Tomas Bradanovic

NULLA DIES SINE LINEA. Filosofía barata, historias, historietas, mecánica, moralejas, chamullos, relatos absurdos, la vida de un vago, cosas de Arica, literatura, música, pornografía, política, física, cocina regional, minas, copete y cosas por el estilo. The awesome, absurd and often bored adventures of our Man of Mistery in Arica, from the trenches, in the Northern Front. Sacar a mil, sacar a mil. Streams of brilliance often springs from boredom. Atendido por su propio dueño, dentre nomás.

La cuenta de la luz y el agua

domingo, 2 de mayo de 2010


En relación a lo que escribí ayer, existió una áspera discusión entre buscar leyes universales o principios estadísticos, esta trifulca ha enriquecido la manera de la ciencia para abordar los problemas. Es difícil no acordarse de la famosa frase de Einstein:

…conseguimos obtener así la fórmula estadística para conocer aproximadamente la posición de un electrón en un instante determinado. Pero, personalmente, no creo que Dios juegue a los dados.

Probablemente este fue el último manifiesto a favor de leyes universales representadas por ecuaciones matemáticas no estadísticas. La idea que los principios basados en estadística eran necesariamente incompletos, inexactos y solo aproximaciones de la explicación real, tenía como trasfondo una imagen del mundo como un lugar determinístico donde a cada causa corresponde un solo efecto invariable ante iguales condiciones. Esa fue la idea de la ciencia durante muchos siglos: descubrir principios y leyes universales que siempre pueden replicarse y comprobarse por medio de experimentos.

Tito Torres que dedicó muchos años a estudiar las ideas de Einstein me contó una vez que la controversia entre Einstein y Niels Bohr fue salvaje. Einstein pasaba meses diseñando sus famosos experimentos imaginarios -que siempre habían sido demoledores- para atacar las ideas de La Escuela de Cophenage y Bohr se las destrozaba en el mismo día, fueron muy amargos sus últimos años, pese a que en 1920 había patrocinado una teoría de mecánica estadística del hindú Satyendra Nath Bose (de allí viene el nombre de "bosones") se negó hasta el final de su vida a aceptar la idea de un universo incierto y probabilístico. Tal vez pensando en esa desafortunada frase de Einstein sobre el juego de dados es que Niels Bohr escribió:

Yo no pretendo criticar. Simplemente no puedo comprender ¿cómo puede la persona escribir tal tontería?

Es curioso como esta idea de un perfecto determinismo prevaleció durante tantos siglos, es como si nuestro cerebro estuviese hecho para pensar de esa manera pese a la enorme cantidad de fenómenos indetermnados que nos rodean. Si el antiguo ideal científico se llegara a cumplir algún día podríamos tener un conjunto de ecuaciones que nos permitiría predecir todo de manera exacta, ni me imagino un mundo así.

Es mucho más lógico pensar que todo es básicamente indeterminado y que lo único que podemos predecir por medio de la ciencia son probabilidades de ocurrencia, eso nos liberaría del incómodo problema que presentan los milagros, que cuando ocurren todos los científicos tienen que salir arrancando.

Un rápido cálculo probabilístico con 10 monedas propuesto por L. Biberman nos explica la naturaleza estadística de la entropía: en su estado inicial todas las monedas están en una misma cara sobre una bandeja, luego son agitadas para que puedan voltearse al azar y se puede demosrtrar que, después de cierto tiempo, la máxima probabilidad es que queden en el mayor grado posible de desorden, en cambio para que queden nuevamente todas en su estado inicial la probabilidad es solo 1 entre los 1024 estados posibles, la más baja de todas. Bueno, hay miles de ejemplos de eso, si tenemos un naipe ordenado y lo barajamos bien, la posibilidad que quede ordenado igual es bajísima, etc. Es muy probable que todo lo que pasa es probabilístico y lo que nos parece tan mecánico y determinado simplemente es porque conocemos sus estados más probables.

El estudio de la conversión del calor en trabajo es muy interesante porque tiene analogías con muchas otras actividades, miren por ejemplo la asimetría de Carnot:

De este modo, del principio de Carnot se desprende que el calor no se puede transformar totalmente en trabajo. Por consiguiente, en la naturaleza existe asimetría: el trabajo puede transformarse totalmente en calor, pero el calor en trabajo sólo parcialmente. La otra parte no transformable de calor se deriva inevitablemente del motor al receptor de calor (pero a una temperatura mucho más baja)

Y sobre la relación entre energía y trabajo:

Así pues, de por sí la existencia de energía no significa que se puede recibir trabajo: la energía puede ser incapaz de trabajar. A nuestro alrededor, en el aire, agua y suelo existe una enorme cantidad de energía interna del movimiento molecular caótico, pero desgraciadamente, a despecho de las esperanzas de los inventores es absolutamente inútil para la obtención de trabajo. Esto lo confirma el principio de Carnot, que se desprende del segundo principio de la termodinámica.

