La entropía, la obesidad y los sistemas estocásticos (página 2)

·        
La indolencia hacia la actividad física para
mantenerse en forma, luego de un período de
dedicación razonable y persistente al caminar o
correr.

·        
Carecer de la energía para dar comienzo, a abandonar el
uso inmediato del tabaco o el
consumo del
azúcar
— la última,  que tanto , sabemos, engorda

·         O
dejar de comer las comidas que, de sobra, entendemos, nos
harán ganar esas libras tan detestadas.

Cuando este fenómeno sucede en la terapia no difiere
mucho de lo que hace en otras situaciones — y, por su
repetición frecuente, en ésta ha adquirido una
designación especial: las resistencias
al cambio.

Veamos el modo de expresión de estas resistencias al
cambio

En el caso de una psicoterapia
exitosa, y de progresión favorable, nos toma de sorpresa
cuando cambios de comportamientos y logros alcanzados con mucha
dedicación y denuedo, parecen disiparse,
súbitamente, y sin razón aparente.

Al paciente se le "olvidan" las sesiones, llega tarde, hace
decisiones imprácticas y arriesgadas y manifiesta un
interés
exiguo en el proceso, a
pesar de que reconoce que aún lo necesita.

En seguida examinaremos esta actitud, no
del todo extraña al terapeuta experimentado.

La resistencia
clásica en la psicoterapia

Cuando la contingencia descrita hace su aparición
durante el transcurso de la psicoterapia, siempre podemos aducir
que es el fenómeno común, invariablemente esperado,
y que, formando parte esencial del proceso mismo, se denomina
como "la resistencia inconsciente".

Esta resistencia inconsciente, tan ubicua como
característica, durante todo tratamiento de índole
psicoanalítico, la define Campbell de la manera
siguiente:

"La resistencia inconsciente es más que un
fenómeno que surge en el tratamiento y, que una vez
resuelta, desaparece para nunca retornar. Es en realidad una
fuerza
modulante, que aparece durante todo el proceso de la terapia,
luchando, como si fuera, para mantener el status quo, que,
siempre actúa, cuando datos penosos
tratan de hacer su presencia". (Campbell, R: Psychiatric
Dictionary (seventh edition).

¿Una tendencia universal al desequilibrio?

Puede entonces colegirse que, en el progreso de la
psicoterapia, igual que sucede en todo sistema estable
que, en el universo
existe, ésta siempre avanza hacia la
desorganización, como lo predice y postula la segunda
ley de la
termodinámica, o ley de la entropía.

Las resistencias, entonces, son de orden natural.

Parentéticamente, es conveniente que recordemos
aquí, que nosotros somos parte del universo en que
vivimos — algo que, a su propio riesgo,
 algunos evitan aceptar en ilusorio arrebato de omnipotencia
narcisista.

Prosigamos con la entropía

Para entender esta ley, primero debemos detallar en qué
consiste el concepto de la
ciencia de la
termodinámica, que a la entropía antecediera.

La termodinámica es la rama de la física que
asumió una estatura mayor durante el siglo XIX cuando
desenmarañó las nociones existentes, rancias y
ambiguas, acerca del calor y la
temperatura,
aclarando los mecanismos de cómo ambas fuerzas
podían relacionarse con los conceptos mecánicos del
trabajo y la
energía.

Entonces, hablemos de la ley de la entropía

Parece ser que esta última ley — una de las leyes más
famosas y menos entendidas en el campo de la física —
hace sentir el impacto de su presencia, subrepticia amén
de que ingrata, en casi todos los procesos que
ocurren en la Naturaleza,
incluyendo la psicoterapia, el tratamiento del sobrepeso y el de
las dependencias, como nos proponemos ilustrar más
adelante.

Desequilibrio dinámico, precursor del
caos

Definición de la entropía

La física nos dice: que
ésta es la magnitud termodinámica que indica el
grado de desorden interno que existe  dentro de cualquier
sistema.

Para proseguir, nos planteamos en este espacio explicar
nuestro propósito al componer esta lección

En esta ponencia, planeamos discutir la importancia general
que las tres leyes de la termodinámica poseen en nuestras
consideraciones científicas, proponiéndonos, al
mismo tiempo, hacer
un estudio comprehensivo de la ley de la entropía en sus
actividades. Avanzando, desde ese punto, hacia un esbozo de las
aplicaciones de estos conceptos a las tareas que, de manera
usual, nos trazamos para asistir a nuestros pacientes.

