La entropía

La entropía define la tendencia natural y universal a la pérdida de orden. Originalmente, y de forma estricta, es un concepto de la termodinámica; mejor dicho, una magnitud que mide la parte de energía que no puede utilizarse para realizar un trabajo. Y que es el grado de desorden de las moléculas que integran un cuerpo en física. Sin embargo, concepto y palabra tan eufónicos han sido apropiados por otras ciencias, como la teoría de información, y la ecología y biología de sistemas, para definir el grado de incertidumbre en un conjunto de datos.

El problema de la entropía es su uso metafórico, no sólo por profanos, sino por científicos ajenos a la física, como abusivo sinónimo del desorden o desorganización. Vicio muy extendido entre los biólogos. Y tentador: la entropía es el destino final de todo sistema organizado, incluido el Universo, y esa muerte termodinámica encuentra su más radical aunque temporal oposición en el fenómeno de la vida, formada por sistemas organizados y auto replicativos. Un organismo muerto que entra en descomposición camina hacia su destino de incremento de la entropía propia, pero el sistema que lo degrada y devuelve al entorno sus materiales lo hace en el sentido contrario, aumentando su orden o, si se prefiere, su organización a costa de ese cadáver.

Según el Primer Principio de la Termodinámica, un barco podría moverse en el océano tomando el calor del mar que le rodea, pero el Segundo Principio, del que deriva el concepto de entropía, nos dice que eso es imposible: no se puede transferir calor de un cuerpo de menor temperatura a otro de mayor (como la caldera del barco frente al agua de mar). Es decir, no se pude absorber calor de un foco para realizar un trabajo. El enunciado usual de este principio es “en un sistema aislado, que por tanto no intercambia materia y energía con el entorno, la entropía, es decir, la fracción de energía de este sistema que no es posible convertir en trabajo, siempre aumenta con el tiempo”.

Eso implica dos cosas, que el concepto de entropía, en sentido estricto, no es aplicable en biología, donde los sistemas biológicos, sean organismos o ecosistemas, son siempre necesariamente abiertos al entorno, y, sin salir de la física, que el flujo de calor es siempre unidireccional desde los cuerpos de más temperatura a los de menos. Una pelota dando botes hasta detenerse, un recipiente con líquido caliente al aire libre que termina enfriándose, la caída de una piedra, son ejemplos de esa obviamente ineludible ley. Pero en la piedra que cae, el líquido que se enfría y la pelota que se para se cumple el Primer Principio, esto es, la energía se conserva.

Como la vida representa la creación y conservación de estructuras ordenadas, uno podría estar tentado de pensar que no está sujeta al Segundo Principio, puesto que son sistemas de baja entropía (organizados u ordenados). Pero es una imagen falsa en parte. Piénsese en nosotros los seres humanos: para mantenernos por medio de la alimentación y otras necesidades como la del cobijo y el confort climático, consumimos recursos cuyos desechos degradados emitimos al entorno, al que desorganizamos, el resultado de todo el conjunto hombre+ medio es el incremento de entropía, y sólo si contemplamos la parte hombre de la ecuación tenemos la ilusión de un descenso de entropía.

En teoría de la información también se utiliza la entropía como una análogo del ruido (mensaje sin contenido), pero dado que la organización y las estructuras: el orden son la primera forma de almacenamiento de datos: la memoria más básica, la entropía es la amnesia del Universo.

Tampoco puede asimilarse entropía a muerte más allá de la mera metáfora. La muerte es condición sine qua non de la vida, pero la entropía se parece más al aciago destino sin resucitación posible.

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