El incesante cambio de la naturaleza
Los sistemas alejados del equilibrio termodinámico
Algunos fenómenos naturales muestran cambios periódicos y regulares, como el girar de la Tierra alrededor de su eje de rotación; regularidad que nos da la escala de tiempo de un día sideral
Probablemente, hay pocos fenómenos más evidentes que el paso del tiempo. Muchos de los acontecimientos que observamos a nuestro alrededor ocurren en un orden temporal, esto es, podemos distinguir su estado inicial de su estado final; en otras palabras, distinguimos entre el pasado y el presente. Nacemos, crecemos, morimos... Pero, ¿qué hay detrás de esta tendencia que nos hace percibir el paso del tiempo? Esta pregunta no es nueva y constituye uno de los problemas en espera de ser resueltos por la ciencia.
En la Naturaleza encontramos fenómenos que exhiben cambios ocurridos periódicamente y de manera regular, en los cuales, el estado inicial corresponde al estado final, regularidad que nos resulta muy útil para medir el paso de tiempo. Por ejemplo, la Tierra tarda en promedio 23 horas, 56 minutos y 4.0916 segundos en dar una vuelta alrededor de su eje de rotación, lo que es verificable simplemente midiendo el tiempo transcurrido para que una estrella observada en el cielo regrese a la posición que ocupaba al iniciar la observación. Esta regularidad nos da la escala de tiempo de un día sideral; y también observamos muchos sucesos periódicos más que proporcionan escalas de tiempo distintas: un cristal de cuarzo —usado en algunos relojes modernos— vibra a una frecuencia característica de 32,768 ciclos por cada segundo, particularidad que le permite medir el paso de tiempo a escalas de 0.00003 segundos.
Otros fenómenos, en cambio, aparentan ocurrir en un solo sentido del tiempo, es decir, la secuencia de cambios que experimentan muchos sistemas no es periódica ni regular; éstos son los llamados fenómenos irreversibles, tal es el caso de la secuencia de cambios que experimentamos los seres vivos, y la característica de éstos es que nunca regresan a su estado inicial. Una conocida rima infantil hace alusión a la irreversibilidad de ciertos cambios:
Humpty Dumpty estaba sentado en un muro,
Humpty Dumpty sufrió una gran caída.
Ni sesenta hombres, ni sesenta hombres más,
pudieron a Humpty arreglar jamás.
(Recordemos que Humpty Dumpty es un huevo.)
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Francisco J. Sevilla Pérez es investigador de carrera y profesor de asignatura, en el Instituto de Física-UNAM