La física como
fulcro

El campo de la física clásica está, en
cierta manera, casi totalmente dominado por el ímpetu
derivado de las Leyes del Movimiento
formuladas por el genio de Isaac
Newton. Y es
como resultado de estas circunstancias, que la mayor parte de las
ecuaciones y
principios
aplicados en esta disciplina se
basan en esas mismas reglas, enunciadas de diversas maneras.

Por consecuencia, estas normas adquieren
relevancia especial para nuestro estudio y aplicación,
debido a su amplio alcance.

Como hemos dicho anteriormente,
además de la influencia que estas pautas ejercen sobre
toda disciplina científica, ellas asimismo dominan todo
proceso biológico y geológico — lo que igualmente
hacen con todo lo que habita el universo sideral.

Las reglas y su importancia

De acuerdo a George Johnson, la
naturaleza esencial de las tres leyes de la termodinámica,
puede ser resumida de la manera siguiente:

Materia sideral, parte del infinito que nos
rodea…

·        
La primera ley expresa que la energía es siempre conservada,
resultando en que no puede ser ni creada ni destruida. Lo que,
como consecuencia, resulta, en que la energía solamente
puede ser transfigurada en una u otra forma de sus expresiones
posibles.

·        
La segunda ley nos informa que cuando la energía se
utiliza, ésta siempre se degrada. Acerca de lo mismo,
científico alemán, Rudolph Clausius (1822-1888).
resultaría tan impresionado por la tendencia inevitable de
esta ley a la permutación de la energía — yendo
de energía usable a energía inusable — que le dio
el nombre de "entropía".

Origen de la palabra

La etimología de esta expresión tiene
raíces griegas:
(τροπε, o
transformación).

He aquí lo que Clausius expresara para justificar a
sí mismo al introducir el vocablo:

"Yo he propuesto, de modo intencional, el uso de la palabra
"entropía", para que resultara tan cercana como
fuera posible a la expresión "energía", por
la razón de que las dos magnitudes, denotadas por estos
dos términos, son inseparables en la física
aplicada".

·        
La tercera ley especifica que es imposible lograr la temperatura del
cero absoluto — la misma temperatura en la cual todo movimiento
molecular cesa. Por razón de esta ley, se supone que el
calor siempre existirá en el mundo, consecuencia de la
energía producida por moléculas primordiales en su
movimiento aleatorio.

Esquema de sistemas
complejos en J. Bosch, Delicias del Paraíso

Aplicaciones
terapéuticas

Sistemas auto-regulados: la obesidad como
paradigma

Antes de proseguir, en esta sección, suministraremos
definiciones de esencial importancia para nuestro entendimiento
de los conocimientos aquí descritos.

Empezaremos por la enunciación de lo que concebimos
como sistemas auto-organizados seguido por la
representación del concepto de los procesos
emergentes.

La auto-organización es un suceso en el cual la
disposición interna de un sistema, normalmente un sistema
que es abierto, aumenta en complejidad sin que sea guiado o
influenciado por un elemento externo. Típicamente estos
modelos
demuestran propiedades emergentes, los que de inmediato
definimos.

Propiedades de los procesos
emergentes

En filosofía, en la teoría de
sistemas, y en las ciencias,
"emergente" se refiere al modo en que procedimientos
complejos y patrones específicos surgen de una
multiplicidad de interacciones que son relativamente simples.
Como ejemplo tenemos, la inteligencia
artificial, IA.

El concepto de emergente es central a la teoría de
los sistemas complejos, los que, en seguida,
consideramos.

Sistemas complejos

La noción de los sistemas complejos se aplica a un
término amplio de fenómenos que comprenden un
método de
estudio para cuestiones de varias disciplinas incluyendo las
neurociencias, las ciencias
sociales, la meteorología, la química, la
física, la ciencia de
computadoras,
la psicología, la disciplina que estudia la
vida artificial, la de la computación evolutiva, la ciencia
económica, la de la predicción de terremotos y
la biología
molecular.

En estas actividades, los científicos, a menudo,
procuran encontrar reglas simples alineares que, acopladas entre
sí, conduzcan hacia fenómenos complejos. Se cree
que las sociedades
humanas, y, probablemente, el cerebro humano,
constituyen sistemas complejos en los cuales ni los componentes,
ni los lazos que los equilibran son simples.

