¿Qué es la vida?
Voy a intentar responder a esta pregunta, pero desde un punto de vista totalmente científico.
La vida es un complejo proceso físico-químico en el que están implicadas miles de reacciones diferentes que se llevan a cabo de un modo organizado.
Estas reacciones se llaman reacciones metabólicas y al conjunto de ellas metabolismo (la palabra griega de la que deriva (metabolé) significa cambio o intercambio). Todo esto viene referido a una serie de aportes o pérdidas de energía.
Con esto podemos estar de acuerdo todos, pero el problema llega cuando interviene el concepto de la entropía.
Todo lo que pasa en la Naturaleza, significa un aumento de la entropía de aquella parte del mundo donde ocurre. Por lo tanto, un organismo vivo aumentará continuamente su entropía. La entropía puede definirse coloquialmente, como el grado de desorden de un sistema, es decir, su grado de homogeneidad.
La variación de entropía nos muestra la variación del orden molecular ocurrido en una reacción química. Si el incremento de entropía es positivo, los productos presentan un mayor desorden molecular (mayor entropía). En cambio, cuando el incremento es negativo, los productos son más ordenados.
Debemos saber que los sistemas naturales dirigen sus cambios a una situación de equilibrio, y se puede mostrar que dicha situación corresponde al máximo de entropía. Por ello tiende a aproximarse al peligroso estado de entropía máxima que, en el caso de los organismos, es la muerte. El completo estado de equilibrio con el medio que te rodea.
Podemos considerar que un organismo vivo produce entropía positiva extrayendo continuamente entropía negativa de su medio ambiente.
La entropía es una cantidad física medible. En el cero absoluto de temperatura (–273ºC), la entropía de cualquier sustancia es cero. Cuando se lleva a esa sustancia a cualquier otro estado, la entropía aumenta en una cantidad que se calcula dividiendo el calor que tenía que suministrarse en este procedimiento por la temperatura absoluta a la que fue suministrado. La unidad con que se mide la entropía es cal/ºC. Con este cálculo, en termodinámica, la entropía determina la parte que no puede utilizarse para producir trabajo.
La ecuación de Bolztmann aporta una relación cuantitativa para expresar estadísticamente el concepto de orden y desorden:
entropía = k log D
donde k es la constante de Boltzmann (= 3,2983 x 10–24 cal/ºC) y D es una medida cuantitativa del desorden atómico del cuerpo en cuestión.
Entonces, su recíproco, 1/D, puede considerarse como una medida directa del orden.
Como log (1/D) = – log D, podemos escribir la ecuación de Boltzmann (entropía = k log D) así:
–(entropía) = k log (1/D)
De este modo, la entropía negativa, es una medida de orden.
El concepto de entropía fue desarrollado en respuesta a la observación de que una cierta cantidad de energía liberada de reacciones de combustión siempre se pierde debido a la disipación o la fricción y por lo tanto no se transforma en trabajo útil.
Los primeros motores de calor eran ineficientes, la conversión de menos de dos por ciento de la energía de entrada en producción de trabajo útil; una gran cantidad de energía útil se disipa o se pierde en lo que parecía un estado de aleatoriedad inconmensurable.
Durante los próximos dos siglos, los físicos investigaron este enigma de la energía perdida, el resultado fue el concepto de entropía.
Pero…
¿Por qué ocurren los sucesos en la Naturaleza de una manera determinada y no de otra manera?, es decir, ¿cuál es el sentido de los sucesos?
Y lo más importante, ¿qué tiene que ver todo esto con la vida?
En la Naturaleza, en las máquinas (estas intentan imitar a la naturaleza) y en los organismos, la entropía aumenta sin que hagamos nada especial, el desorden aparece continuamente.
Como ya he dicho antes, cuando los organismos vivos consiguen aumentar su entropía al máximo, es decir, hasta llegar a un equilibrio con el exterior, ha llegado su muerte.
En el caso de las máquinas, para su funcionamiento.
Por si no somos capaces de imaginarnos la entropía, aquí tenemos dos ejemplos cotidianos, que afirmarían lo que antes se ha explicado:
Tenemos dos envases de un litro de capacidad que contienen, respectivamente, pintura blanca y pintura negra; con una cucharita, tomamos pintura blanca, la vertemos en el recipiente de pintura negra y mezclamos; luego tomamos con la misma cucharita pintura negra, la vertemos en el recipiente de pintura blanca y mezclamos; repetimos el proceso hasta que tenemos dos litros de pintura gris, que no podremos reconvertir en un litro de pintura blanca y otro de pintura negra; la entropía del conjunto ha ido en aumento hasta llegar a un máximo cuando los colores de ambos recipientes son sensiblemente iguales.
Si se ponen en contacto dos trozos de metal con distinta temperatura, el trozo caliente se enfriará, y el trozo frío se calentará, finalizando en equilibro térmico.
El proceso inverso, el calentamiento del trozo caliente y el enfriamiento del trozo frío no se presenta, a pesar de conservar la energía.
Como conclusión, podemos sacar que el universo tiende a distribuir la energía uniformemente; es decir, a maximizar la entropía.
Pensemos en lo que diferencia a la materia viva de la no viva. ¿Cuál es el rasgo característico de la vida?
Podemos hablar de vida cuando el organismo sigue haciendo algo.
Un organismo vivo evita la degradación al estado inerte de equilibrio o de máxima entropía. ¿Cómo? Con los procesos que realiza, come, bebe, respira… Es decir, a través del metabolismo.
Puede que parezca difícil la pregunta de ¿Qué es la vida? Pero es más difícil de responder esta:
¿Qué es la entropía?
Espero que os hayáis enterado de esto, lo he intentado explicar de manera que se entienda, pero aún así no sé si alguien puede ser capaz de tener todos estos conceptos claros.
Para más información y una total comprensión os recomiendo estos videos (seguidos) en el que se explica la entropía:
Haber investigado sobre este tema me ha parecido súper interesante.
Me gustaría poder estudiarlo más a fondo…
Quizá estas preferencias sean las que me guían a la hora de elegir una carrera.
Y antes de finalizar con la entrada, quiero citar:
"De mi cuerpo descompuestos nacerán flores: eso es eternidad".
P.D. Si lo has leído me gustaría que me dejases un comentario con tu opinión, gracias.
efectivamente... y el metabolismo consiste en evitar ese equilibrio mortal. Por eso Schrödinger habla de "entropía negativa"... ya lo hablaremos
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