La entropía es uno de los conceptos más malinterpretados en la ciencia. A menudo se describe como la “cantidad de desorden” dentro de un sistema. La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía de un sistema cerrado siempre aumenta con el tiempo. Esto podría llevarte a preguntarte: ¿por qué limpiar la oficina si eventualmente se desordenará de nuevo?
Es posible que tengas razón, pero no se puede responsabilizar a la entropía por ello. La metáfora de la habitación desordenada se utiliza frecuentemente para ilustrar el concepto (generalmente se refiere a la habitación de un adolescente, ¿verdad?), pero resulta engañosa. El “desorden” no implica desorganización o caos; se refiere al número de maneras en que se pueden organizar las partes de un sistema sin alterar su estado general.
Entendiendo el sistema
Imagina que tu “sistema” es una caja llena de aire. Dentro de ella, a nivel microscópico, las moléculas de gas chocan entre sí como en un juego de carros chocones. Si pudieras conocer la posición y velocidad de cada partícula en un momento determinado, tendrías un microestado posible, pero existen infinitos microestados que cambian billones de veces por segundo.
Sin embargo, no puedes observar esto directamente. Lo que ves son propiedades generales a nivel macro, como la presión atmosférica; si sellaras la caja a nivel del mar, la presión sería de 14.7 libras por pulgada cuadrada (psi). A menos que se añada energía al sistema (por ejemplo, al calentarlo), esta presión permanece constante. Por lo tanto, todos esos microestados se corresponden con el macroestado de 14.7 psi. ¿Queda claro?
La relación entre probabilidad y entropía
La entropía se relaciona con el vínculo entre el mundo atómico invisible y el mundo visible y medible en el que vivimos. Es un puente conceptual y matemático entre dos niveles de realidad. Ahora bien, de entre todos los resultados posibles, ¿cuáles se manifiestan realmente? Esto es esencialmente aleatorio, lo que convierte a la entropía en una cuestión de probabilidad. La probabilidad es fundamental para entender la entropía, un aspecto que la metáfora de la habitación desordenada no capta adecuadamente. Por ello, utilizaré una analogía diferente: lanzar los dados.
Imagina que lanzas un dado de seis caras. El resultado será un número entre 1 y 6, ¿cierto? Hay seis resultados posibles. Si lanzas un dado de 20 caras de Dungeons & Dragons, hay 20 resultados posibles. Si deseas impresionar a tus amigos, podrías mencionar que este dado tiene mayor entropía debido a sus más amplias posibilidades.
Ahora, supón que estás determinando las habilidades de un personaje en D&D y lanzas tres dados de seis caras. La suma de los tres resultados puede variar entre 3 y 18, pero no todas las sumas tienen la misma probabilidad de ocurrir. Para alcanzar la máxima destreza del personaje, por ejemplo, necesitas un 18. Solo hay una manera de lograrlo: cada dado debe mostrar un 6.