La obesidad
revisitada

En el caso de la obesidad tenemos que un sistema cerrado, como
resulta ser el cuerpo humano,
que luego de haber subsistido por cientos de miles de años
como modelo de la
auto-organización, dependiendo en un balance delicado
entre la admisión de energía y su uso,
perdió su estabilidad debido al desequilibrio impuesto por una
acumulación de adiposidad en exceso.  Adiposidad que
fuera consecuencia de una ingesta extrema de alimentos en la
forma de sustancias que conducen a la gordura. Esta acción,
acoplada a un cambio que consistiera en la permuta del ser animal
de hábito diurno, a convertirse en animal de hábito
nocturno — para lo que no fuera diseñado —
resultaría catastrófico, como todos hoy
apreciamos.

Entonces, nuestro organismo, habiendo perdido su capacidad de
auto-regulación, por el efecto de la degradación de
la energía usable en la forma de energía inusable
— como lo estipula la segunda ley — reaccionó con una
inhabilidad de mantener un equilibrio
metabólico, corolario del fenómeno
paradójico de que, cuando se logra aumentar libras en
exceso, éstas son muy difíciles de perder —
porque el cuerpo defiende la grasa — conduciendo a que, una vez
logrado el sobrepeso,  a menudo, bastarían ingestas
modestas para permanecer muy gordos o para no poder dejar de
engordar.

Cerebro
humano

La dieta, entonces: no la
solución efectiva

La dieta, como remedio para la gordura, es una
proposición absurda, porque, en esencia, representa la
falacia de aplicar, como cura, la acción de sistemas
estocásticos, que son esencialmente impredecibles y, por
consecuencia, ineficientes.

La dieta además, constituye el uso de un sistema
aleatorio para intentar resolver el problema mismo que intenta
solucionar, porque como el sistema de inanición
auto-impuesta, que en su esencia consiste, la dieta incrementa
las actividades de los mecanismos de protección y defensa
que actúan en su contra, cuando la dieta comienza, al
servicio de la
auto-regulación. De esta manera, la dieta contribuye al
incremento de la eficacia de todos
los sistemas disponibles que defienden la grasa acumulada. Por lo
que la dieta, al final, no genera ningún efecto
perdurable.

Por lo antedicho, se entiende que: las dietas
engordan.

Prosiguiendo

El cerebro: otro
prototipo de la auto-regulación

Leyendo mi ponencia, Comprendiendo el cerebro: Una
guía concisa para el usuario y para el
aficionado (en monografías.com), pronto
entendemos que la facultad más saliente de este
maravilloso órgano es el extraordinario poder de
auto-organización, seguida por su predisposición al
mantenimiento
de una homeostasis
delicada y precisa.

De lo antedicho se infiere que, las doctrinas que han surgido
del psicoanálisis son ciertas.  Cuando las
mismas conciben que el resultado de algún desequilibrio
dinámico en la función
mental conduce a que síntomas afloren cuando este balance
no puede ser restituido por medio de la capacidad de
auto-regulación de este órgano — lo que resulta
en síntomas de ansiedad, depresión
u otra forma de disfunción mental, consecuencia del ajuste
impedido.

Entonces el método por excelencia para tratar de
recuperar ese balance perdido es la psicoterapia. (Aquí
invitamos al lector a revisar mi artículo: El proceso
de la terapia en monografías.com).

La terapia tiene como meta principal la de apuntalar las
estructuras
que sostienen el edificio del equilibrio mental, retornando el
paciente al proceso entorpecido de auto-regulación que de
antes existiera.

Pero, como proceso, la terapia, ya hemos visto, incorpora en
su naturaleza las resistencias al cambio, en parte debidas al
efecto de la segunda ley que, invariablemente, progresa al
desequilibrio cuando un balance se logra por parte del paciente
en su evolución hacia la cura.

Sistema auto-regulado

Acerca de lo antedicho, en lo que respecta al sobrepeso

En su libro, The
Dieter"s Dilemma, el autor William I. Bennett nos ofrece la
siguiente información:

"Un estudio conducido por la Academia Americana de
Psicoanálisis encontró que un cincuenta por ciento
de los pacientes que eran obesos al comienzo del tratamiento,
perdieron más de cuarenta libras durante el proceso de la
terapia. Pérdida de peso que mantuvieron por más de
cuatro años de promedio" (p. 48).