La termodinámica se presta para toda clase de analogías. Me imagino por ejemplo que si en algunas ecuaciones se sustituye la energía por dinero y se conserva la variable trabajo, seguramente se podrían sacar conclusiones entretenidas. Una idea primordial en la termodinámica es la necesidad de un desequilibrio, de una diferencia de potencial y me imagino que un concepto análogo podría decirse sobre la economía: la economía solo puede funcionar donde hay diferencias de riqueza, si el dinero se distribuye igualmente entre todos no puede producir trabajo, solo son las diferencias de riqueza son capaces de producir trabajo.

Una consecuencia interesante del segundo principio (aumento de la entropía) es que pronostica la muerte térmica del universo, en cada trabajo que se produce en el universo se desprende calor (o sea desorden, equiibrio), las diferencias de potencial tienden a desaparecer y se llegaría a una temperatura perfectamente uniforme en todo el universo con lo que desaparece la posibilidad de todo trabajo pues como vimos antes la única posibilidad de obtener trabajo -que es una forma "ordenada" o "concentrada" de la energía, para decirlo de alguna manera- es teniendo una diferencia de potencial.

Pero en cierto modo la naturaleza viva nos muestra procesos anti entrópicos que parecen contradecir al segundo principio. Si bien es cierto todos los seres vivos nos morimos, cumpliendo el principio de aumento de entropía, las especies tienden a perpetuarse, o por lo menos van en dirección contraria al aumento de la entropía. Para crear desequilibrios se necesita energía y la energía vital parece ser anti entrópica. En el libro de Brodianski se hace un balance energético -por ejemplo- de una planta, pero ese parece un enfoque bien superficial, es claro que un ser vivo individual cumple con el segundo principio, ¡por algo se muere! el asunto es la perpetuación de las especies. Creo que es un problema que está bien lejos de ser resuelto todavía y efectivamente la naturaleza viva parece tener un comportamiento anti entrópico.

En fin, tantas cosas entretenidas después de leer el libro sobre el motor perpetuo, y uno preocupado de estupideces como la cuenta de la luz y el agua, que se vayan al diablo, la entropía es mucho más importante.

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15 Comments:

Blogger Ulschmidt said...

Exactamente, si señor!! Y para hacer ese trabajo antientrópico que significa vivir lo mejor es ponerse en medio de una gran corriente entrópica, así pescamos algo de la muerte térmica. Ejemplo clásico: el Sol se va consumiendo, pero una infinitesimal fracción de su energía alimenta la vida, la cultura y los blogs ariqueños en el planeta Tierra. Una construcción antientrópica (neguentropía la llaman) que no viola el segundo principio porque construye a partir de una mayor destrucción previa.
Tratándose de dinero, lo mejor es estar cerca de donde circula mucho. A ver si nos toca algo de la diferencia de potencial. Visto asi, todos los románticos que se van a poblar la Patagonia estan en principio equivocados y todos los que se mudan a Wall Street para empezar siquiera sirviendo café, estan acertados.

3 de mayo de 2010, 11:53

 
Anonymous Anónimo said...

:)
Me acorde de un profe de la U que hacia la siguiente pregunta de vez en cuando...
A ver las mujeres de la clase...
expliquenme porque cuando uno tiende la ropa esta se seca???

3 de mayo de 2010, 12:27

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Ulschmidt que buen consejo, veré donde haya una buena diferencia de potencial para instalarme al lado ¡algo tiene que caer!

Anónimo, ese parece que es el principio cero Cuando dos cuerpos en contacto igualan sus temperaturas ¿o no?

3 de mayo de 2010, 15:25

 
Blogger JORGE said...

Los cuerpos igualan sus temperaturas durante el acto sexual!!!

3 de mayo de 2010, 17:54

 
Blogger Ulschmidt said...

pepro Jorge, a quien se le ocurriria traer el termómetro en semejante momento!

3 de mayo de 2010, 19:44

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Jorge que tipo más desgenerado, este es un asunto serio hombre!

3 de mayo de 2010, 21:22

 
Anonymous Wilson said...

En mi opinion, y remarco lo de opinion, el universo es determinista en sentido estricto. El estado actual de el es fruto de su estado anterior y sera causa estricta (es decir total, completa) del estado futuro. Si algo se escapa de esa determinacion, es solo que el estado actual esta incompletamente definido.
Obviamente eso no quiere decir que pueda predecirse el estado futuro, pues no tenemos la capacidad de conocer, integramente, el estado actual.
Si se del principio de indeterminacion de Heisennosecuanto y del dichoso gato muerto-vivo y todos esos cuentos, que solo muestran nuestra actual incapacidad de comprender los fenomenes. Incapacidad probablemente intrinseca a nuestras limitaciones; nadie puede afirmar que el seso esta ahi para conocer el universo, es solo la maquinita que nos permite tratar de manejarnos

4 de mayo de 2010, 00:08

 
Blogger JORGE said...

