas por estos dos términos, son inseparables en la física aplicada".

·         La tercera ley especifica que es imposible lograr la temperatura del cero absoluto — la misma temperatura en la cual todo movimiento molecular cesa. Por razón de esta ley, se supone que el calor siempre existirá en el mundo, consecuencia de la energía producida por moléculas primordiales en su movimiento aleatorio.

Esquema de sistemas complejos en J. Bosch, Delicias del Paraíso

Aplicaciones terapéuticas

Sistemas auto-regulados: la obesidad como paradigma

Antes de proseguir, en esta sección, suministraremos definiciones de esencial importancia para nuestro entendimiento de los conocimientos aquí descritos.

Empezaremos por la enunciación de lo que concebimos como sistemas auto-organizados seguido por la representación del concepto de los procesos emergentes.

La auto-organización es un suceso en el cual la disposición interna de un sistema, normalmente un sistema que es abierto, aumenta en complejidad sin que sea guiado o influenciado por un elemento externo. Típicamente estos modelos demuestran propiedades emergentes, los que de inmediato definimos.

Propiedades de los procesos emergentes

En filosofía, en la teoría de sistemas, y en las ciencias, "emergente" se refiere al modo en que procedimientos complejos y patrones específicos surgen de una multiplicidad de interacciones que son relativamente simples. Como ejemplo tenemos, la inteligencia artificial, IA.

El concepto de emergente es central a la teoría de los sistemas complejos, los que, en seguida, consideramos.

Sistemas complejos

La noción de los sistemas complejos se aplica a un término amplio de fenómenos que comprenden un método de estudio para cuestiones de varias disciplinas incluyendo las neurociencias, las ciencias sociales, la meteorología, la química, la física, la ciencia de computadoras, la psicología, la disciplina que estudia la vida artificial, la de la computación evolutiva, la ciencia económica, la de la predicción de terremotos y la biología molecular.

En estas actividades, los científicos, a menudo, procuran encontrar reglas simples alineares que, acopladas entre sí, conduzcan hacia fenómenos complejos. Se cree que las sociedades humanas, y, probablemente, el cerebro humano, constituyen sistemas complejos en los cuales ni los componentes, ni los lazos que los equilibran son simples.

La obesidad revisitada

En el caso de la obesidad tenemos que un sistema cerrado, como resulta ser el cuerpo humano, que luego de haber subsistido por cientos de miles de años como modelo de la auto-organización, dependiendo en un balance delicado entre la admisión de energía y su uso, perdió su estabilidad debido al desequilibrio impuesto por una acumulación de adiposidad en exceso.  Adiposidad que fuera consecuencia de una ingesta extrema de alimentos en la forma de sustancias que conducen a la gordura. Esta acción, acoplada a un cambio que consistiera en la permuta del ser animal de hábito diurno, a convertirse en animal de hábito nocturno — para lo que no fuera diseñado — resultaría catastrófico, como todos hoy apreciamos.

Entonces, nuestro organismo, habiendo perdido su capacidad de auto-regulación, por el efecto de la degradación de la energía usable en la forma de energía inusable — como lo estipula la segunda ley — reaccionó con una inhabilidad de mantener un equilibrio metabólico, corolario del fenómeno paradójico de que, cuando se logra aumentar libras en exceso, éstas son muy difíciles de perder — porque el cuerpo defiende la grasa — conduciendo a que, una vez logrado el sobrepeso,  a menudo, bastarían ingestas modestas para permanecer muy gordos o para no poder dejar de engordar.

Cerebro humano

La dieta, entonces: no la solución efectiva

La dieta, como remedio para la gordura, es una proposición absurda, porque, en esencia, representa la falacia de aplicar, como cura, la acción de sistemas estocásticos, que son esencialmente impredecibles y, por consecuencia, ineficientes.

La dieta además, constituye el uso de un sistema aleatorio para intentar resolver el problema mismo que intenta solucionar, porque como el sistema de inanición auto-impuesta, que en su esencia consiste, la dieta incrementa las actividades de los mecanismos de protección y defensa que actúan en su contra, cuando la dieta comienza, al servicio de la auto-regulación. De esta manera, la dieta contribuye al incremento de la eficacia de todos los sistemas disponibles que defienden la grasa acumulada. Por lo que la dieta, al final, no genera ningún efecto perdurable.