Una cifra, verdaderamente, muy impresionante…

La psicoterapia, la
obesidad y la entropía: Esther

Esta privilegiada mujer
nació en circunstancias favorables para augurarle éxito
en una vida que fuera privilegiada desde su comienzo.

Hija única de piadosos y competentes padres
industrialistas, de ascendencia judaica.

Como familia, Esther y
sus padres observaban, en apariencias
externas, las leyes estrictas de judíos
ortodoxos, mientras profesaran las virtudes ecuménicas de
la tolerancia
religiosa y racial.

Para ellos, la sinagoga era un espacio venerable, amén
de que social, aunque frecuentado más por tradición
que de rigor. Las leyes de la Tora se estudiaban porque
sí, y porque éstas eran parte de las usanzas que
hicieran del judío piadoso miembro de la clase por
"Dios escogida" — lo que ellos, en parte, nunca del todo
creyeran.

De niña, Esther, creció en Saint Louis. Su
niñez fue feliz.

Los padres de nuestra amiga, en su inclinación
cultural, frecuentaban The Bach Society y eran miembros de
casi todas las actividades artísticas de una ciudad que
fuera nido de una de las orquestas sinfónicas más
prominentes de los Estados Unidos,
bajo la batuta del divo Leonard Slatkin.

Esther

Esther se inició en clases de gimnasia y en el
ballet desde que cumpliera cinco años. Cursó todos
sus estudios en la famosa escuela Mary
Institute y, luego de graduarse del bachillerato, con
máximos honores, viajaría por el mundo a empaparse
en las artes, antes de estudiar arquitectura.

Todo procedía sin problemas para
la joven mujer, hasta que en Ariel encontrara su
némesis.

Ariel era un piloto de la aerolínea El Al a
quien nuestra protagonista conociera durante un recorrido de
grupo que ella
hiciera con sus padres al estado de
Israel.

Para Esther, la razón de ese viaje infausto nunca
estuvo clara. "Pasó, porque tenía que pasar, aunque
al final cambiaría mi vida… totalmente", más
adelante nos decía.

Ariel y nuestra heroína se enamoraron durante el vuelo
que Ariel piloteaba. Como el destino dispuso, camino a su
destinación final, la jornada fue interrumpida en
Ámsterdam cuando se reportó una llamada
anónima que informaba a la aerolínea que
había una bomba en el vuelo en que viajaban. Durante la
inspección del aeroplano por las autoridades holandesas,
Ariel y Esther se conocieron, por la vez primera, cuando, por
casualidad, se encontraron en la cafetería de la
terminal.

Como hombre, Ariel
carecía de facultades físicas que pudieran
considerarse atractivas. Pero, como personalidad,
estaba dotado de dinamismo abundante, su mente era muy
ágil y su sentido del humor era excepcional. Se
enamoraron, a pesar de que Ariel admitiera estar casado y ser
padre de una hija, producto de un
estable matrimonio.

Componentes de una orquesta
sinfónica

Cómo son las cosas cuando
son del alma…

El embarazo, a
nadie sorprendería, ya que Esther rindió su
"virtud" a su nuevo amigo, hijo del Sión, lo que hiciera,
a pesar de los obstáculos presentes.

En lugar de continuar sus viajes, como
eran los planes, o de retornar a su hogar en los Estados Unidos,
Esther decidió aceptar una posición en una oficina de
abogados en Haifa mientras esperaba el nacimiento del bebé
— lo que haría de manera solitaria — ya que Ariel
decidió no separarse de su esposa, como a Esther
prometiera que haría, interrumpiendo abruptamente todo
contacto con la mujer
encinta.

Los padres, carentes de noticias, y
sospechando algún percance, llegaron a verla sin previo
aviso. Sin resquemores y abiertamente, la situación se
discutió en detalle, decidiéndose que sería
aceptable que el bebé naciera en Israel, y que luego,
ambos, el recién nacido y su madre, viajaran juntos a los
Estados Unidos.

El drama prosigue

Esther sobrellevó estoicamente la terminación,
por aborto
espontáneo, del embarazo que en su cuerpo llevara, lo que,
no obstante, la colmó de tristezas, ya que ansiaba tener
el bebé.

Entonces, lo nunca previsto, en una vida de atención a la dieta y de esmero en su
figura, la joven mujer empezó a comer de manera inusual,
ganando más de cien libras en un año.

Consultó varias dietistas, sin resultados, recurriendo
a la consulta de un médico endocrinólogo.

