El caos puede producir orden.

Por Lorenzo Hernández • 7 abr, 2009 • Sección: Apuestas de bar, Paradojas

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La degradación es inevitable, una cruda realidad de la vida que la segunda ley de la termodinámica cuantifica. Pero si el mundo se vuelve cada vez más desordenado ¿cómo se explica la autoorganización que con tanta frecuencia se observa en la naturaleza? La raíz del problema estriba en que la termodinámica clásica supone que los sistemas se hallan en equilibrio, una plácida situación que raramente encontramos en el mundo real. ¿Puede la segunda ley ser válida incluso en situaciones que se hallan fuera del equilibrio?

La evolución del orden al desorden no siempre procede monótonamente: pueden aparecer de repente focos de autoorganización. En muchos procesos se observa la presencia de una reciprocidad. Tal propiedad se refleja en las relaciones de reciprocidad formuladas por Onsager, que le hicieron ganar el Nobel de Química en 1968. El descubrimiento de las relaciones de reciprocidad cambió la manera en la que los físicos concebían el equilibrio. Se creía que el estado era el más ordenado: aunque las moléculas se encuentran en continuo desorden, el sistema visto globalmente se halla en reposo y tiene un aspecto plácido, simétrico y ordenado. Regularidades, simetrías y remansos de paz pueden surgir en situaciones alejadas del equilibrio.

Un ejemplo clásico es una capa delgada de fluido calentada por su parte inferior. En tal situación, el calor fluye desde el fondo hacia la superficie y se crea un gradiente de temperatura a través de la capa. Amentando el gradiente, el sistema se va apartando más y más del equilibrio. Se observa que, mientras el gradiente sea pequeño, el fluido permanece en reposo; pero cuando el gradiente crezca, empezará a moverse. El movimiento convectivo que se generará, lejos de ser caótico, estará ordenado: se formarán pequeñas células hexagonales, como si el fluido fuese un cristal. Para gradientes aún mayores, el movimiento se tornará turbulento y poseerá también orden, ya que será un sistema isótropo, es decir, ciertas magnitudes darán resultados idénticos con independencia de la dirección escogida para la medida. Si estuviéramos dentro del fluido y mirásemos en distintas direcciones nos parecería igual independientemente en la dirección que miremos. Percibiriamos orden dentro del supuesto caos. Este fenómeno, el “problema de Bernard”, demuestra que, cuando el sistema se aparta del equilibro, el orden puede degenerar en caos y de éste emerger, de nuevo, el orden.

Fuente: Revista Investigación y ciencia. 389-Febrero 2009

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