Por lo antedicho, se entiende que: las dietas engordan.

Prosiguiendo

El cerebro: otro prototipo de la auto-regulación

Leyendo mi ponencia, Comprendiendo el cerebro: Una guía concisa para el usuario y para el aficionado (en monografías.com), pronto entendemos que la facultad más saliente de este maravilloso órgano es el extraordinario poder de auto-organización, seguida por su predisposición al mantenimiento de una homeostasis delicada y precisa.

De lo antedicho se infiere que, las doctrinas que han surgido del psicoanálisis son ciertas.  Cuando las mismas conciben que el resultado de algún desequilibrio dinámico en la función mental conduce a que síntomas afloren cuando este balance no puede ser restituido por medio de la capacidad de auto-regulación de este órgano — lo que resulta en síntomas de ansiedad, depresión u otra forma de disfunción mental, consecuencia del ajuste impedido.

Entonces el método por excelencia para tratar de recuperar ese balance perdido es la psicoterapia. (Aquí invitamos al lector a revisar mi artículo: El proceso de la terapia en monografías.com).

La terapia tiene como meta principal la de apuntalar las estructuras que sostienen el edificio del equilibrio mental, retornando el paciente al proceso entorpecido de auto-regulación que de antes existiera.

Pero, como proceso, la terapia, ya hemos visto, incorpora en su naturaleza las resistencias al cambio, en parte debidas al efecto de la segunda ley que, invariablemente, progresa al desequilibrio cuando un balance se logra por parte del paciente en su evolución hacia la cura.

Sistema auto-regulado

Acerca de lo antedicho, en lo que respecta al sobrepeso

En su libro, The Dieter"s Dilemma, el autor William I. Bennett nos ofrece la siguiente información:

"Un estudio conducido por la Academia Americana de Psicoanálisis encontró que un cincuenta por ciento de los pacientes que eran obesos al comienzo del tratamiento, perdieron más de cuarenta libras durante el proceso de la terapia. Pérdida de peso que mantuvieron por más de cuatro años de promedio" (p. 48).

Una cifra, verdaderamente, muy impresionante…

La psicoterapia, la obesidad y la entropía: Esther

Esta privilegiada mujer nació en circunstancias favorables para augurarle éxito en una vida que fuera privilegiada desde su comienzo.

Hija única de piadosos y competentes padres industrialistas, de ascendencia judaica.

Como familia, Esther y sus padres observaban, en apariencias externas, las leyes estrictas de judíos ortodoxos, mientras profesaran las virtudes ecuménicas de la tolerancia religiosa y racial.

Para ellos, la sinagoga era un espacio venerable, amén de que social, aunque frecuentado más por tradición que de rigor. Las leyes de la Tora se estudiaban porque sí, y porque éstas eran parte de las usanzas que hicieran del judío piadoso miembro de la clase por "Dios escogida" — lo que ellos, en parte, nunca del todo creyeran.

De niña, Esther, creció en Saint Louis. Su niñez fue feliz.

Los padres de nuestra amiga, en su inclinación cultural, frecuentaban The Bach Society y eran miembros de casi todas las actividades artísticas de una ciudad que fuera nido de una de las orquestas sinfónicas más prominentes de los Estados Unidos, bajo la batuta del divo Leonard Slatkin.

Esther

Esther se inició en clases de gimnasia y en el ballet desde que cumpliera cinco años. Cursó todos sus estudios en la famosa escuela Mary Institute y, luego de graduarse del bachillerato, con máximos honores, viajaría por el mundo a empaparse en las artes, antes de estudiar arquitectura.

Todo procedía sin problemas para la joven mujer, hasta que en Ariel encontrara su némesis.

Ariel era un piloto de la aerolínea El Al a quien nuestra protagonista conociera durante un recorrido de grupo que ella hiciera con sus padres al estado de Israel.

Para Esther, la razón de ese viaje infausto nunca estuvo clara. "Pasó, porque tenía que pasar, aunque al final cambiaría mi vida… totalmente", más adelante nos decía.

