PostHeaderIcon 2019-11-22 Charla de Santiago Ferrer: “Universo y entropía”

El pasado Viernes 22 de Noviembre de 2019, nuestro compañero Santiago Ferrer nos ofreció una charla titulada “Universo y entropía”. Santiago es experto en Cosmología y Física de Partículas. Sus charlas son amenas, a la vez que rigurosas. No recurre a las matemáticas, que solo son entendibles para iniciados.

 

Hablar de entropía en el Universo, es hablar de su energía, de su origen, evolución, y del hipotético final del mismo.
Del origen del Universo hasta el período que denominamos Recombinación (aprox. los primeros 380.000 años), tenemos escasas evidencias directas, por lo que el conocimiento científico del mismo está basado en hipótesis y adaptaciones del saber que disponemos en la Tierra sobre materia y energía. No obstante existen diversas líneas de investigación que deben de proporcionarnos datos u otras propuestas para explorar. A.- Polarizaciones tipo b (originadas por influencias gravitatorias sobre los fotones primigenios) que pudieran localizarse sobre el Fondo de Microondas (experimentos Biceps, Quijote y otros en funcionamiento o en proyecto). B.- Interacciones con neutrinos cuyo origen pueda fijarse en esos períodos primitivos (Experimentos Kamiokande, Canfranc y otros). C.- Ondas gravitacionales originadas en primitivas interacciones gravitatorias (las evidencias detectadas hasta hoy, proceden de choques de cuásares y agujeros negros, eventos ocurridos en un tiempo posterior al considerado).
Son importantes las clasificaciones que nos ayudan a entender conceptos y para temas de energía conviene distinguir entre escalas, podemos considerar sistemas “macro” con sus macroestados (presión, volumen, temperatura etc.) y microestados, propios de moléculas, átomos y partículas subatómicas.

Las representaciones de la realidad son parcialmente útiles pero siempre hay que recordar la frase de A.Korzybski (psicólogo educacional 1879-1950) “El mapa no es el territorio”.
R.Claussius (1865) fué el que acuñó el término de entropía.

Estudió los trabajos de Carnot, Hemboltz, Thomson (Lord Kelvin), Joule y otros, lo que hoy definimos como principios de la termodinámica, la conservación de la energía, la necesidad de trabajo para poder pasar calor de un cuerpo frío a uno caliente, el bajo rendimiento energético de los motores térmicos, los conceptos de energía y energía calórica, los traspasos de esa energía (calor), el concepto de temperatura, los equilibrios térmico y energético etc. No era defensor de la idea atomística para la estructura de la materia y concebía la energía calórica como casi todos sus contemporáneos, como un fluido continuo lo que le llevó a proponer la entropía como un nuevo parámetro que explicaba la relación entre energía y variación de temperatura, concibiendo a la entropía como una magnitud relacionada con el sistema o sea la materia y el entorno en los que se produce el proceso termodinámico estudiado. Enunció para el Universo una probable “muerte térmica”.


Maxwell, Boltzmann y Planck entre otros, propusieron una concepción cinemática (movimiento de las partículas) para explicar en que consistían la energía y la temperatura y además consecuentemente la necesidad de abandonar las ideas deterministas y desarrollar procedimientos de cálculo probabilísticos. Boltzmann (1877) concretó la idea de Clausiuss sobre la entropía definiendo su esencia y definiéndola como un valor ligado al número de microestados compatibles con un macroestado en equilibrio de un sistema determinado. De ahí las ideas de orden y desorden, ideas no vinculadas a un juicio de valor sino a una descripción de la estructura de un sistema.
Por tender a configuraciones energéticas más estables, el Universo prioriza el desorden y por lo tanto el aumento de entropía lo que puede explicar la expansión del mismo. La energía no se destruye sino que se transforma en partículas de materia, en partículas de energía que generan interacciones, y probablemente en partículas de espacio (Gravitación Cuántica) vinculadas segun la Relatividad a un grado de deformación, que explica la gravedad. Asimismo el aumento de entropía aumenta la diversidad y complejidad del Universo incluyendo la aparición de la vida y por lo tanto es responsable de nuestra percepción de cambio y de que existe un tiempo que fluye del pasado al futuro.


Se quedan el tintero (o en el Power Point) para una futura charla, los conceptos de Flecha del Tiempo (Eddington 1927), el concepto matemático de simetría y su aplicación en la descripción de la energía, materia y leyes del Universo así como los posibles destinos o finales del mismo

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