Entropía para todos

El concepto físico de entropía es uno de los que de manera más juguetona se mueve por mi cabeza. Más allá de las ecuaciones que lo explican, que a casi todo el mundo podrían asustar, la idea es muy sencilla de entender. Simplificando hasta la vulgaridad, pero sin faltar a su verdad, se puede hablar de entropía como desorden. La entropía es desorden. Si fuera una palabra de uso común que trascendiera los foros eruditos de la física podríamos decir que nuestra oficina tiene mucha entropía, que en una biblioteca en la que los libros andan manga por hombro hay mucha entropía, o que el escritorio del ordenador está muy entrópico; e incluso nuestra madre podría espetarnos algo así como: “Hijo, ordena ya tu habitación que veo mucha entropía por aquí”.

Y resulta que este concepto del desorden es muy interesante porque a partir de su estudio profundo -físico y filosófico- se pueden abordar aspectos tan asombrosos como la flecha del tiempo (por qué hay pasado y futuro), por qué hay cosas que pasan y cosas que nunca pasan y por qué el universo se está expandiendo. Interesante, ¿verdad? Pues a continuación voy a imaginar que le paso la pluma a Supercoco, de Barrio Sésamo, para explicar qué significa todo esto de manera que todos podamos entenderlo y jugar con ello para deleitar a las más vagas y también a las más exquisitas de nuestras neuronas.

Imagina un vaso que cae al suelo y se hace añicos. Lo hemos visto muchas veces y no nos sorprende pero… ¿por qué nunca hemos visto el proceso contrario, es decir, que un montón de trozos se junten y se ordenen para formar un vaso? También hemos visto a un saltador de trampolín zambullirse en la piscina y cómo su impacto hace salpicar millones de gotas de agua hacia todas partes, pero nunca hemos observado esto rebobinado en la vida real, es decir, no nos consta que en la naturaleza un montón de gotas de agua separadas se hayan puesto de acuerdo de repente y hayan brincado todas a una para ordenarse formando un líquido reunido en un chorro compacto. ¿Por qué no ocurren nunca estas cosas? ¿Por qué no se forman naturalmente vasos a partir de añicos? ¿Por qué las gotas de agua se dispersan pero no se juntan, o sea, por qué no se puede conjugar el verbo “antisalpicar”?

Se comprueba que todo lo que pasa en el universo tiende a aumentar la entropía. Todo está cada vez más desordenado. Cada vez que pasa algo -lo que sea- hay más desorden. Es como si el universo estuviera barriéndose a sí mismo debajo de su propia alfombra. Es imposible, pues, que ocurra algo que deje todo más ordenado al terminarse que antes de iniciarse. 

Llegados a este punto sería lógico preguntarse: “Bueno, pero si ordeno mi oficina, si hago lo mismo con los archivos de mi ordenador, y si mi madre me da la enhorabuena por el estado de mi habitación, entonces hay más orden al final que al principio, ¿no?”.

La respuesta es no. Mamá puede estar más contenta porque verdaderamente la habitación presenta menos entropía, pero ha sido a costa de generar más desorden en todo lo que no es la habitación. Es decir, tus movimientos de un lado a otro colocando cada cosa en su sitio, agacharte, ponerte de pie, pensar, mover la ropa y los libros, recolocar las zapatillas, abrir y cerrar las puertas de los armarios y, en general, todo lo que hay que hacer para ordenar genera más desorden en el universo que el que había antes de empezar. 

Visto de otra manera: consideremos tu habitación hecha un cisco y a ti dentro de ella. Estando así las cosas, lo más ordenado que puede ocurrir es que no ocurra nada, es decir, la quietud absoluta; de hecho no hay nada más ordenado que no hacer nada. Si te empiezas a mover y a colocarlo todo “en su sitio” estás provocando un cambio, alterando el estado, perturbando el entorno, es decir, que aunque al final sea más fácil encontrar las cosas, en realidad ha crecido el desorden, ha aumentado la entropía. No hay que confundir lo fácil que después es encontrar las cosas y el contento de mamá con lo que de verdad ha ocurrido en términos físicos objetivos en el proceso de recolocación. Lo que de verdad ha ocurrido es que se ha generado más desorden; útil, pero desorden.

