Hablemos de entropía, o el porqué de las habitaciones desordenadas
Hace poco estábamos viendo un vídeo de un huevo que rodaba por la mesa hasta deslizarse por el canto y caer contra el suelo cuando, en el momento en que se estaba rebobinando, entró un compañero por la puerta y preguntó: “¿Crees que se podría saber si la película iba hacía atrás o hacía delante?”. La respuesta no es blanco o negro. Si vemos unos trozos de cáscaras de huevo, yema y clara reconstituirse y elevarse hasta la mesa, esto no da lugar a dudas: podríamos detectar que se está rebobinando. Pero si observamos el tramo de vídeo desde el borde de la mesa mientras se mueve por la misma, en ese caso, es físicamente imposible detectar si el vídeo está pasando hacia adelante o hacia atrás.
¿Qué nos indica hacia dónde va la flecha del tiempo? ¿Por qué sabemos que el hecho de que el huevo se rompa significa que el tiempo está avanzando hacia delante? En este caso, estamos aplicando, lo conozcamos o no, uno de los principios de la termodinámica que dice que la entropía se mantiene o aumenta en el universo. Quizá no seamos conscientes de ello e incluso puede que nunca hayamos oído hablar de ella, pero todos tenemos cierta intuición sobre la entropía: es de esas cosas que conocemos sin saber que sabemos.
Vamos a intentar explicarlo de manera sencilla: imagina que abres la puerta de tu cuarto y observas tu habitación. La habitación estará ordenada o no, no vamos a profundizar en el tema, pero, ¿en cuántas formas diferentes podríamos ordenarla? Puede parecerte que en muchas, pero piensa ahora de cuántas formas diferentes podríamos desordenarla. Hay muchas más formas de desordenar la habitación que de ordenarla. Eso quiere decir que el estado desordenado tiene más entropía, es decir, más estados posibles que el estado ordenado. Y la física nos dice que la flecha del tiempo va de un estado de menor entropía a un estado de mayor entropía, o sea que lo lógico es que la habitación esté desordenada a no ser que gastes energía en ordenarla. Ahí tienes una excusa muy física para el estado de la habitación… ¡Cuánto cuesta ir contra las leyes de la física!
Volviendo al vídeo, sabemos que hay muchas más formas de que los componentes del huevo pueden estar rotos que la forma en que pueden estar ordenados, así que sabemos que el estado roto tiene mayor entropía y eso nos lleva a pensar que la fecha del tiempo va en la dirección de aumentar la entropía, es decir, de aumentar el desorden.
Ahora que hemos establecido una flecha del tiempo con ayuda de la entropía podemos retroceder en el tiempo del universo. El estado actual del universo tiene una mayor entropía que en cualquier tiempo pasado por lo que el pasado el universo debiera ser más ordenado, y esto concuerda con la conocida hipótesis del Big Bang. Un universo más primitivo debiera ser más ordenado sencillamente porque es más pequeño y hay menos estados posibles en un espacio menor.
Así que recuerda, cada vez que casques un huevo… estás demostrando que hubo un Big Bang.
Rafael Barea
Profesor de la Escuela Politécnica de la Universidad Nebrija