El galeno creyó que la condición que la paciente
presentara era la de una depresión puerperal. Por lo que
recetó el antidepresivo duloxetina
(Zymbalta), el cual no le hizo ningún bien,
causándole efectos secundarios insufribles.

Pero a la joven aventurera lo que más le proporcionaba
zozobra era la gordura progresiva, que avanzaba inexorablemente a
pesar de todas las dietas y regímenes ensayados.

Sabra, vistiendo el atuendo del
Sión

La terapia del
sobrepeso

El tratamiento de Esther comenzó con sesiones de
psicoterapia intensiva y la asignación de la paciente al
plan de
ECHA (Estrategia de Comer Humana,
Adaptiva), este último basado en nuestras
experiencias y las de colaboradores cercanos. (Para entender
ECHA, dirigimos al lector interesado a mi contribución:
The Understanding and Treatment of Overweight en
monogafías.com).                
           

Curso de la terapia y la llegada ineludible de la
entropía

Habiendo perdido unas cuarenta y cinco libras en cinco meses,
y sintiéndose mejor, Esther decidió optar por una
"mini-sabática" que la llevó a Suecia, donde
conoció a Lou, un estudiante de origen norteamericano que
servía un internado en ese país.

En esta nueva circunstancia la relación no tuvo
obstáculos, ya que la mujer había decidido tomar
medidas para evitar embarazos. Lo que no pudo impedir fue la
infección, por contagio, de un papiloma
venéreo.

Angustiada y confusa, decidió volver a su ciudad natal
donde reanudó la terapia, ya que el peso perdido
había retornado en cantidades acrecentadas.

Imbuida por el entusiasmo que en todo la caracterizara, Esther
muy pronto reanudó la terapia como si no hubiese habido
hiato alguno.

Las libras comenzaron a bajar, mientras que, en la
transferencia, asuntos de importancia, de antes resistidos,
empezaron a visualizarse en forma de fantasías
oníricas.

En una ocasión, reportó un sueño de
naturaleza recurrente, que la asediara durante todo un fin de
semana.

Depresión puerperal

El contenido del sueño fue sujeto a la interpretación clásica por medio de
la técnica de la asociación libre, lo que
engendraría mucha ansiedad, la que, de manera progresiva,
escalaría a sentimientos de horror y pánico.

Lo que el sueño significaba

En este sueño, Esther revivió la reprimida
experiencia de una situación que, sin que nadie lo
supiera, había presenciado en su temprana
niñez.

Se trataba de haber visto a su mamá — la "esposa
ideal" — teniendo relaciones sexuales con el hermano menor del
papá, quien con menos de dieciséis años de
edad, viviera con ellos durante el verano en cuestión.

La recolección de la experiencia reprimida, la
llenó de muchos sentimientos de rabia y dolor.

De nuevo, las sesiones se "olvidaban". Con frecuencia llegaba
muy tarde, si era que del todo viniera. Y el sobrepeso
retornó.

Para prevenir el deterioro total de la situación
terapéutica, se usaron técnicas
de confrontación directas, donde se indicaría a la
paciente que fue, precisamente, cuando la terapia adquirió
un estado de mayor estabilidad cuando la paciente optaría
de nuevo, por caer en desequilibrio total, como si hubiese una
fuerza incontrolable que así lo decretara.

En esto la paciente estuvo de acuerdo, proponiéndose de
nuevo continuar la terapia de manera exitosa, no sin antes haber
pasado por períodos de inestabilidades, fugaces,  que
la paciente misma apodara como "mis micro-entropías".

Discusión

Reconocer que somos partes de un infinito que a todos nos
gobierna es en sí una admisión de lo mucho que
podemos confiar en el entendimiento de las leyes que, a ese
infinito gobierna.

Después y antes de ECHA

Aceptar que existen leyes físicas que actúan en
nosotros como asimismo lo hacen con el movimiento de los astros,
nos suministra un elemento adicional para poder penetrar lo que a
simple vista no podemos explicar.

La entropía, como fuerza poderosa, nos controla y nos
gobierna, como asimismo lo hace con todos los procesos de la
vida.

Como tal debemos de anticiparla, para disminuir los impactos
negativos de su presencia, cuando ésta emerge, como
indefectiblemente, sabemos que lo hará, especialmente
durante el curso de toda terapia, aunque la llamemos
"resistencias".

En la sección que sigue trataremos la entropía
como fuerza que la Naturaleza — sorprendentemente —
"resiste".