Ariel y nuestra heroína se enamoraron durante el vuelo que Ariel piloteaba. Como el destino dispuso, camino a su destinación final, la jornada fue interrumpida en Ámsterdam cuando se reportó una llamada anónima que informaba a la aerolínea que había una bomba en el vuelo en que viajaban. Durante la inspección del aeroplano por las autoridades holandesas, Ariel y Esther se conocieron, por la vez primera, cuando, por casualidad, se encontraron en la cafetería de la terminal.

Como hombre, Ariel carecía de facultades físicas que pudieran considerarse atractivas. Pero, como personalidad, estaba dotado de dinamismo abundante, su mente era muy ágil y su sentido del humor era excepcional. Se enamoraron, a pesar de que Ariel admitiera estar casado y ser padre de una hija, producto de un estable matrimonio.

Componentes de una orquesta sinfónica

Cómo son las cosas cuando son del alma…

El embarazo, a nadie sorprendería, ya que Esther rindió su "virtud" a su nuevo amigo, hijo del Sión, lo que hiciera, a pesar de los obstáculos presentes.

En lugar de continuar sus viajes, como eran los planes, o de retornar a su hogar en los Estados Unidos, Esther decidió aceptar una posición en una oficina de abogados en Haifa mientras esperaba el nacimiento del bebé — lo que haría de manera solitaria — ya que Ariel decidió no separarse de su esposa, como a Esther prometiera que haría, interrumpiendo abruptamente todo contacto con la mujer encinta.

Los padres, carentes de noticias, y sospechando algún percance, llegaron a verla sin previo aviso. Sin resquemores y abiertamente, la situación se discutió en detalle, decidiéndose que sería aceptable que el bebé naciera en Israel, y que luego, ambos, el recién nacido y su madre, viajaran juntos a los Estados Unidos.

El drama prosigue

Esther sobrellevó estoicamente la terminación, por aborto espontáneo, del embarazo que en su cuerpo llevara, lo que, no obstante, la colmó de tristezas, ya que ansiaba tener el bebé.

Entonces, lo nunca previsto, en una vida de atención a la dieta y de esmero en su figura, la joven mujer empezó a comer de manera inusual, ganando más de cien libras en un año.

Consultó varias dietistas, sin resultados, recurriendo a la consulta de un médico endocrinólogo.

El galeno creyó que la condición que la paciente presentara era la de una depresión puerperal. Por lo que recetó el antidepresivo duloxetina (Zymbalta), el cual no le hizo ningún bien, causándole efectos secundarios insufribles.

Pero a la joven aventurera lo que más le proporcionaba zozobra era la gordura progresiva, que avanzaba inexorablemente a pesar de todas las dietas y regímenes ensayados.

Sabra, vistiendo el atuendo del Sión

La terapia del sobrepeso

El tratamiento de Esther comenzó con sesiones de psicoterapia intensiva y la asignación de la paciente al plan de ECHA (Estrategia de Comer Humana, Adaptiva), este último basado en nuestras experiencias y las de colaboradores cercanos. (Para entender ECHA, dirigimos al lector interesado a mi contribución: The Understanding and Treatment of Overweight en monogafías.com).                            

Curso de la terapia y la llegada ineludible de la entropía

Habiendo perdido unas cuarenta y cinco libras en cinco meses, y sintiéndose mejor, Esther decidió optar por una "mini-sabática" que la llevó a Suecia, donde conoció a Lou, un estudiante de origen norteamericano que servía un internado en ese país.

En esta nueva circunstancia la relación no tuvo obstáculos, ya que la mujer había decidido tomar medidas para evitar embarazos. Lo que no pudo impedir fue la infección, por contagio, de un papiloma venéreo.

Angustiada y confusa, decidió volver a su ciudad natal donde reanudó la terapia, ya que el peso perdido había retornado en cantidades acrecentadas.

Imbuida por el entusiasmo que en todo la caracterizara, Esther muy pronto reanudó la terapia como si no hubiese habido hiato alguno.

Las libras comenzaron a bajar, mientras que, en la transferencia, asuntos de importancia, de antes resistidos, empezaron a visualizarse en forma de fantasías oníricas.

En una ocasión, reportó un sueño de naturaleza recurrente, que la asediara durante todo un fin de semana.

