La entropia

LA ENTROPÍA

A
l finalizar el siglo XIX todos creían que muy poco quedaba por hacer en la física. Que con los últimos avances en la teoría electromagnética de Maxwell y, sobre todo en termodinámica, todo fenómeno físico, químico o biológico podía encontrar una explicación científica en el marco de las teorías conocidas.

Todos sabemos que había dos nuevas teorías que habrían de cambiarnuestras ideas de la realidad de forma drástica: la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. Esta es una historia que ha sido muchas veces contada y de muchas formas. Dedicare este ensayo para demostrar que tampoco estaba todo dicho en esta ciencia

Y donde más claramente se ha visto que el modo teórico de la termodinámica no estaba en modo alguno acabado, ha sido precisamente en la llamadacosmología relativista y en el problema de la vida, dos de los temas en los que estamos más interesados actualmente

Veamos. Cuando hace unos años Albert Einstein impartió una charla científica sobre agujeros negros en una conferencia para ganar el Premio Nobel, se encontró con un verdadero rechazo y preguntas burlonas tales como: “¿Es esta tu última poesía?”O con frases del tipo: “¡Los agujerosnegros no existen. No son más que cosas imaginarias de los teóricos!” Ahora, cuando la evidencia científica posiblemente haya convertido a aquellos bromistas, si aún viven, en los mayores defensores de la existencia de los agujeros negros, estos han hecho que la termodinámica de finales del siglo XIX no sea sino la mitad o menos de la verdadera termodinámica. Si es que me entiendo.

Ya paracuando se perdió Cuba los grandes de la termodinámica habían agrandado y refinado uno de los conceptos más elegantes, de todo el pensamiento humano: la entropía, o sea, la magnitud termodinámica. Aunque puede definirse de distintas formas, con fórmulas o conceptos, incluyendo el ser una medida del desorden de un sistema o de la incapacidad de este de poder mostrarse a un observador en todos susdetalles, la entropía constituye en realidad el primer gran límite encontrado por el hombre en su capacidad de conocer.
La cuestión es que cuanto más irreconocible sea la constitución de un sistema complejo, mayor será su entropía. Es aquí donde los agujeros negros entran en escena.

Es claro que “un agujero negro no es más que una región del espacio, delimitada por una superficie más o menosesférica (conocida como ‘horizonte de sucesos’), donde hay tal concentración de materia que su atracción gravitatoria hace que cualquier objeto que polule por los alrededores sea engullido por el agujero, no permitiendo que nada de lo que haya en su interior, ni la luz siquiera, pueda escaparse al exterior.”(El monstruo de la Vía Láctea, documental de National Geographic Channel).

Un observador nadapuede saber de lo que se cuece en el interior de un agujero negro ya que este no permite que ninguna información salga al exterior. Es fácil darse cuenta entonces de que un agujero negro es en realidad el sistema que posee la máxima entropía, obviamente una entropía infinita, y de que el origen de esta entropía es puramente gravitatorio. No tiene nada que ver ni con el calor ni con la temperaturade los sistemas térmicos formados por materia ordinaria que había considerado la termodinámica hasta ese momento.

Fue el físico hebreo Jacob Bekenstein el primero que se dio cuenta, allá por el año 1973, de que, si se tienen en cuenta los efectos producidos por la mecánica cuántica, la entropía de un agujero negro, aunque muy grande, nunca puede ser infinita. Y es que en verdad no existeninfinitos en el universo. Si alguna teoría los predice, los físicos inmediatamente sospechan que la teoría en cuestión es incompleta o tiene alguna dificultad importante. Fue también Bekenstein el que dio el paso clave en la generalización de la termodinámica de los grandes físicos del siglo XIX.

Deduzco que, puesto que la entropía de un agujero negro es finita y tiene un origen esencialmente...