Orden y Caos:
¿Puede, la Naturaleza, violar la Ley de la
Entropía?

En un desafío aparente de la segunda ley de la
termodinámica, la Naturaleza está colmada con
ejemplos de situaciones donde el orden emerge del caos. Para
entenderlo, es preciso acoger nuevas fuentes de
referencias, diferentes de las establecidas.

La ciencia y sus descontentos…

Es obvio, el hecho que nos instruye que la ciencia (y los
científicos) nos han proporcionado más de nuestra
fracción de desengaños.

Por ejemplo, nos han erigido límites en
nuestra tecnología,
estableciendo la imposibilidad de alcanzar la velocidad de
la luz. Nos ha
fallado en conquistar nuestras vulnerabilidades al cáncer
y otras enfermedades,
y nos ha confrontado con verdades incómodas como lo es el
cambio climático global.

Pero, de todos nuestros desencantos, la segunda ley de la
termodinámica puede que sea el mayor.

Muerte térmica del universo

Esta ley nos dice que habitamos un universo que está
progresivamente volviéndose más desordenado y que,
a pesar de ello, no hay nada que podamos hacer para
remediarlo.

El acto mismo de vivir contribuye a la degradación
inexorable del mundo en que vivimos.

No importa la sofisticación de nuestras máquinas,
éstas no pueden prevenir el desperdicio de alguna
energía y, eventualmente dejan de ser funcionales.

No solamente, la segunda ley, aplasta el sueño de la
creación posible de una máquina de movimiento
perpetuo, sino que nos indica que el cosmos, eventual­mente,
usará toda la energía disponible terminando en una
catástrofe del equilibrio espacial, conocida como la muerte
térmica del universo.

De irónica manera, la ciencia de la
termodinámica, de la cual la segunda ley es solo una
parte, se remonta a una era histórica que fuera de
tecnología optimista.

Esto ocurrió durante las etapas medias del siglo XIX,
cuando el motor de vapor
estaba transformando el mundo de la física y cuando
físicos como lo fueran Rudolph Clausius, Nicolas Sadi
Carnot, James Joule y Lord Kelvin, estaban en medio del desarrollo de
una teoría
del calor y la energía, para lograr entender cómo
estos elementos funcionaban y cuáles serían los
factores que limitaban su eficiencia
funcional.

Motor de vapor

Desde esos trabajos elementares, el campo de la
termodinámica, como antes hemos dicho, se ha transformado
en una de las ramas más importantes de la ingeniería y de la física.

Esta disciplina organiza una teoría general de las
propiedades colectivas de los sistemas complejos, no sólo
incluyendo las propiedades de los motores de vapor
sino que asimismo, aún los de los hoyos negros del cosmos,
y ahora de nuestra función mental.

De maneras profundas, todos estos sistemas funcionan de
maneras idénticas. Todos decaen, de acuerdo a la segunda
ley.

Sin embargo, y, a pesar de sus peculiaridades demostradas, la
segunda ley, a menudo, aparenta ser paradójica. Por
ejemplo, la proposición de que todo sistema
progresivamente se desorganiza y decae parece que contradice los
muchos ejemplos en la Naturaleza de auto-organización y
crecimiento.

Además de lo antedicho, la derivación original
de la segunda ley está plagada con serias limitaciones
teóricas — por lo que se cree que esta ley no debiera de
ser tan ampliamente aplicada como hoy se
hace.                                   

Muchos de los científicos que fueran responsables por
instituir la ciencia termodinámica eran conscientes de los
problemas existentes y tratarían de formular una
teoría más completa. Tarea que fue tomada en el
siglo XX por Lars Onsager, Ilya Prigogine, Sybren de Groot, Peter
Mazur y otros. Todos confirmarían lo que muchos
habían anticipado, que la segunda ley es universal y que
su reputación no es tan sombría como tantos
creyeran.

Fuera de sintonía

La termodinámica es, sin dudas, una de las más
poco entendidas de las ramas de la física. Personas de
todas las ocupaciones, con mucha regularidad, usan conceptos de
esta disciplina como son la temperatura, la presión y
la energía sin reconocer sus significados rigurosos o sus
sutilidades escondidas.

