Sistema

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Sistemas: definición en el campo de la física. Tipos y características.

Es un objeto compuesto cuyos componentes se relacionan con al menos algún otro componente; puede ser material o conceptual. Todos los sistemas tienen composición, estructura y entorno, pero sólo los sistemas materiales tienen mecanismo, y sólo algunos sistemas materiales tienen figura (forma). Según el sistemismo,todos los objetos son sistemas o componentes de algún sistema. Por ejemplo, un núcleo atómico es un sistema material físico compuesto de protones y neutrones relacionados por la interacción nuclear fuerte; una molécula es un sistema material químico compuesto de átomos relacionados por enlaces químicos; una célula es un sistema material biológico compuesto de orgánulos relacionados por enlacesquímicos no-covalentes y rutas metabólicas; una corteza cerebral es un sistema material psicológico (mental) compuesto de neuronas relacionadas por potenciales de acción y neurotransmisores; un ejército es un sistema material social y parcialmente artificial compuesto de personas y artefactos relacionados por el mando, el abastecimiento, la comunicación y la guerra; el anillo de los númerosenteros es un sistema conceptual algebraico compuesto de números positivos, negativos y el cero relacionados por la suma y la multiplicación; y una teoría científica es un sistema conceptual lógico compuesto de hipótesis, definiciones y teoremas relacionados por la correferencia y la deducción (implicación).

Un sistema físico es un agregado de objetos o entidades materiales entre cuyaspartes existe una vinculación o interacción de tipo causal (aunque no necesariamente determinista o causal en el sentido de la Teoría de la relatividad). Todos los sistemas físicos se caracterizan por:

1. Tener una ubicación en el espacio-tiempo.
2. Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.
3. Poderle asociar una magnitud física llamada energía.
Para la inmensamayoría de sistemas físicos, el objeto más básico que define a un sistema físico es el lagrangiano, que es una función escalar cuya forma funcional resume las interrelaciones básicas de las magnitudes relevantes para definir el estado físico del sistema.
Los sistemas físicos pueden ser abiertos, cerrados o aislados, según que realicen o no intercambios con su entorno:
* Un sistemaabierto es un sistema que recibe flujos (energía y materia) de su entorno. Los sistemas abiertos, por el hecho de recibir energía, pueden realizar el trabajo de mantener sus propias estructuras e incluso incrementar su contenido de información. El hecho de que los seres vivos sean sistemas estables capaces de mantener su estructura a pesar de los cambios del entorno requiere que sean sistemasabiertos.
* Un sistema cerrado sólo intercambia energía con su entorno, en un sistema cerrado el valor de la entropía es máximo compatible con la cantidad de energía que tiene.
* Un sistema aislado no tiene ningún intercambio con el entorno. Un sistema aislado es una parte o región del universo, que por sus peculiares condiciones puede considerarse aisladamente del resto del universo para suestudio. El que un determinado problema físico pueda ser tratado como un sistema aislado requiere condiciones peculiares dependientes de la teoría.
Por ejemplo, de acuerdo con la teoría general de la relatividad un sistema aislado debe cumplir condiciones técnicas bastante restrictivas, conocidas como planitud asintótica. En teoría de la relatividad especial, en la clásica o en termodinámica,en general, las condiciones son menos estrictas y simplemente requieren que el sistema del movimiento de las partículas que conforman el sistema esté restringido a una región compacta del espacio-tiempo.
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