La entropía es la banca que gana en todas las jugadas: es imposible que un vaso se forme él solito a partir de sus añicos, es imposible que un saltador emerja del agua y ascienda hasta su trampolín permitiendo contra natura que todas las gotas se antisalpiquen ordenadamente, y lo es también que el tiempo dé la vuelta y se dirija hacia el pasado. Todos estos procesos aumentarían el orden, y eso no gustaría a la entropía. Vivimos en un sistema de autocracia entrópica, y cada vez hay más. Ella es la flecha del tiempo y ella dictamina lo que pasa y lo que no puede pasar. "Esto es así, y no te canses" -afirma y concluye tajante Supercoco-.

Con estas ideas en sazón es fácil entender que el universo se expande porque si se contrajera estaría cada vez más ordenado, y eso, como acabamos de decir, no lo tolera la dictatorial entropía. El universo es un inabarcable salpicando, un inconmesurable vaso haciéndose pedazos, un sólido gasificándose. El día que empiece a contraerse nos daremos cuenta porque los vasos se reorganizarán a partir de añicos y se subirán solos encima de la mesa, habrá campeonato del mundo de salto de piscina a trampolín y veremos en la tele anuncios para asegurar nuestra niñez, no nuestra vejez, porque lo que nos preocupará será cómo va a ser nuestro pasado. La flecha del tiempo cambiará de sentido.

Pero mientras eso no ocurra, la mejor prueba de que el universo sigue expandiéndose es que cada día se puede aprender algo nuevo, que aún se pueden hacer añicos los prejuicios, que es posible saltar desde nuestro ego para salpicar de ideas y de amor a los demás, y que la flecha del tiempo de nuestra vida apunta a pasar de la ordenada y dogmática rigidez de una piedra a ser más entrópico, desordenado, acomodaticio, imprevisible, espontáneo y expansivo que un gas.

Don´t be water, my friend, be gas!

24 de noviembre de 2014.

Abuelo cuántico

Si el abuelo átomo pudiera hablar diría cosas tan increíbles que nos quedaríamos sentados con la boca abierta escuchándole durante tanto tiempo que el tiempo dejaría de existir. Nos contaría que en su mundo, el de la física cuántica, es posible estar en varios sitios a la vez, y ser y no ser a la vez. Nos diría que aquello de “ser o no ser” no es la cuestión, sino que ni siquiera es una cuestión. 

De hecho, en ese mundo, el cuántico, no hay cuestiones porque las preguntas que se hacen tienen como respuesta sí y no y todo lo contrario. 

En el planeta cuántico no se va de un sitio a otro, sino que se está en un sito y en otro al mismo tiempo. En ese planeta las carreteras son ya el lugar al que se quiere ir, y los lugares son carreteras que llevan a todas parte y a ninguna.

Si el abuelo átomo pudiera hablar nos diría cosas que no entenderíamos, y al lamentarnos por no entenderlas nos alegraríamos de no haberlas entendido, aunque sólo fuéramos capaces de alegrarnos con lo que entendemos.

El abuelo átomo nos diría que sólo nos contaría historias de su mundo si le escuchamos, y cuando le escucháramos para que nos las contara nos diría en silencio que el cuento consiste en que lo que nos tiene que contar no podemos escucharlo.  

Si el abuelo cuántico pudiera hablar nos diría que no existimos aquí ni allá, ni antes ni ahora, sino en todas partes, en todo momento, nunca y en ningún sitio. 

Podemos no hacer caso del abuelo átomo, que seguramente tiene Alzheimer cuántico, pero lo cierto es que su historia merece la pena ser escuchada para no ser entendida.  

La física cuántica es una reyerta amistosa en la que la propia física, las matemáticas, la química y la filosofía se insultan con un abrazo. 

- Escrito el 29 de marzo de 2014 - 

La orgía de la materia

A pocos se les escapa que la materia está formada por átomos y que los átomos constan de un núcleo central con electrones girando en torno a él. No es que esto sea exactamente de esta manera, tal y como lo sugieren las palabras; sólo significa que un modelo así descrito y avalado por las matemáticas nos sirve para entender cómo se comporta la materia en determinadas situaciones. La esencial realidad, lo que de verdad es la cosa es en sí -el noúmeno- nos es indigerible; diría que no podemos ni siquiera hincarle el diente. 

