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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.
etiquetas: ley, termodinámica, eludir, localmente, física, entropía, theorem h
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Comentarios destacados:                   
#11   #9 ERROR, la vida en toda sus formas no compromete el 2ºprincipio, pues la vida no es un sistema aislado sino abierto y precisa de aporte de energía, en forma de alimentos (con un alto contenido en energía, para generar residuos con un menor contenido de energía) y también energía. Realmente la vida genera un pequeño gradiente negativo de entropía en un medio con un gradiente positivo de entropía.
#1   El demonio cuántico de Maxwell...
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#45   #27 Es que a fin de cuentas, las leyes de la termodinámica son estadística sobre cuerpos macroscópicos. Existe una probabilidad, por diminuta que sea, de que las partículas se compinchen para pasar energía de un cuerpo frío a uno caliente. Es curioso que se llamen "leyes" de la termodinámica cuando en ciencia ya ni siquiera se usa ese término, a lo más que puede ascender una afirmación es a teoría.

Saludos !
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#47   #45 principios :roll:
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#32   #1 Un tema muy interesante el de este envío. Pregunto, como simple aficionado a la ciencia: ¿Podrían estas ideas acabar explicando por qué sí que parece funcionar el motor EMDrive? Roger Shawyer afirma ahora que tiene al ministerio de defensa americano muy interesado en sus avances (afirma poder conseguir empujes muy superiores al resto de experimentos hechos al respecto). De hecho se atreve a hablar de cosas como una nueva era de coches voladores a corto plazo.
Me da que o se le caerá el pastel del timo pronto y necesita llamar la atención... o bien tiene algo real entre manos... Creo que el primer paper serio al respecto saldrá antes de que acabe el año.
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#62   #32 Hay un físico teórico que ya ha propuesto una explicación a EmDrive www.meneame.net/story/emdrive-no-desafia-fisica-produciria-empuje-esca
La prueba definitiva será en el espacio www.meneame.net/story/cannae-lanzara-cubesat-probar-tecnologia-propuls
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#41   #1 Temía que se refirieran al demonio de Maxwell... porque no supone una violación de la segunda ley.
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#2   Muy interesante. Relacionada: www.meneame.net/story/cristales-tiempo-check
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 *   robustiano robustiano
#3   El paper es algo denso , pero se deja leer
www.nature.com/articles/srep32815
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#8   Por puntualizar el titular, localmente y a nivel cuántico.
Del paper que cita #3 :
"In classical thermodynamics the energy-isolated system inevitably evolves with non-diminishing entropy. We find that in quantum physics the situation is different."

Así que en esta casa seguiremos respetando las leyes de la termodinámica. :-P
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#4   Que postulen...
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#38   #4 postular <> descubrir o demostrar
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#80   #38 Exacto
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#5   "Lisa en esta casa respetamos... bah!, da igual..."
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#36   #5 Le consultaron a Lisa y tienen su "seal of approval".
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#70   #5 #36 "En esta casa obedecemos las leyes de la termodinámica"
www.youtube.com/watch?v=jr6oRSkR2Ow

xD
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#6   Hasta que no se muera el gatete de Schrodinger y vuelva a resucitar, todo esto no dejan de ser cábalas.
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 *   CEKPETHO CEKPETHO
#7   Un paso mas cerca de la velocidad absurda.
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#9   Con la parición de la vida en el Universo , creo que se rompe la segunda ley de la termodinámica. Un organismo vivo es la aparición de algo sumamente organizado partiendo de la materia inanimada que es en comparación muy desorganizada. Una planta convierte la materia inorgánica en materia orgánica, es decir, la materia de baja organización (los minerales que la rodean) en materia de muy alta organización (la propia planta). ¿No es esto disminución de la entropía?
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 *   Pocapiedra
#11   #9 ERROR, la vida en toda sus formas no compromete el 2ºprincipio, pues la vida no es un sistema aislado sino abierto y precisa de aporte de energía, en forma de alimentos (con un alto contenido en energía, para generar residuos con un menor contenido de energía) y también energía. Realmente la vida genera un pequeño gradiente negativo de entropía en un medio con un gradiente positivo de entropía.
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#13   #11 Gracias.

