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Entropia y mi habitación

Todos hemos oído hablar de la entropía. Y muchos la hemos tenido que estudiar. Y junto a ella siempre aparecían conceptos como desorden, número de estados, irreversibilidad, espontaneidad, información, y otros. Pensemos en estos conceptos irremediablemente ligados a la entropía.
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Una nanoesfera levitando incumple la segunda ley de la termodinámica

Una nanoesfera levitando incumple la segunda ley de la termodinámica

Mirar una película al revés a menudo causa gracia porque sabemos que los procesos en la naturaleza no suelen revertirse. La ley física que explica este comportamiento es la segunda ley de la termodinámica, que postula que la entropía de un sistema, una medida de su desorden, nunca disminuye de forma espontánea. Esto favorece el desorden –alta entropía– frente al orden –baja entropía–. A escalas nano la segunda ley puede ser violada de forma temporal en ocasiones, como por ejemplo la transferencia de calor desde un sistema frío a uno caliente.
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De la entropía

De la entropía

Posiblemente pocas ideas científicas tan fundamentales tengan más expresiones diferentes que la segunda ley de la termodinámica. Una que no suele emplearse demasiado pero que encierra en una sola frase su esencia se debe a Ludwig Boltzmann que, parafraseando a Jossiah Willard Gibbs, dijo: “La imposibilidad de una disminución no compensada de la entropía parece estar reducida a una improbabilidad”. Y es que el concepto de entropía está en el centro de la termodinámica, y en el de la evolución del universo.
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Creacionismo y entropía (videoblog)  

Los seguidores del creacionismo han descubierto la evidencia definitiva contra la evolución: un ser humano tiene una entropía demasiado baja, por consiguiente ha de existir un Creador. La Termodinámica no dice eso.
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Enunciados de la segunda ley de la termodinámica

El concepto de entropía está asociado a las irreversibilidades en los procesos y el incremento del desorden con el tiempo, así como la tercera ley; que establece la imposibilidad de alcanzar el cero absoluto de la temperatura debido a las pérdidas de energía ocasionadas durante el proceso de transformación de la misma y las formas en que se transfiere el calor, sea conducción, convección y radiación. Todas ellas, igualmente, son consecuencia de la segunda ley. Profundicemos en algunos enunciados para comprender mejor esta ley.
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Crean un diablo de Maxwell con un solo electrón

Para ilustrar el concepto de entropía de la información, el físico Leó Szilárd ideó en 1929 un motor que funcionaba gracias al diablo de Maxwell transformando calor en trabajo. La entropía del motor decrece gracias al incremento de la información del diablo, pero sin violar la segunda ley de la termodinámica para el sistema completo (motor+diablo). Se publica en PNAS la construcción, por primera vez, de un motor de Szilárd que funciona con un solo electrón.
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La muerte del Universo

"La entropía es un concepto sumamente interesante, y en cierta forma enigmático, ligado al grado de desorden de la materia y la energía de un sistema. El segundo principio de la termodinámica establece que en un sistema cerrado, tal como el propio Universo, sus parámetros característicos se desarrollarán de tal forma que tenderán a maximizarla, es decir, a llevar al sistema a un máximo desorden..."
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Jugando con números aleatorios en Linux

Cuando trabajamos con Linux, los números aleatorios están disponibles en dos dispositivos, también denominados piscinas de entropía, denominados /dev/random y /dev/urandom. Recordemos que Linux tiene el honor de ser el primer sistema operativo que disponía de un generador aleatorio integrado en el kernel del sistema...
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Dos futuros pueden explicar el misterioso pasado del tiempo [eng]

Modelando el Big Bang en un universo de baja entropía, los investigadores obtuvieron un curioso resultado: dos universos diferentes donde el tiempo transcurre en diferentes sentidos. Así la nueva teoría sugiere que el Big Bang no fue el principio, y que quizás vivamos en el pasado de un universo paralelo. Y arroja nueva luz sobre la misterios "flecha del tiempo".
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Las Leyes de la Termodinámica en 5 Minutos  

Si la termodinámica te parece una pesadilla, deberías ver esto. ¡Todo lo imprescindible en 5 minutos!
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¿Es la aparición de la vida incompatible con las leyes de la física?

Voy a despedir temporalmente este blog hasta después de las vacaciones con dos historias que superficialmente no tienen ninguna relación entre sí, pero que en el fondo ilustran una misma y vieja pregunta: ¿cómo surge la vida a partir de la no-vida, o lo complejo a partir de lo simple? Hoy explico el contexto, al que seguirán las dos historias en los próximos días.
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Entropia y el Camino del Sol

Seguro que muchos lectores se van a sorprender cuando afirme que el Sol no nos aporta energía ni calienta la Tierra. Realmente no dependemos de la energía que proporciona el Sol sino de su baja entropía. Considerando la energía recibida durante el día desde el Sol en la Tierra y la emitida durante el día y la noche al espacio por la Tierra, es exactamente la misma, balance neto cero. Sin ser una solución suficiente, pero si muy necesaria, hay que potenciar la proliferación y uso democrático de las energías renovables y la movilización.
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La respuesta de varios físicos a la propuesta de Hawking

Varios físicos han escrito artículos sobre la reciente propuesta de Stephen W. Hawking para resolver la paradoja de la información en los agujeros negros gracias a las supertraslaciones y el grupo BMS. Todo el mundo tiene claro que la dimensión infinita de este grupo de simetrías permite almacenar una cantidad infinita de entropía en el horizonte. Sin embargo, por ahora, nadie sabe como construir una teoría cuántica coherente que reproduzca la entropía (finita) de Bekenstein–Hawking.
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La entropía demuestra que la vida es una excepción maravillosa

