La naturaleza aborrece el gradiente

Podermos entender la idea de gradiente como ese aborrecimiento de la Naturaleza al vacío, cuando el aire se precipita a llenar cualquier vacuidad que produzcamos con una bomba; o la gravedad que atrae a los cuerpos cuando cualquier cuerpo arrojado al vacío caerá hacia abajo.

Los gradientes originales descritos por la ciencia se referían a los motores de vapor. Las diferencias entre calor y frío, podían ser convenientemente transformadas en energía por la máquina. En los sistemas aislados, éstos acababan de perder su funcionalidad y sus moléculas constituyentes terminaban por disponerse aleatoriamente, hasta el punto de no poder seguir funcionando.

En la naturaleza existe una tendencia espontánea a reducir los gradientes de la forma más rápida posible: “La naturaleza aborrece el gradiente”.

Los sistemas complejos, se forman con elevada probabilidad, dado que permiten el camino más probable para las transformaciones energéticas.Los flujos de energía creados por la complejidad y el orden son más eficientes disipando gradientes y además, una vez que se establece su posibilidad de existencia, son más probables.

Por ejemplo, un gradiente de presión atmosférica, por ejemplo, tardaría más en alcanzar el estado de caos aleatorio sin el complejo sistema cíclico del tornado, cuya función consiste en alcanzar ese fin natural.

La pregunta que surge es: Si los seres vivos somos sistemas complejos. ¿Estamos avocados a disipar los gradientes de la forma más eficiente y rápida posible?


Para saber más: Entropía versus complejidad. Carlos de Casto.

Para saber más: Captando genomas. Lynn Margulis y Dorion Sagan. 2002.

1 comentario:

  1. Hagamos la misma pregunta simplificando algo el enfoque.
    Tomemos un SISTEMA AISLADO,no hay intercambio de energía ni materia, como un vaso con agua al que se ha añadido un cubito de hielo. Al cabo de un tiempo cuando en cubito se funde todo está a la misma temperatura y el gradiente ES CERO.
    Permitamos ahora el intercambio de energía pero no de materia, un SISTEMA CERRADO, coloquemos una minúscula llama en la base del vaso. El vaso y el agua que lo contiene se calientan hasta un punto de equilibrio en que la cantidad de calor aportado por la llama es el mismo que el calor disipado al exterior. En este caso, el gradiente ha sufrido algunas variaciones pero en su estado final ya NO ES CERO. El calor aportado no se trasmite de forma instantánea y se forma la primera estructura compleja: la corriente de convención. A escala planetaria, el tornado no es mas que una corriente de convención modulada por la fuerza de coriolis. La estructura compleja ayuda a disipar el gradiente pero a su vez lo mantiene en un ESTADO ESTACIONARIO o al menos mayor que cero mientras se mantiene el intercambio de energía.
    Subamos la potencia de la llama, lo suficiente para que al cabo de un tiempo el agua comience a hervir. Tendremos una pérdida de materia. El sistema será entonces ABIERTO, intercambia materia y energía con el exterior, pero el gradiente sigue siendo MAYOR QUE CERO, a la estructura de compleja de la corriente de convención se añaden ahora las burbujas que suben desde el fondo del vaso a la superficie, permitiendo que el agua hierva. En este caso, mientras dure el agua y se mantenga la llama, también tendremos un GRADIENTE ESTACIONARIO.

    Uno de los problemas en la divulgación de la termodinámica es que hablamos de leyes y tendencias que observamos experimentalmente en los sistemas aislados, cuando en la Naturaleza es casi imposible encontrar un sistema aislado.
    En definitiva, yo diría que la Naturaleza aborrece los sistemas aislados, ama la interacción y tiende a crear estructuras complejas que mantienen a los gradientes en valores estacionarios o diferentes de cero. La razón es muy sencilla: la energía no se transmite de forma instantánea a todo el sistema.
    No olvidemos que las magnitudes fundamentales en Física son las interacciones (gravitatoria, electromagnética y nucleares fuerte y débil) y que la energía o la entropía son magnitudes compuestas.
    Un saludo

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