Pregunta abierta para cualquiera:

¿Hay algún área de la física que hable del nivel de organización o estructura de los sistemas? Me refiero a que una planta convierte materia de bajo nivel de organización (moléculas) en materia de muy alto nivel de organización (células) que conforman a la propia planta (un sistema todavía más organizado formado por células.

Por otro lado, el propio Universo también parece que aparecen sistemas cada vez más organizados y complejos. Primero era…   » ver todo el comentario
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#17   #13 Te puedo responder de varias formas:
Aristotélica, que determina que los cuerpos tienen a su estado natural.
Cristalográfica: la organización de los átomos o iones tiende a un estado de mínima energía y resulta que mayoritariamente es un sistema ordenado como los cristales, donde todas las partículas encuentran acomodo estable en un sólido organizado.
Ver: www.meneame.net/story/has-visto-alguna-vez-atomo-pues-ahora-eng-subt
Matemática: la toría de grupos y simetría aplicada a la…  media   » ver todo el comentario
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#44   #17 Gracias por la respuesta.

La organización de átomos en cristalografía es trivial comparada con la que sucede en los seres vivos. El ciclo de Krebs, por ejemplo es de una complejidad mucho mayor.
es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Krebs

Y si nos vamos un poco más allá. Todo lo que hace una simple célula es muchos órdenes de magnitud más complejo que cualquier cosa que hagan las formas de organización de la materia inanimada.

Cuando escribo ésto. Están en acción un sinnúmero de…   » ver todo el comentario
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 *   Pocapiedra
#48   #44 Eso que dices no es incompatible con el segundo principio de la temodinámica. El segundo principio de la termodinámica predice la muerte del universo por enfriamiento y total descomposición incluso de la materia. Si esa inteligencia fuera capaz de parar este supuesto destino del universo, podríamos decir que este segundo principio es erróneo. Pero de momento, con lo poco o mucho que sabemos, parece indicar que no podemos hacer nada para evitar ese destino.
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 *   --494487--
#69   #48 No puedes predecir la muerte del universo porque no se puede saber si en algún otro lado de este vacio enorme se ha producido otro acontecimiento como este o si existe la posibilidad de interactuar.

En ciencia no se puede suponer y es imposible saberlo.
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#71   #69 Con lo que conocemos hasta ahora, la ciencia es tajante y dice que este universo tiene un principio y tendrá final(frio, oscuro y sin materia). Ten en cuenta que toda la materia tiene un pequeño porcentaje de desintegración, que con un tiempo infinito ese porcentaje es del 100%. Esto no quiere decir que no se pueda debatir. Igualmente podemos debatir si el sol ha tenido un principio y tendrá un final, la certaza absoluta lo más probable es que no la tengamos nunca, pero todo parece indicar que ha tenido un principio y tendrá un final.
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 *   --494487--
#72   #71 Tú mismo lo estás diciendo: Este universo y no otro. Existen teorías de multiversos, etc. Pero a lo que me agarro, es que es imposible saber si en el infinito (por llamarlo de alguna forma)ha sucedido, está sucediendo o puede suceder otras formaciones de universos.