El tendón de Aquiles de la termodinámica es que,
hablando estricta y formalmente, sólo aplica cuando el
sistema bajo escrutinio esta en un estado de quietud conocido
como un estado de equilibrio. En este mismo estado, los
parámetros del sistema, como son la masa, la
energía y la configuración han cesado de cambiar.
Por ejemplo, si se ponen dos objetos en proximidades contiguas, a
temperaturas diferentes eso causa que el calor se mueva del
más caliente hacia el más frío. Este proceso
termina en el instante en que ambos objetos alcanzan la misma
temperatura — lo que es decir, cuando ambos logran equilibrio
térmico. Desde ese punto en adelante, nada cambia.

Movimiento browniano o Proceso de
Wiener

La termodinámica, por su propia esencia, solamente se
concierne con situaciones de quietud. La dimensión del
tiempo, siempre ocupa un rol en esta ecuación, porque en
la realidad la Naturaleza nunca está en reposo — lo que
sí sucede es que lo que se mide en la termodinámica
son los estados sucesivos de equilibrio que se modifican continua
e imperceptiblemente.

La segunda ley describe cómo una sucesión de
estados de equilibrio puede ser irreversible, de manera que el
sistema no puede retornar a su estado original sin extraer un
precio a su
entorno.

Cuando un cubo de hielo se derrite, éste no se
reconstituye espontáneamente. Hay que ponerlo a congelar
para que retorne a su estado inicial, lo que se hace, a un
costo en
energía. Para cuantificar esta irreversibilidad, la
segunda ley introduce una cantidad clave: la entropía.

La entropía se reconoce, comúnmente como el
grado de desorden en un sistema, pero, esta noción puede
resultar ilusoria. Cuantitativamente, la entropía es la
cantidad de calor intercambiado en un proceso dividida por la
temperatura. De esta manera, se deduce que en sistema aislado, la
entropía siempre permanece la misma o aumenta.

El hecho de que la termodinámica clásica presume
situaciones en equilibrio, limita las aplicaciones de la segunda
ley. El universo es un sistema que está en
expansión constante, por esta razón la
entropía universal puede aumentar sin tener límites
— de esta manera, se entiende el hecho, de que el universo
aproxima, pero nunca logra equilibrio completo.

Orden originado en el caos

Sistemas en estado de no-equilibrio se comportan de maneras
fascinantes que la termodinámica clásica no concibe
y que contradicen la idea de que las Naturaleza tiende hacia la
desorganización progresiva. Estos sistemas pueden fluctuar
en órdenes reversibles como lo hacen en la producción de agua
purificada por osmosis
inversa y del par termoeléctrico para medir temperaturas o
generar fuerza.

Ambos sistemas comparten lo que se conoce como la
relación recíproca, cuya formulación le
logró a A. Osanger el Premio Nobel en química en el
1968.

Sistema de ósmosis inversa

El desequilibrio de lo
equilibrado

El descubrimiento de la relación recíproca
cambiaría para siempre el pensamiento de
los físicos en lo que respecta al equilibrio. Ellos
solían pensar que el estado de
equilibrio era el estado más perfectamente
ordenado. Porque, a pesar de que las moléculas pudieran
estar máximamente desordenadas, el sistema en conjunto
permanecería plácido, simétrico y regulado.
Por su parte, la relación recíproca ejemplifica
como un sistema en no-equilibrio, puede asimismo estar altamente
ordenado. Regularidades, simetrías e islas de tranquilidad
pueden aparecer en medio de situaciones que están lejos de
la proporción equilibrada.

Mujer y Hombre

Un fenómeno que explica lo antedicho se conoce como el
Problema de Bérnard, el cual demuestra que el orden puede
desaparecer dentro del caos, retornando de nuevo al orden a
medida que el sistema se desvía de su equilibrio
original.

El modelo termodinámico estándar no da cupo a la
presencia de estos fenómenos donde la entropía no
se expresa de la esperada manera.

Investigadores en los campos de la biología molecular y
en el campo naciente de la nanotecnología han descubierto una gran
diversidad de jerarquías que siendo organizadas,
están constantemente cambiando de ordenación en
sistemas físicos, biológicos y químicos. Los
que, para ser explicados y entendidos, requerirán una
nueva teoría termodinámica de no-equilibrio.

De esta manera sorprendente, la entropía ha conducido a
la física a un desequilibrio inesperado, luego de haberse
creído que todas las leyes que nos gobiernan eran tan
estables como lo fuera la ciencia que las estudia.

Nuestra curiosidad nunca debe de dormir — en ello consiste
la entropía final.

Fin de la lección

Bibliografía

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Autor:

Dr. Félix E. F. Larocca