Depresión puerperal

El contenido del sueño fue sujeto a la interpretación clásica por medio de la técnica de la asociación libre, lo que engendraría mucha ansiedad, la que, de manera progresiva, escalaría a sentimientos de horror y pánico.

Lo que el sueño significaba

En este sueño, Esther revivió la reprimida experiencia de una situación que, sin que nadie lo supiera, había presenciado en su temprana niñez.

Se trataba de haber visto a su mamá — la "esposa ideal" — teniendo relaciones sexuales con el hermano menor del papá, quien con menos de dieciséis años de edad, viviera con ellos durante el verano en cuestión.

La recolección de la experiencia reprimida, la llenó de muchos sentimientos de rabia y dolor.

De nuevo, las sesiones se "olvidaban". Con frecuencia llegaba muy tarde, si era que del todo viniera. Y el sobrepeso retornó.

Para prevenir el deterioro total de la situación terapéutica, se usaron técnicas de confrontación directas, donde se indicaría a la paciente que fue, precisamente, cuando la terapia adquirió un estado de mayor estabilidad cuando la paciente optaría de nuevo, por caer en desequilibrio total, como si hubiese una fuerza incontrolable que así lo decretara.

En esto la paciente estuvo de acuerdo, proponiéndose de nuevo continuar la terapia de manera exitosa, no sin antes haber pasado por períodos de inestabilidades, fugaces,  que la paciente misma apodara como "mis micro-entropías".

Discusión

Reconocer que somos partes de un infinito que a todos nos gobierna es en sí una admisión de lo mucho que podemos confiar en el entendimiento de las leyes que, a ese infinito gobierna.

Después y antes de ECHA

Aceptar que existen leyes físicas que actúan en nosotros como asimismo lo hacen con el movimiento de los astros, nos suministra un elemento adicional para poder penetrar lo que a simple vista no podemos explicar.

La entropía, como fuerza poderosa, nos controla y nos gobierna, como asimismo lo hace con todos los procesos de la vida.

Como tal debemos de anticiparla, para disminuir los impactos negativos de su presencia, cuando ésta emerge, como indefectiblemente, sabemos que lo hará, especialmente durante el curso de toda terapia, aunque la llamemos "resistencias".

En la sección que sigue trataremos la entropía como fuerza que la Naturaleza — sorprendentemente — "resiste".

Orden y Caos: ¿Puede, la Naturaleza, violar la Ley de la Entropía?

En un desafío aparente de la segunda ley de la termodinámica, la Naturaleza está colmada con ejemplos de situaciones donde el orden emerge del caos. Para entenderlo, es preciso acoger nuevas fuentes de referencias, diferentes de las establecidas.

La ciencia y sus descontentos…

Es obvio, el hecho que nos instruye que la ciencia (y los científicos) nos han proporcionado más de nuestra fracción de desengaños.

Por ejemplo, nos han erigido límites en nuestra tecnología, estableciendo la imposibilidad de alcanzar la velocidad de la luz. Nos ha fallado en conquistar nuestras vulnerabilidades al cáncer y otras enfermedades, y nos ha confrontado con verdades incómodas como lo es el cambio climático global.

Pero, de todos nuestros desencantos, la segunda ley de la termodinámica puede que sea el mayor.

Muerte térmica del universo

Esta ley nos dice que habitamos un universo que está progresivamente volviéndose más desordenado y que, a pesar de ello, no hay nada que podamos hacer para remediarlo.

El acto mismo de vivir contribuye a la degradación inexorable del mundo en que vivimos.

No importa la sofisticación de nuestras máquinas, éstas no pueden prevenir el desperdicio de alguna energía y, eventualmente dejan de ser funcionales.

No solamente, la segunda ley, aplasta el sueño de la creación posible de una máquina de movimiento perpetuo, sino que nos indica que el cosmos, eventual­mente, usará toda la energía disponible terminando en una catástrofe del equilibrio espacial, conocida como la muerte térmica del universo.

De irónica manera, la ciencia de la termodinámica, de la cual la segunda ley es solo una parte, se remonta a una era histórica que fuera de tecnología optimista.

