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Bibliografía:http://www.dialogo.org/docs/antro4.htmhttp://www.monografias.com/trabajos48/principio-antropico/principio-ant...
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Entropia

  1. 1. ENTROPIALa energía está distribuida por todo el universo y como todo en la naturaleza busca laestabilidad. La naturaleza tiende a redistribuir la energía y el camino del caos, es decir la casinada, entropía. Entonces podemos decir que la entropía es la medida del grado del caos de unsistema. Es el segundo principio de la termodinámica que establece un proceso para ladestrucción, existiendo continuamente en el universo una tendencia hacia el caos o desorden,la segunda ley, es una desigualdad, nos dice que una magnitud diferente, conocida como laentropía, tiene un valor mayor (o al menos no menor) después de que haya acontecido unproceso una vez ocurrido el suceso. Puede decirse que la entropía es una medida del grado dedesorden de un sistema físico. Si se considera que el universo es un sistema cerrado, y, enconsecuencia, su entropía, aumenta con el tiempo de acuerdo con la segunda ley de latermodinámica. Se forman galaxias y arden estrellas, vertiendo así al espacio fotones que sesuman al gas de fotones previo. Esos procesos aumentan la entropía total del universo. Pero lonotable es que el aumento de la entropía total del universo, debido a todos esos procesos quese han producido a lo largo de la vida de todas las galaxias y estrellas, es sólo una diezmilésimade la entropía que existe ya en los fotones de fondo, una fracción mínima. La entropía total deluniverso se halla hoy, a todos los efectos y propósitos, en el gas de fotones y se ha mantenidoconstante desde la gran explosión. La entropía es básicamente una cantidad conservada ennuestro universo. Los sistemas muy desordenados poseen una entropía alta; los sistemassumamente ordenados tienen una entropía baja. Además, esta ley en su enunciado nos formulaque la entropía de cualquier sistema físico aislado sólo puede aumentar con el tiempo. Loúltimo, constituye una de las piedras angulares de la mecánica estadística.Hablando en términos muy sintetizados y sencillos, podemos decir que la entropía es unamedida de la «aleatoriedad» para un sistema dado. Por ejemplo, nuestro propio cuerpo enmovimiento a través del aire empieza con su energía con una conformación organizada (suenergía cinética de movimiento), pero cuando se enfrenta con la resistencia del aire se frena loque ocasiona que esa energía se reparta entre los movimientos aleatorios de las partículas delaire y aquellas individuales del propio cuerpo. Lo último, tiene como consecuencia un«incremento» muy específico de la aleatoriedad; más específicamente, la entropía haaumentado.
  2. 2. Definiendo caos en la termodinámica es la nada y significa la máxima indiferenciación de unsistema. Entendiéndose que el universo en un sistema cerrado de termodinámica la entropía esuna magnitud física que mide la parte de la energía que no se puede utilizar para realizar untrabajo. Como los procesos reales son siempre irreversibles, siempre aumentará la entropía. Laentropía puede crearse pero no destruirse. Podemos decir entonces que el Universo es unsistema aislado y su entropía crece constantemente con el tiempo. Esto marca un sentido a laevolución del mundo físico, que llamamos "Principio de evolución".Cuando la entropía sea máxima en el universo, exista un equilibrio entre todas las temperaturasy presiones, llegará la muerte térmica del Universo, enunciado por Clausius. Toda la energía seencontrará en forma de calor y no podrán darse transformaciones energéticas la temperatura estan baja que hace la vida imposible. Toda la energía tenderá a acabar en la forma másdegradada, la energía térmica; en un estado de total equilibrio termodinámico y a unatemperatura cercana al cero absoluto, que impedirán cualquier posibilidad de extracción deenergía útil. Será el desorden más absoluto (la máxima entropía) del que ya no se podrá extraerorden (baja entropía). En esta "muerte térmica" del universo, el factor más importante lomarcará la segunda ley de la termodinámica, que afirma que cualquier proceso crea unincremento neto en la cantidad de desorden o entropía del universo. Esta ley que rige para eluniverso entero es una parte cotidiana de nuestras vidas.La noción de entropía fue introducida por primera vez por Clausius en 1865, pero fue el físicoaustríaco Ludwing Boltzmann quien, en 1877, el que clarificó los conceptos de entropía hastadonde se puede. De las formulaciones efectuadas por Boltzmann es donde se obtiene cómo sepuede cuantificar la entropía que, en el fondo viene a ser cómo medir un desorden. La soluciónbásica la aporta la teoría de las probabilidades, el estudio matemático del azar. Retornemos aquíal gas para proceder a cómo podemos explicarlo. Consideremos que las configuracionesimprobables de todas las partículas de gas se las consideran «ordenadas» y se les asigna unaentropía baja, mientras que las configuraciones probables son las más «desordenadas» y tienenentropía elevada. Estas configuraciones desordenadas tienen elevada entropía. Expresado entérminos matemáticos nos resulta de la siguiente manera: la entropía (S) de un sistema aisladoestá ligada a la probabilidad (ρ) de su estado actual por la relación S – κ log ρ + C,siendo κ y C constantes. La entropía es, pues, proporcional al logaritmo de la probabilidad delestado en el que sistema se encuentra, de donde resulta que la variedad de la entropía entre dos
