Re: [escepticos] entropia

[Enrique Reyes <conen@...>]

Marcelo Huerta wrote:
> 
> El 04/10/99 22:23:38, Enrique Reyes <conen en idecnet.com> escribió:
> 
> >[...] También nos toman el pelo cuando hablan de un espacio
> > de las fases para el universo entero (un mapa no ya del universo entero,
> > sino de todas las configuraciones posibles del universo), etc...
> 
> ¿Podrías ampliar un poco esto último?
> Estoy jugando con una noción similar en una novela inconclusa que tengo
> durmiendo por allí, y quisiera saber más al respecto.
> 
>                                       o-=< Marcelo Huerta >=-o

Espero que sepáis perdonar el rollo (esto lo escribo después de haber
escrito lo demás). No tiene demasiado interés en general.

Lo mejor es que te saltes todo los párrafos que siguen y te leas o
releas "La mente nueva del emperador", de Roger Penrose, Ed. Grijalbo
Mondadori. 1991. En él se introduce el concepto de espacio de fases
mejor de lo que pueda hacerlo yo y es un libro que vale la pena leer.
También habla del espacio de las fases para el universo en su conjunto
en los capítulos finales. Te recomiendo este libro, porque ya de paso se
trata de un libro muy interesante, pero el concepto de espacio de fases
lo puedes encontrar en cualquier libro de física que hable de física
estadística o incluso de mecánica clásica.

El espacio tridimensional clásico (cartesiano por ejemplo) nos permite
situar un punto material en un determinado lugar del espacio. Más
interesante todavía, nos permite situar diferentes puntos los unos con
respecto a los otros. Para esto basta dar tres números para cada punto.
por eso se dice tridimensional. Se puede pensar en espacios de más
dimensiones, donde para situar un punto se hacen necesarios más de tres
números. hay espacios tetradimensionales, penta dimesionales, etc...en
general espacios multidimensionales.

El espacio fásico o espacio de las fases de un sistema físico es un
espacio multidimensional para el cual cada "punto" está dado por una
serie de números que nos dan información completa sobre el estado en que
se encuentra el sistema físico en cuestión. Si el estado del sistema
cambia, el punto que le corresponde en el espacio fásico será otro. En
el proceso del cambio, habrá pasado por puntos intermedios, describiendo
una "trayectoria" en dicho espacio.

Hay que recalcar lo de "información completa". Por ejemplo hablemos de
un sistema formado por las moléculas de un gas en el interior de un
recipiente. Los números que determinan el punto del espacio fásico en el
que se encuentra el sistema en un momento determinado serán los
correspondientes al lugar en que se encuentra cada molécula (3 números
para cada uno) y la velocidad con que se mueve (otros 3), con lo cual el
número de dimensiones del espacio fásico es de 6 veces el número de
moléculas. Un número que fácilmente sobrepasa nuestra imaginación en
cuanto se refiere a las dimensiones de un espacio auténtico. Hay que
darse cuenta que después de todo, un espacio fásico es una construcción
teórica. Para estudiar dicho sistema, tal vez nos valdrían tres números,
por ejemplo la presión, el volumen y la temperatura, pero esta no es la
"información completa" a la que se refiere el estado fásico.

Es como si en cada punto del espacio fásico encontraras una ristra de
números que es la descripción completa del sistema (codificada de una
determinada manera). Como el sistema puede estar en multitud de
situaciones distintas, pues tienes la misma multitud de puntos posibles
en el estado de las fases. Desde este punto de vista, el espacio de las
fases es un "mapa" de todos los posibles estados en que podemos
encontrar teóricamente al sistema. El sistema se encontrará en un punto
determinado en cada momento. Un cambio del sistema que lo lleva de un
estado (punto en el EF) a otro (otro punto en el EF) en un cierto
periodo de tiempo, será representado por una curva que une los dos
puntos en el EF.

Este espacio de las fases sirve de base para desarrollar la física
estadística del sistema, basada en probabilidades. Las conclusiones de
tal estudio estadístico permiten desarrollar una termodinámica completa
y consistente del sistema de una manera harto elegante. El gran triunfo
inicial de todo este desarrollo consistió en la recreación de las
conclusiones a las que había llegado la termodinámica clásica por
métodos experimentales, dando validez a las consideraciones
probabilísticas de la mecánica estadística.

Bueno, hay un montón de cosas interesantes que decir al respecto, pero
ya me he pasado un montón, no me creo que haya escrito todo esto,
uffff!. Te sigo recomendando el libro aquél.

Saludos,

Enrique Reyes

PD. Informanos de la novela cuando la publiques ;-)