Esto ocurrió durante las etapas medias del siglo XIX, cuando el motor de vapor estaba transformando el mundo de la física y cuando físicos como lo fueran Rudolph Clausius, Nicolas Sadi Carnot, James Joule y Lord Kelvin, estaban en medio del desarrollo de una teoría del calor y la energía, para lograr entender cómo estos elementos funcionaban y cuáles serían los factores que limitaban su eficiencia funcional.

Motor de vapor

Desde esos trabajos elementares, el campo de la termodinámica, como antes hemos dicho, se ha transformado en una de las ramas más importantes de la ingeniería y de la física.

Esta disciplina organiza una teoría general de las propiedades colectivas de los sistemas complejos, no sólo incluyendo las propiedades de los motores de vapor sino que asimismo, aún los de los hoyos negros del cosmos, y ahora de nuestra función mental.

De maneras profundas, todos estos sistemas funcionan de maneras idénticas. Todos decaen, de acuerdo a la segunda ley.

Sin embargo, y, a pesar de sus peculiaridades demostradas, la segunda ley, a menudo, aparenta ser paradójica. Por ejemplo, la proposición de que todo sistema progresivamente se desorganiza y decae parece que contradice los muchos ejemplos en la Naturaleza de auto-organización y crecimiento.

Además de lo antedicho, la derivación original de la segunda ley está plagada con serias limitaciones teóricas — por lo que se cree que esta ley no debiera de ser tan ampliamente aplicada como hoy se hace.                                   

Muchos de los científicos que fueran responsables por instituir la ciencia termodinámica eran conscientes de los problemas existentes y tratarían de formular una teoría más completa. Tarea que fue tomada en el siglo XX por Lars Onsager, Ilya Prigogine, Sybren de Groot, Peter Mazur y otros. Todos confirmarían lo que muchos habían anticipado, que la segunda ley es universal y que su reputación no es tan sombría como tantos creyeran.

Fuera de sintonía

La termodinámica es, sin dudas, una de las más poco entendidas de las ramas de la física. Personas de todas las ocupaciones, con mucha regularidad, usan conceptos de esta disciplina como son la temperatura, la presión y la energía sin reconocer sus significados rigurosos o sus sutilidades escondidas.

El tendón de Aquiles de la termodinámica es que, hablando estricta y formalmente, sólo aplica cuando el sistema bajo escrutinio esta en un estado de quietud conocido como un estado de equilibrio. En este mismo estado, los parámetros del sistema, como son la masa, la energía y la configuración han cesado de cambiar. Por ejemplo, si se ponen dos objetos en proximidades contiguas, a temperaturas diferentes eso causa que el calor se mueva del más caliente hacia el más frío. Este proceso termina en el instante en que ambos objetos alcanzan la misma temperatura — lo que es decir, cuando ambos logran equilibrio térmico. Desde ese punto en adelante, nada cambia.

Movimiento browniano o Proceso de Wiener

La termodinámica, por su propia esencia, solamente se concierne con situaciones de quietud. La dimensión del tiempo, siempre ocupa un rol en esta ecuación, porque en la realidad la Naturaleza nunca está en reposo — lo que sí sucede es que lo que se mide en la termodinámica son los estados sucesivos de equilibrio que se modifican continua e imperceptiblemente.

La segunda ley describe cómo una sucesión de estados de equilibrio puede ser irreversible, de manera que el sistema no puede retornar a su estado original sin extraer un precio a su entorno.

Cuando un cubo de hielo se derrite, éste no se reconstituye espontáneamente. Hay que ponerlo a congelar para que retorne a su estado inicial, lo que se hace, a un costo en energía. Para cuantificar esta irreversibilidad, la segunda ley introduce una cantidad clave: la entropía.

La entropía se reconoce, comúnmente como el grado de desorden en un sistema, pero, esta noción puede resultar ilusoria. Cuantitativamente, la entropía es la cantidad de calor intercambiado en un proceso dividida por la temperatura. De esta manera, se deduce que en sistema aislado, la entropía siempre permanece la misma o aumenta.

El hecho de que la termodinámica clásica presume situaciones en equilibrio, limita las aplicaciones de la segunda ley. El universo es un sistema que está en expansión constante, por esta razón la entropía universal puede aumentar sin tener límites — de esta manera, se entiende el hecho, de que el universo aproxima, pero nunca logra equilibrio completo.