  3. 3. estados sucesivos, es proporcional a la diferencia logarítmica de las probabilidades de estos dosestados. Como esa diferencia es siempre positiva, dado que la entropía es una funcióncreciente, se sigue que la probabilidad del estado posterior debe ser siempre mayor que la delestado anterior.Cuando un gas como el que estamos considerando alcanza un estado de máxima entropía (esdecir, las partículas están totalmente mezcladas y el desorden es máximo) se dice que se hallaen un «estado de equilibrio». Nada se puede hacer para aumentar su desorden; enconsecuencia, está en equilibrio, porque ha alcanzado la estabilidad del desorden completo.Hablando en sentido estricto, deberíamos denominarlo estado de «equilibrio térmico»,indicando con ello que la temperatura de todo el gas es uniforme.Por su parte, los gases en estado de equilibrio térmico tienen varias propiedades importantesque pueden probarse rigurosamente mediante la matemática de la mecánica estadística.Es fácil calcular la entropía de un gas de partículas en equilibrio; según la mecánica estadísticaes proporcional al número total de partículas. Cuantas más partículas hay en el gas, mayorpuede ser el desorden que se produzca en él y mayor su entropía. Si un gas está formado porpartículas A y B, podríamos considerar la entropía de las partículas A y la de laspartículas B independientemente, porque el número de partículas A y B puede diferir. Se hablaentonces de una «entropía específica», que es la relación de la entropía total con la de laspartículas A o B.Hemos hablado de un gas en equilibrio que ocupa un volumen determinado y tiene unatemperatura determinada. Supongamos que ampliamos el volumen despacio en comparacióncon el tiempo medio de colisión entre partículas. Esto implica que el gas siempre permanece enequilibrio térmico, porque las partículas tienen tiempo suficiente para transferirse energía unasa otras durante la expansión. A esta expansión lenta se le denomina «expansión adiabática», ypuede demostrarse que durante ella la entropía del gas permanece constanteAunque hoy todavía tenemos que considerar que la materia domina a la radiación, hasta que nologremos desentrañar el misterio de la energía oscura, por ello, solo podemos decir que lahistoria es muy distinta si comparamos sus entropías. La entropía total de un gas en equilibrio
  4. 4. es proporcional al número total de sus partículas. Comparemos la entropía de la materia(básicamente el número total de partículas nucleares de que las galaxias se componen) con laentropía fotónica (proporcional al número total de fotones). En el universo actual la densidadnumérica de las partículas nucleares (protones y neutrones) es de más o menos una partículanuclear por metro cúbico. (Se trata de una cifra de discusión contingente, pero ello no afectamuy significativamente nuestra explicación, ya que también podrían ser diez). El número defotones que hay por metro cúbico es de unos 400 millones, cifra que viene dada por latemperatura actual del universo (3° K). Así que la relación entre la entropía fotónica y la de lamateria nuclear, independiente del volumen, lo que se denomina la entropía específica, es de400 millones (con incertidumbres de un factor de aproximadamente 10). Por tanto la entropíadel universo está hoy casi toda en el gas radiante de fotones y no en la materia.El valor de la entropía específica tiene muchísima importancia porque determina la naturalezadel universo. Si la entropía específica fuese cientos de veces mayor de lo que es, podríademostrarse que el universo primitivo habría sido demasiado caliente para formar galaxias y,por tanto, no existirían las estrellas hoy. Por otra parte, si la entropía específica fuese muchomenor de lo que es hoy, el hidrógeno se habría convertido casi todo en helio en el Big Bang.Podrían existir las estrellas sin duda, pero las estrellas que sólo se componen de helio son pocoluminosas. De lo que se deduce que si la entropía específica hubiese tenido un valor muydistinto del actual, el universo sería sumamente distinto y probablemente hostil al desarrollo dela vida.El universo es un sistema cerrado, y, en consecuencia, su entropía, (la que vemos está sobretodo en el gas de fotones) aumenta con el tiempo de acuerdo con la segunda ley de latermodinámica. Se forman galaxias y arden estrellas, vertiendo así al espacio fotones que sesuman al gas de fotones previo. Esos procesos aumentan la entropía total del universo. Pero lonotable es que el aumento de la entropía total del universo, debido a todos esos procesos quese han producido a lo largo de la vida de todas las galaxias y estrellas, es sólo una diezmilésimade la entropía que existe ya en los fotones de fondo, una fracción mínima. La entropía total deluniverso se halla hoy, a todos los efectos y propósitos, en el gas de fotones (si la radiación de laenergía oscura no nos dice otra cosa) y se ha mantenido constante desde la gran explosión. Laentropía es básicamente una cantidad conservada en nuestro universo.
