¿Qué es la entropía del universo?

La entropía es una función de estado que, evaluada para todo el universo, aumenta en una transformación irreversible y permanece constante en una transformación reversible.

Se entiende por lo tanto que la entropía del universo tiene un único sentido: es creciente. Es equiparable al paso del tiempo, cuyo sentido a ojos de la vida humana es siempre el mismo. El tiempo pasa y la entropía crece hasta alcanzar el punto de máxima entropía del universo, el equilibrio termodinámico.

Para expresar el calor perdido no aprovechable definió la entropía —etimológicamente, una transformación del contenido de energía—, que mide cómo de forma espontánea un cuerpo caliente cede calor a otro frío mientras el sistema tiende al equilibrio, a menos que se interfiera para impedirlo.

Ejemplos de entropía

Algunos ejemplos cotidianos de entropía son: La ruptura de un plato. Si entendemos el plato como un sistema ordenado y equilibrado, con un alto potencial entrópico, veremos que su fragmentación en pedazos es un suceso natural, temporal, que no sucede de manera espontánea en sentido inverso.

Si la temperatura T es constante, la variación de entropía es el cociente entre el calor y la temperatura. En un ciclo reversible, la variación de entropía es cero.

Los fenómenos de equilibrio o disipación de un sistema termodinámico, descritos anteriormente, es lo que en física se conoce como entropía. Los seres vivos tienen la capacidad de transformar la energía que recibe del entorno para llevar a cabo su metabolismo y vivir.

La entropía es un concepto clave para la Segunda Ley de la termodinámica, que establece que “la cantidad de entropía en el universo tiende a incrementarse en el tiempo”. O lo que es igual: dado un período de tiempo suficiente, los sistemas tenderán al desorden.

Entropía es sinónimo de desorden. El concepto apareció en la física del siglo XIX para designar la capacidad de un sistema termodinámico para aumentar su energía en forma de calor mientras mantiene su temperatura; esa energía no se podrá emplear en realizar un trabajo útil por el sistema.

La segunda ley de la termodinámica sostiene que todos los procesos que ocurren en el universo se realizan de manera que siempre aumenta el desorden, y por tanto la entropía, a nivel global aunque no necesariamente a nivel local, esto es en un espacio pequeño y/o un intervalo de tiempo pequeño.

El concepto de entropía aparece con Rudolf Clausius como parte del razonamiento con el que se enfrenta al problema de encontrar una expresión matemática para describir todas las transformaciones de un cuerpo ante un intercambio de calor entre ese cuerpo y otro o con el exterior.

La erupción de un volcán. El agua cayendo de una cascada. El naufragio de un barco.

En términos simples, esta ley de la entropía establece que si dejamos un objeto de lado y no intervenimos, este objeto se desintegrará, se deshará y finalmente desaparecerá. La existencia sólo se mantiene si existe una fuerza que la soporte. Lo mismo es cierto respecto a la vida.

La entropía psicológica es un concepto que la psicología ha adoptado de la termodinámica refiriéndose, de acuerdo con esta rama de la física, al hecho por el cual los sistemas tienen una tendencia a derivarse hacia un estado desordenado y caótico.

Por su propia naturaleza, la entropía es irreversible. Por lo tanto, cualquier intento por alterar cualquier cosa, incluido el curso de la entropía, generará más entropía, y por lo tanto sólo conseguirá acelerar el fin del universo.

En todo proceso irreversible, la entropía del universo aumenta. “Los sistemas aislados al evolucionar, tienden a desordenarse, nunca a ordenarse”. La entropía entropía mide el grado de desorden o de orden del sistema y depende únicamente de los estados inicial y final de dicho sistema.

La segunda ley de la termodinámica sostiene que todos los procesos que ocurren en el universo se realizan de manera que siempre aumenta el desorden, y por tanto la entropía, a nivel global aunque no necesariamente a nivel local, esto es en un espacio pequeño y/o un intervalo de tiempo pequeño.

Si un ser vivo no consume Energía del exterior (no come ni toma agua) para bajar su entropía se muere. Al consumir E baja la propia pero aumenta la entropía del exterior. Al consumir E se mantiene vivo más tiempo porque su entropía decrece, pero no del todo.

La energía del universo tiende a distribuirse en todo el espacio en busca del equilibrio, de la mayor estabilidad, de la mayor dispersión y probabilidad posibles; lo que da lugar al gran desorden, a la mayor redistribución, al caos y a la entropía máxima.

Por esta razón en los seres vivos disminuye la entropía, pero ese orden de sus componentes, esa disminución de la entropía, se mantiene aumentando la entropía a su alrededor. Así que, en resumen: todas las formas de vida, más los productos de desecho de sus metabolismos, tienen un aumento neto de la entropía.

En los sistemas físicos la entropía aumenta normalmente. Sin embargo, cuando se suministra trabajo al sistema, como en el caso de los organismos vivos, la entropía disminuye.

La entropía es una función de estado que, evaluada para todo el universo, aumenta en una transformación irreversible y permanece constante en una transformación reversible.

Sin embargo, como la entropía de un sistema es una función del estado, podemos imaginar un proceso reversible que parta del mismo estado inicial y termine en el estado final dado. Entonces, el cambio de entropía del sistema viene dado por la Ecuación 4.10, Δ S = ∫ A B d Q / T . Δ S = ∫ A B d Q / T .

En física, el desorden de un sistema está determinado por una magnitud llamada entropía. El segundo principio de la termodinámica dice: En toda transformación la entropía total aumenta. Esto quiere decir que todos lo procesos que ocurren en el universo se realizan de manera que siempre aumenta el desorden global.

De acuerdo con la tercera ley de la termodinámica, la entropía de una sustancia cristalina perfecta es cero a la temperatura del cero absoluto.

Por ejemplo, como vimos, los sólidos tienen menos entropía que los líquidos y los líquidos tienen menos entropía que los gases.

Una relación sentimental es un sistema y, como tal, está sujeto a las malas prácticas del principio de entropía. Lo que quiere decir que a menos de que hagamos un esfuerzo sistemático y dirigido, la relación caminará hacia le desorden y el caos de manera natural. Lo natural es el caos, no el orden.

Esto marca un sentido a la evolución del mundo físico, que se conoce como principio de evolución. Cuando la entropía sea máxima en el universo, esto es, cuando exista un equilibrio entre todas las temperaturas y presiones, llegará la muerte térmica del universo (enunciada por Clausius).