Orden originado en el caos

Sistemas en estado de no-equilibrio se comportan de maneras fascinantes que la termodinámica clásica no concibe y que contradicen la idea de que las Naturaleza tiende hacia la desorganización progresiva. Estos sistemas pueden fluctuar en órdenes reversibles como lo hacen en la producción de agua purificada por osmosis inversa y del par termoeléctrico para medir temperaturas o generar fuerza.

Ambos sistemas comparten lo que se conoce como la relación recíproca, cuya formulación le logró a A. Osanger el Premio Nobel en química en el 1968.

Sistema de ósmosis inversa

El desequilibrio de lo equilibrado

El descubrimiento de la relación recíproca cambiaría para siempre el pensamiento de los físicos en lo que respecta al equilibrio. Ellos solían pensar que el estado de equilibrio era el estado más perfectamente ordenado. Porque, a pesar de que las moléculas pudieran estar máximamente desordenadas, el sistema en conjunto permanecería plácido, simétrico y regulado. Por su parte, la relación recíproca ejemplifica como un sistema en no-equilibrio, puede asimismo estar altamente ordenado. Regularidades, simetrías e islas de tranquilidad pueden aparecer en medio de situaciones que están lejos de la proporción equilibrada.

Mujer y Hombre

Un fenómeno que explica lo antedicho se conoce como el Problema de Bérnard, el cual demuestra que el orden puede desaparecer dentro del caos, retornando de nuevo al orden a medida que el sistema se desvía de su equilibrio original.

El modelo termodinámico estándar no da cupo a la presencia de estos fenómenos donde la entropía no se expresa de la esperada manera.

Investigadores en los campos de la biología molecular y en el campo naciente de la nanotecnología han descubierto una gran diversidad de jerarquías que siendo organizadas, están constantemente cambiando de ordenación en sistemas físicos, biológicos y químicos. Los que, para ser explicados y entendidos, requerirán una nueva teoría termodinámica de no-equilibrio.

De esta manera sorprendente, la entropía ha conducido a la física a un desequilibrio inesperado, luego de haberse creído que todas las leyes que nos gobiernan eran tan estables como lo fuera la ciencia que las estudia.

Nuestra curiosidad nunca debe de dormir — en ello consiste la entropía final.

Fin de la lección

Bibliografía

·         Johnson, G: (1996) Fire in the mind: Science, Faith and the Search for Order Vintage

·         White, M: (1997): Isaac Newton: The Last Sorcerer Addison Wesley

·         Larocca, F. E. F: (2007) La Teología de la Relatividad en monografías.com y en pskis.cl

·         de Lucca, R: Giordano Bruno: His Life and Thought (1964) D. W. Singer

·         Larocca, F. E. F: (2007) De cómo la Regla del DNA gobierna un mundo de incertidumbres ciertas en monografías.com

·         Larocca, F: (2007) Donde se examinan las enfermedades venéreas… en monografías.com

·         Larocca, F: (2008) El sistema fiduciario y de cómo funciona en psikis.cl y en monografías.com

·         Harris, S and Platzner, R: The Old Testament: An Introduction to the Hebrew Bible (2002) McGraw-Hill

·         McConnell, B and Toporek, C: Beyond Contact: A Guide to SETI and Communicating with Alien Civilizations (2001) O"Reilly

·         Netanyahu, B: The Origins of the Inquisition (1992) Random House

·         Larocca, F. E. F:  (2007) El Principio Antrópico Como Fulcro en monografías.com

·         Larocca, F. E. F: (2007) El Principio de la Entropía y sus Aplicaciones al Entendimiento de Nuestros Conflictos

·         Bennett, W: (1982) The Dieter"s Dilemma: Why diets are obsolete – the new setpoint theory of weight control Basic Books

·         Rand, C: (1978) Obesity and Psychoanalysis  Am J of Psych 135: 547-51

·         Rhawn J: (2001) Astrobiology, the Origin of Life and the Death of Darwinism University Press

·         Crick F: (1981) Life, Its Origin and Nature Simon and Schuster

·         Wainwright, M. (2003) A microbiologist looks at panspermia. Astrophysics and Space Science, 285(2):563 — 570

Autor:

Dr. Félix E. F. Larocca