  5. 5. Aunque la «muerte calórica» del universo no es el problema que fue en tiempos, los nuevosconocimientos adquiridos crean problemas distintos. Como en una expansión adiabática seconserva la entropía total, la entropía del universo ha sido siempre enorme. Si esta entropíaespecífica fuese muy distinta, también serla muy distinto hoy el universo.La idea de "muerte entrópica" surge si se admite que el universo es un sistematermodinámicamente cerrado. Esta admisión no era, ni es fácilmente justificable en términosteóricos y tampoco existían indicios experimentales que la respaldaran. No obstante, la nociónde "muerte entrópica" se popularizó rápidamente y se transformó en casi un dogma que,partiendo de las cosmologías "científicas" del positivismo, llegó a nuestros días. Frente aextrapolaciones que no tienen nada de científico, es lícito preguntarse cuáles son las bases pre-científicas que dan origen a teorías como la de la "muerte entrópica" o similares que la fantasíade los cosmólogos nos propone continuamente. Vale la pena recordar aquí la interpretaciónque O. Spengler da en El ocaso de occidente de la "muerte entrópica" formulada por vonClausius y otros eminentes químicos alemanes. Para Spengler esta teoría no era más que la reproposición en ámbito científico de la antigua cosmología germánica de la Caída de los Dioses(Goetterdaemmerung) y del incendio del Walhalla, con los que se concluía trágicamente la vidadel universo, cosmología que en aquel entonces se había puesto nuevamente de moda con lasóperas de Wagner. Una base mitológica tan antigua e "irracional" se había insinuadosubrepticiamente en una teoría científica.
  6. 6. Bibliografía:http://www.dialogo.org/docs/antro4.htmhttp://www.monografias.com/trabajos48/principio-antropico/principio-antropico2.shtmlhttp://letras-uruguay.espaciolatino.com/larocca/principio_antropico_como_fulcro.htmhttp://unicavia.com/mvplace/creacion.htmhttp://labellateoria.blogspot.com/2007/07/la-muerte-del-universo.htmlhttp://www.ambiental.net/biblioteca/LeffCapitalizacionNaturaleza.htmhttp://www.ambiental.net/biblioteca/LeffCapitalizacionNaturaleza.htmhttp://col-tech.org/coltech/news/la-entropia-del-universo-es-mayor-de-lo-estimadohttp://www.monografias.com/trabajos63/muerte-universo/muerte-universo2.shtmlhttp://lacomunidad.elpais.com/cortesamador/2010/9/1/muerte-termica-del-universohttp://www.geofisica.cl/English/pics5/FUM3.htmhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lap/carmona_c_dc/capitulo1.pdfhttp://www.astrocosmo.cl/b_p-tiempo/b_p-tiempo-06.15.htmhttp://www.antroposmoderno.com/antro-articulo.php?id_articulo=152http://www.geofisica.cl/English/pics5/FUM3.htmhttp://library.thinkquest.org/3493/noframes/main.htmlhttp://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-50.htmhttp://members.tripod.com/roberto_fpmx/id12.htmlhttp://books.google.com/books?id=igF_kdwY3MMC&pg=PA163&dq=muerte+entropica+del+universo&hl=es&ei=VGSFTf34KZKCtgem15jMBA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCkQ6AEwAA#v=onepage&q&f=falsehttp://books.google.com/books?id=AMVYy9CzfGMC&pg=PT8&dq=muerte+entropica+del+universo&hl=es&ei=VGSFTf34KZKCtgem15jMBA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=10&ved=0CFUQ6AEwCQ#v=onepage&q&f=falsehttp://books.google.com/books?id=REfPpEQ5a5sC&pg=PA20&dq=muerte+TERMICA+del+universo&hl=es&ei=yWeFTfKMM9O_tgfdkI3ABA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=8&ved=0CEoQ6AEwBw#v=onepage&q&f=falsehttp://books.google.com/books?id=T6tedXr7wx0C&pg=PT100&dq=muerte+TERMICA+del+universo&hl=es&ei=yWeFTfKMM9O_tgfdkI3ABA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=10&ved=0CFQQ6AEwCQ#v=onepage&q&f=false

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