Y yo seriamente propongo que dos cuerpos igualan sus temperatura corporal durante el acto sexual.
Este fenomeno es un hecho medico y cientifico,algo que se puede expresar en una forma academica!!!
Teniendo nada que ver con ser un desgenerado.
Tomas .Que mal pensado tu eres hombre.
Yo soy un hombre con intereses nobles y puros, solamente interesado en avanzar el conocimientos de tus lectores.

4 de mayo de 2010, 08:15

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Wilson, si, son dos formas de ver la cosa. Una que existe un determinismo puro y que todo lo que nos parece azar o incierto es simplemente por la indelicadeza de nuestros sentidos, la otra que existe una incerteza fundamental y que lo que a nosotros nos parece perfectamente determinado es más bien porque estamos acostumbrados a observar los sucesos más probables, que a escala macro se dan con una gran regularidad tomando en cuenta nuestro horizonte de tiempo es bien corto.

Si admitimos que nuestros sentidos son demasiado limitados para comprender "la realidad" el efecto es el mismo que decir que la realidad no existe. O dicho de otra forma, decir que existe una realidad es solo un asunto de fe o de especulación.

Lo mismo con lo probabilístico - determinístico, hasta hace pocos años era imposible conocer eventos probabilísticos, pero al estudiar las cosas muy pequeñas que se mueven muy rápido, me imagino que los rangos de tiempo que podemos observar se alargan (análogo a cuando se estudian moscas que se pueden ver varias generaciones en pocos días) y en estos casos se pueden ver efectos probabilísticos.

Que las ecuaciones estadísticas funcionen mejor para predecir en estos casos puede sugerir que la naturaleza es así, en lugar que las ecuaciones sean "aproximadas" como decía Einstein.

Jorge, eres un obseso ;D

4 de mayo de 2010, 09:48

 
Blogger JORGE said...

Tomas.Todo en buen humor y por amor al WEB VEO.

4 de mayo de 2010, 11:06

 
Anonymous Wilson said...

Me pasa que la incerteza, y el modelo probabilistico que se usa para manejarla, deja, en mi opinion, fuera del sistema elementos que causan la supuesta incerteza.
Es decir la incerteza es una mera aproximacion a una realidad causal, completamente determinada.
Si hay un Dios Espaguetti causando las desviaciones, ( o cuerdas o mini inimaginables particulas o energias rarisimas) el que no podamos modelarlo es solo defecto, sin duda inevitable, del modelo.
Decia el tio Alberto: dios no juega a los dados, sin embargo los dados son un macro sistema completamente determinado, solo que no estamos en condiciones de predecir un resultado especifico. Pero si fuese posible incorporar todos los infinitos factores que determinan el resultado, incluyendo la manito de dios, el resultado unico es el que realmente se produce.
Asi mini "pedacitos" de materia que parecen estar en dos partes simultaneamente o asuntos semejantes, serian resultado de nuestras la interaccion de nuestra limitada manera de observar

4 de mayo de 2010, 11:18

 
Blogger Ulschmidt said...

Ni hace falta llegar a lo cuántico. Los coeficientes de Lyapunov, la teoría del Caos, en fin, demuestran que de una variación indetectable puede propagarse un mundo de diferencia. El mundo es impredecible.

4 de mayo de 2010, 11:34

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Wilson, el argumento es muy parecido al del "diseño inteligente" y OJO yo no lo estoy refrutando, solo digo que hay una buena componente de fe en el asunto.

Si reconocemos que la posibilidad de conocimiento en esto es muy limitada no tiene mucho sentido afirmar una u otra cosa, es tal como tu dices una cuestión de opinión.

Ulschmidt yo también tiendo a creer que el asunto es probabilistico y que lo causal es una percepción nuestra, al final todo llega a las limitaciones del conocimiento así es que no queda otra que decir "solo se que nada se"

4 de mayo de 2010, 11:37

 
Anonymous Wilson said...

Estoy de acuerdo, el mundo es impredecible. Pero eso no quiere decir que sea indeterminado,otra cosa es que no podamos conocer esa determinacion.
Por mucho caos y etc. la cosa que ocurre, ocurre. ¿Cual de todas los estados posible ocurrira? Es lo que no podemos predecir.

Esta conversacion me recuerda una de hace poco en casa del J.F. en medio de una alta ingesta de jugos de uva :-)

4 de mayo de 2010, 12:57

 
Blogger JORGE said...

OK.Todos Ustedes Filistinos. Me sorprende que ninguno menciono Quantom Theory y y el Uncertainty Principle.
Einstein rechaso esta teoria y el preferia en creer en un mundo de leyes y ordenes fisicas y en no las probabilidades basada en estatisticas.
Ergo. Dios no juega con los dados!

4 de mayo de 2010, 16:47

 

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