Algo perfectamente definido tampoco es lo que la definición dice de ello. Una definición sólo nos señala hacia dónde hay que mirar para ver algo, pero no es lo que vemos cuando miramos hacia donde nos indica. Parece una esquizofrenia conceptual, pero en el fondo es fácil de entender: una definición no es lo que describe; es sólo una descripción de lo que define. Yo creo que está bien claro, ¿no?

Hecha esta salvedad sobre hasta dónde podemos llegar –lo cual vendría a presuponer que el partido del saber está perdido antes de empezar- resulta sin embargo entretenido jugar a comprobar cómo incluso en las afueras del entendimiento, en las favelas del conocer, en la chabola de nuestra menguada capacidad, se apunta una dirección hacia la que mirar para disfrutar de una apasionante fiesta de ideas en torno al alma de la verdad primera de todo lo pensable, y en concreto de la materia.

El cuento de la materia, por supuesto, no termina con el núcleo y los electrones –más bien es ahí donde empieza- porque el núcleo consta de protones y neutrones, y éstos están formados a su vez por otras partículas llamadas quarks. También están apuntados a este festín los los leptones, gluones, fermiones, bossones, hadrones, mesones, bariones, y hasta los antiquarks. Se distinguen unos de otros por su vestimenta, tamaño, capacidad de relacionarse con los demás, por cómo bailan y cantan, qué beben, y hasta por sus ganas de hacer o deshacer cosas, o sea, por su energía y de qué manera la utilizan, con quién la comparten y en qué la transforman. El bacanal cuántico -pues ese apellido toma la fiesta cuando se trata de lo más íntimo del mundo físico- es una epilepsia constante que se mofa de nuestra concepción habitual de las cosas. Izquierda y derecha, arriba y abajo, y hasta estar y no estar son deícticos que quedan desintegrados, de manera que las cosas no están o dejan de estar, sino que pueden estar y no estar al mismo tiempo, y hasta estar en varios lugares a la vez, así que lo más atinado que podemos llegar a saber sobre qué está pasando en la materia es una función de probabilidad, nunca de certeza.

De hecho, si preguntamos al señor electrón qué tal lo está pasando en la fiesta, sabremos que nos escucha pero no nos responderá; y si le preguntamos dónde está, nos desvelará el lugar pero cuando lleguemos él se habrá ido ya. El sardónico electrón se comunica con nosotros a través del principio de incertidumbre, como queriendo bromear con nuestra colapsada inteligencia, tomándonos el pelo, vacilándonos como lo haría un listo faltón con un tontito curioso.

A la vista de estas imposibilidades cognitivas, la reflexión filosóficamente más provechosa radica no en que no haya orden ni concierto o en que la fiesta sea puro disturbio, sino en que la concertación que la rige es un dictado que no está al alcance de nuestras entendederas porque es el mismísimo demiurgo quien habla. Él organiza la orgía, paga las copas, pone la casa y trae a las putas. La fiesta empezó antes de que existiera el tiempo y se celebra justo en la curva de la línea de la vida de la mano de Dios, ese que no juega a los dados... ¿o sí juega?

En los tuétanos de la materia pasa algo ininteligible que controla y explica todo lo que existe. Las cosas son como son, o como nos gusta que sean -entendibles- sólo vistas desde fuera, es decir, desde la miseria de nuestra barraca de periferia, en nuestro mundo de burda lógica de lo visible donde izquierda es eso que hay al otro lado de la mano con la que nos santiguamos y donde arriba es el lugar hacia el que podemos saltar, pero hay en la realidad que nos compone y rodea -señor macroscópico sabelanada- una boda gitana cuántica microscópica de infinitas dimensiones a la que sólo se puede acceder degollando neuronas y con carné de magnicida de prejuicios. Si eres capaz de entrar empezarás a conocer la verdad desconociéndola y pagarás con una resaca sempiterna que dejará tu lógica babeando en un sofá haciéndoselo todo encima. ¿Osas?