Cuando Rudolf Clausius (1822–1888) era aún adolescente juró consagrar su vida al estudio del calor. Entonces no suponía que terminaría descubriendo la ley más despiadada del Universo. Todo empezó por una cuestión de patriotismo.
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El físico que desafió la ley seca de Berkeley en 1905[ENG]

Boltzmann es conocido como el físico austríaco que describió matemáticamente la entropía fue también un escritor de diarios de viaje. En el que escribió sobre su viaje a Berkeley explica como violó repetidamente la ley seca de esa ciudad para conseguir bebidas alcohólicas y sus problemas con las costumbres culinarias americanas.
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Astrofísica mexicana corrige las hipótesis de Hawking

Leticia Corral es una astrofísica mexicana nacida en Chihuahua que acaba de recibir la atención de toda la comunidad científica internacional, al corregir una hipótesis hecha por Stephen Hawking sobre el origen del universo. Leticia presentó un modelo para medir la entropía del Big Bang a partir de ecuaciones de Einsten y la cosmología de Penrose, que plantea la idea de un universo cíclico donde todo surgió de un punto y regresará a ese mismo punto.
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"Cuñadismo científico": "Stephen Hawking es un gran científico, pero no merece la fama que tiene"

"Cuñadismo científico": "Stephen Hawking es un gran científico, pero no merece la fama que tiene"

Entre los que defienden que Hawking no merece ni el agua que bebe, hay de dos tipos, los que saben de qué están hablando y los que no. Entre lo que no tienen ni idea, las joyitas más oídas son cosas como “El tema de la entropía de los agujeros negros ya lo tenía todo solucionado Bekenstein “, “Lo de la radiación de Hawking ya fue predicha y solucionada por Zel´dovich”, “Hawking, ahora, no dice más que chorradas y cambia constantemente de opinión”…etc. Por supuesto huelga mencionar a aquellos ignorantes que piensan que por algún motivo todo GG..
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Inteligencia artificial basada en la entropía

El aumento de la entropía permite simular el comportamiento inteligente de un agente móvil. Controlado por una fuerza proporcional al número de sus posibles estados futuros presenta un comportamiento rico y creativo que parece guiado por la inteligencia.
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¿Por qué el espacio es tridimensional?

La cuestión de por qué el espacio es tridimensional (3D) y no de algún otro número de dimensiones ha desconcertado a los filósofos y científicos desde la antigua Grecia. El espacio-tiempo total es de cuatro dimensiones, o dimensión 3+1, donde el tiempo es la cuarta dimensión. Es bien sabido que la dimensión del tiempo se relaciona con la segunda ley de la termodinámica: el tiempo tiene una dirección (hacia adelante), ya que la entropía (una medida del desorden) nunca disminuye en un sistema cerrado como el universo.
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Los agujeros negros pueden ser en dos dimensiones

La tridimensionalidad de los agujeros negros puede ser meramente aparente: toda su información se podría contener en una superficie bidimensional. Jacob Bekenstein y Stephen Hawking sugieren que la entropía de un agujero negro es proporcional a su área en lugar de a su volumen, como sería más intuitivo. Esta asunción da lugar a la hipótesis de la "holografía" de los agujeros negros, que (muy aproximadamente) sugiere que lo que parece ser en tres dimensiones, de hecho, resulta una imagen proyectada en un horizonte cósmico de dos dimensiones.
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¿Qué es la entropía? [ENG]

¿Qué es la entropía? [ENG]  

Empecemos con un puzle. ¿Por qué el primer GIF nos parece normal pero el segundo nos parece totalmente extraño? Aunque en realidad el segundo GIF es el primero reproducido al revés, hay algo que nos resulta chocante, algo que, simplemente, sabemos que nunca ocurre. Pero hay una cosa más rara aún. Si hiciésemos zoom y pudiésemos grabar el movimiento de los átomos, al reproducirlo al revés todo sería consistente con las leyes de la física. Y, aún así, sabemos que eso nunca sucede.
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Bacterias, monos y termodinámica

En el mundo hay muchos seres vivos. Más de los que usted se imagina. Desde las humildes secuoyas hasta las fascinantes arqueas, pasando por la poderosa hormiga roja de bosque o el elegante moho del pan, tenemos un precioso y enorme abanico de seres vivos en el mundo. Conocemos casi dos millones de especies vivas. Hay quienes estiman que el número de especies actuales es de más de diez millones; otros apuntan incluso a cuarenta millones. ¿De dónde vienen todas estas especies? ¿De dónde han salido? ¿Cómo han llegado hasta aquí?...
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¿Por qué el tiempo no fluye al revés? (ENG)  

Mucho se ha escrito sobre la naturaleza del paso del tiempo, esa «dirección» o «flecha del tiempo», algo que no está apenas...
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Los humanos no somos nada aleatorios

«BoltKey ha hecho un curioso experimento que –al menos para mí– ha vuelto a dejar muy claro que el concepto azar es elusivo, o que al menos los humanos no tenemos nada que hacer como generadores de azar». Relacionada: www.elconfidencial.com/tecnologia/2016-10-03/big-test-bell-voluntarios
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Investigadores postulan una manera de eludir localmente la segunda ley de la termodinámica (ING)

Investigadores postulan una manera de eludir localmente la segunda ley de la termodinámica (ING)

Durante más de un siglo y medio la segunda ley de la termodinámica, que establece que la entropía siempre aumenta, ha sido lo más cercano a una regla inviolable. En este universo, el caos reina. Investigadores del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EEUU han anunciado que pueden haber descubierto una pequeña laguna en el nivel microscópico. "A pesar de que la violación es sólo en el ámbito local, las implicaciones son de largo alcance" dice Valerii Vinokur. Permitiría una máquina de movimiento perpetuo cuántica local.
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