sábado, 30 de abril de 2011

¿Por qué hay orden en el cosmos?


La naturaleza, igual que las sociedades humanas, está regida por leyes de obligado cumplimiento. La segunda ley de la termodinámica es una de las más importantes; impone un mandato ineludible a cualquier cambio que suceda en el cosmos: el desorden siempre sigue al orden, las estructuras complejas tienden a simplificarse. Esta ley parece que nos obliga a admitir que el universo inicial estaba perfectamente ordenado, y que cualquier evolución posterior aumentará el desorden (o la entropía, que es el sinónimo que prefieren usar los físicos) cósmico. Sin embargo, ¿de dónde procede el orden?; porque, si aceptamos la teoría del Big-Bang, colegimos que una creación accidental habría producido, con una probabilidad que es prácticamente certeza, un universo absolutamente desordenado. Las estructuras complejas (el orden) habrían surgido del caos original debido a procesos físicos posteriores y no a causa de una fluctuación inconcebiblemente improbable. Esta paradoja fundamental en la cosmología no se ha resuelto hasta hace poco.

La contradicción desaparece cuando nos fijamos en la letra pequeña; porque la segunda ley sólo puede aplicarse a sistemas aislados, y el universo no puede aislarse ni de la gravedad ni de su expansión. El comportamiento del gas en el cilindro del motor de un automóvil nos sirve como analogía para entender el origen del orden cósmico. El gas permanece homogéneo dentro del cilindro si el pistón está quieto; levántese ahora el pistón: el gas se expande, deja de ser uniforme, se producen turbulencias; espérese un tiempo y el gas se habrá estabilizado de nuevo en otro estado homogéneo. Durante el intervalo que transcurre entre ambos estados homogéneos se habrán creado turbulencias (estructuras), ¿se trata de un fallo en la ley? Por supuesto que no; en el estado inicial había un desorden máximo, sin embargo, cuando se movió el pistón cambiaron las condiciones permitiendo que se alcanzase otro estado en el que el desorden también es máximo, aunque mayor que antes. Algo similar sucedió en el universo primitivo: se encontraba perfectamente desordenado, pero a medida que se expandía su desorden aumentaba; la expansión cósmica desempeña un papel similar al del pistón.

Quizá el lector perspicaz se pregunte ahora, ¿y la gravedad?, ¿cómo afecta la gravedad a todo esto? Ignoramos la relación exacta que existe entre la entropía y la gravedad, por ello debemos ser humildes, callarnos y esperar nuevos conocimientos.

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