Si se violó la Segunda Ley de la Termodinámica, y dado que significa que el calor no puede fluir del frío al calor, entonces todos deberíamos caminar desnudos y nunca necesitaríamos comer. No estoy seguro de que tu mundo de fantasía sea tan atractivo, poblado por zombis desnudos chupadores de sangre. Bromas aparte, no aplica estrictamente la ley a los objetos, debe aplicarla a los sistemas. Es una ley de sistema y requiere un pensamiento sistémico. Un sistema es una abstracción y, por definición, está incrustado en un sistema no llamado el entorno. Así como su cuerpo está incrustado (no solo insertado) en el mundo natural.
La segunda ley es sobre el efecto total del cambio. Hay muchas maneras de expresarlo, pero el más simple es acerca del flujo de calor. Las cosas calientes naturalmente se enfrían . Ese es el orden natural de las cosas. Si un sistema se vuelve más frío por sí solo, es porque el ambiente era más frío y se calentaba un poco. Puede generar calor a partir de energía concentrada, que puede provenir del sistema o del entorno. El solo hecho de que tenga que comer constantemente para mantenerse con vida es una demostración de la segunda ley.
Pero es más que probable que esté confundiendo el concepto de orden termodinámico con la organización del sistema. Ellos no son sinónimos La segunda ley se refiere a la primera y es universal. Para obedecer la segunda ley, la organización dinámica sostenida requiere restricciones dinámicas, que a su vez requieren un motor termodinámico y combustible para ejecutarlo. Tú comes comida. Una célula cancerosa consume energía metabólica. La palabra clave que debe buscar es “disipativa”. En un sistema disipativo, tiene fuentes de energía concentradas que queman la energía, lo que crea una abundancia de entropía y, por lo tanto, puede financiar una reducción de la entropía en partes de un sistema. ASÍ QUE no es verdad que la entropía en cualquier sistema siempre debe aumentar, puede disminuir; a la segunda ley solo le importa el cambio total de entropía. Es una ley de contabilidad esencialmente. Por supuesto, la entropía puede disminuir, cada vez que condensa un gas o un sólido crea una estructura en el fluido, pero a expensas del medio ambiente. Solo tienes que disipar la energía para lograr esto. Hay innumerables ejemplos. El sol es una fuente de energía concentrada, por lo que a medida que se disipa, las estructuras que cuestan entropía pueden desarrollarse, la energía es la clave.
La organización dinámica está integrada en los flujos de energía dinámicos. Todos los tipos de estructuras autoensamblables pueden existir en esos flujos. Aquí hay algunos ejemplos de autoorganización dinámica:
Vórtice de agua de baño:
¿Quién descubrió la célula de la planta?
¿Por qué los cloroplastos en Euglena tienen tres membranas?
¿Por qué el núcleo desaparece en los RBC? ¿Cómo pueden sobrevivir sin un núcleo?
¿De qué color son los glóbulos blancos? ¿Cuál es su propósito?
Cubo giratorio de Newton:
El gran hexágono en el polo de Saturno:
Agua superenfriada:
Modos solares:
Un copo de nieve
Metal plateado depositado por electrólisis:
Los materiales geológicos tienen muchos comportamientos interesantes de autoorganización. Aquí hay un nanotubo aislado de una muestra de meteorito:
Ahora no hay dudas de que la vida en la tierra se originó en la química de las vesículas. Es un problema resuelto, todo lo que queda es aprender más sobre la dinámica y cómo controlarla mejor, para convertirla en un proceso de ingeniería.
Formación espontánea de vesículas autoensamblado (grasa en líquido):
Estructura emergente en perlas y inestabilidades de pandeo en columnas de flujo de fluido:
Reproducción espontánea de vesículas a través de perlas:
Perlas causadas por estrés y flujo osmótico, teoría versus experimento:
Elongación de las vesículas y la reproducción de perlas. La escisión posterior puede hacer que las vesículas hijas se formen y crezcan.
Las vesículas pueden incorporar productos químicos del medio ambiente, aquellas alteraciones que promueven el crecimiento y la supervivencia de las vesículas modificadas se seleccionan de forma natural.
Todos estos eventos de creación de orden son totalmente consistentes con la ley física.
El campo emergente de los nano-reactores explota estos fenómenos naturales. Tenga en cuenta que la palabra “disipativo” es importante, debe haber una fuente de energía natural en el diseño que proporcione la energía necesaria, de modo que la segunda ley esté satsificada.
El autoasamblaje molecular se está convirtiendo en el juego más popular de la ciudad:
Puedo hacer una predicción de que no pasará mucho tiempo antes de que comencemos a literalmente “hacer crecer” las computadoras cuánticas.
