NUEVOS PARADIGMAS por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico de número

Situémonos a finales del siglo XIX. Plena época victoriana (la reina Victoria reinó entre 1837 y 1901). El Reino Unido en pleno esplendor de su imperio y la Revolución industrial en la cúspide. Para algunos, los finales del siglo XIX se enmarcan en el victorianismo tardío, en el que se agudizan los problemas con Irlanda y se radicalizan los movimientos obreros. Son tiempos turbulentos en todas las esferas posibles. Los trabajos de los científicos como Darwin, cuestionaban propuestas seculares sobre el mundo, la Historia, la Ciencia e incluso sobre la filosofía y la religión. La revolución industrial eleva a categoría de protagonista el ferrocarril, que introduce la innovación asociada a un nuevo paradigma en relación con los desplazamientos: el campo se traslada a la ciudad, con la incidencia derivada sobre la economía de las comunidades. Las novedades concretadas en maquinarias que desplazan la actividad humana, “que no podrían traer de la mano ninguna innovación, por la negatividad de su introducción”, son condenadas por las organizaciones y movimientos obreros, que entierran la máquina junto con su inventor, para borrar su existencia. Momentos convulsos, que no necesariamente se han superado satisfactoriamente en tiempos posteriores.

La Física vivía momentos estelares. En 1850, Clausius había enunciado, basándose en los resultados de Carnot, lo siguiente: “es imposible que una máquina autónoma, sin ayuda de algún agente externo, transfiera calor de un cuerpo a otro más caliente”. Muy poco después, 1851, Kelvin proponía algo parecido, pero mejor matizado: “es imposible construir un dispositivo que, utilizando un fluido inerte, pueda producir trabajo efectivo, causado por eo enfriamiento del cuero más frío de que se disponga”. Por su parte, Planck, en 1897 proponía: “es imposible construir una máquina que funcione con un periodo regular que no haga otra cosa que elevar un peso y causar el correspondiente enfriamiento de una fuente térmica”. Finalmente, Caratheodory, en 1909 establecía: “en cada vecindad, arbitrariamente próxima a un estado inicial dado, existen estados a los que, mediante procesos adiabáticos, no se pueden acercar tanto como se quiera”. Como corolarios de este principio, que son auténticos enunciados alternativos, se han formulado muchas versiones. La debida al propio Clausius establece: “en un sistema aislado, ningún proceso puede ocurrir si a él, se asocia una disminución de la entropía total del sistema”. El aceptado como más general dice: “ningún proceso cíclico es tal que el sistema en el que ocurre y su entorno puedan volver a la vez al mismo estado del que partieron”. El enunciado del segundo principio de la Termodinámica establece que: en un estado de equilibrio, los valores que toman los parámetros característicos de un sistema termodinámico cerrado son tales que maximizan el valor de una cierta magnitud que es una función de esos parámetros, llamada entropía. Estos parámetros se establecen en el primer principio de la Termodinámica: energía interna, volumen y composición molar son los que caracterizan un sistema en equilibrio. La presión o la temperatura se establecen en función de aquéllos, igual que la entropía. De entre todos los estados de equilibrio posibles, solamente se da aquél que maximiza la entropía. Si un sistema aislado está en un estado de equilibrio y evoluciona hacia otro, se debe a que la entropía del segundo es mayor. La entropía solamente puede aumentar. Si el Universo partió de un estado de equilibrio, el segundo principio establece que La cantidad de entropía del universo se incrementa con el tiempo.

En la Termodinámica Clásica la entropía se define como la relación entre el calor transmitido y la temperatura a la que se efectúa la transmisión. En el marco de la Mecánica Estadística, se identifica con el grado de desorden molecular de un sistema. En una sociedad como la descrita para finales del siglo XIX, con una revolución industrial en pleno esplendor, a la que se asociaba un nuevo impulso civilizador que imponía un nuevo orden en el mundo, la propuesta de que el Universo evolucionaba en el sentido de incrementar la entropía, es decir, que el desorden podía ser el final del mismo, era una conjetura de difícil aceptación. Un estado final en el que toda la materia se encontrara distribuida homogéneamente y a la misma temperatura, suponía una conjetura de “muerte térmica” poco comprensible. Además, simultáneamente Darwin y Wallace proponían la teoría de la evolución biológica que implicaba impulsar la dirección paulatina de emergencia de los seres vivos, cada vez más complejos, más ordenados, que no encajaba con el incremento de entropía. No había más desatino que la identificación irreflexiva de entropía con desorden. La complejidad de la evolución biológica no se situaba al margen de las leyes de la Física, como algunos eruditos proponían. Las novedades científicas, no siempre encuentran un camino de rosas para su introducción. El tiempo y la superación de las distintas pruebas a las que se someten los enunciados, darán carta de naturaleza o no, a una propuesta.