Es todo muy relativo tanto a escales grandes o pequeñas. Si escalamos hasta los limites con tendencia a cero, cada partícula básica (conocida o por conocer) no puede desaparecer (protones, electrones, etc.). Siempre deberá de…   » ver todo el comentario
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#74   #72 Tanto protones como electrones pueden desaparecer de forma espontanea. No me acuerdo que particula era la que tenía una probabilidad tan baja, que seguramente por la edad del universo no se hubiera desintegrado nunca, pero la probabilidad existía, o al menos los modelos que tenemos hasta ahora lo predecía. Las particulas están descritas como ondas con una probabilidad de escapar donde están contenidas.
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 *   --494487--
#77   #74 Hace poco detectaron el efecto de las ondas gravitacionales. Para ello como sabemos, se valieron de dos brazos perpendiculares (mediante laser) que al atravesar los dos brazos de LIGO uno cambiaría de tamaño respecto al otro –están construidos a 90º para maximizar la diferencia del efecto de una eventual onda gravitatoria sobre ellos– y el experimento debería ser capaz de detectar ese cambio de tamaño.…   » ver todo el comentario
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 *   jmav
#51   #44 Saliendo de lo mío volvemos al estado de menor contenido energético.
Con tiempo y mas tiempo, mucho tiempo es capaz de llegar a formarse ADN, clorofila, hemoglobina y... que suponemos se formaron en condiciones diferentes a las existentes hoy en día, en muchos lugares diferentes, ...
Lee la endosimbiosis seriada de Margulis como uno de las teorías mas increíbles que las propias galaxias.  media
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 *   CEKPETHO CEKPETHO
#18   #13 a mi me parece interesante lo que has dicho. Me ha hecho pensar.

Eso si... Los seres vivos viven a base de desorganizar su entorno (consumo de energía). Habría que ver el balance final para saber si hay un aumento o disminución de entropía.

Besis!
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 *   karmo karmo
#34   #13 Un matemático murciano (parece que estoy empezando un chiste) ha desarrollado lo que él denomina como inteligencia artificial basada en la entropía". Es muy interesante y parece muy prometedor en muchos aspectos: www.youtube.com/user/finaysergio
El tipo argumenta de una manera muy atractiva que él ha llegado a la conclusión de que la reorganización de la que hablas (en especial la que da lugar a la inteligencia) es la manera en la que el universo mejora y optimiza el proceso por el que se aumenta la entropía.
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 *   VladTaneev VladTaneev
#40   #34 Podría ser. Por ejemplo las minas son un ejemplo de poca entropía y el humano la aumenta.
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#58   #40 No se si me estás troleando refiriéndote a las minas anti-persona o si estás dialogando conmigo refiriéndote a la baja entropía de un yacimiento mineral. xD
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#61   #58 Una mina de minerales.
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#46   #34 Gracias por la referencia.
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#50   #13 Hay muchas ideas sobre estos temas en la "Termodinámica fuera de equilibrio". Por ejemplo: las "estructuras disipativas" propuestas por Ilya Prigogine, es.wikipedia.org/wiki/Estructura_disipativa
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#60   #13 Por añadir un punto de vista más loco, algunos consideran que la vida es el estadio final de la materia, y si como muchos han apuntado, observamos la vida con un poco de perspectiva, esta realmente es un proceso que acelera el aumento de entropia. Por lo tanto, la idea de que la vida es contraria a la entropia solo se sustenta si miras a un ser vivo, si miras a todos el proceso es el contrario. Por ejemplo, un herbivoro coge una planta organizada y la convierte en calor+energia+desechos, por lo que ha aumentado la entropia del universo. En fin, que la vida no solo no invierte el aumento de entropia, sino que lo acelera, y eso sin contar a los humanos y el calor que desprendemos con nuestra tecnologia.
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kif kif
#15   Y se reían de mi por mi máquina de movimiento perpetuo a bolitas!

#9 #11 la energía viene del Sol, y la Tierra (como los volcancitos en el fondo marino) que sólo esta fría la superficie.
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 *   helisan helisan
#22   #11 La negantropía de Schrödinger...
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#23   #22 que se compensa con un exceso de entropía del sistema
(bueno, no; el sol aún sigue saliendo por las mañanas en éste planeta)
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#43   #9 #11 ¿El big bang (la singularidad) estaba ordenado y ahora está más desordenado?

De partida el hidrogeno como elemento primero en el universo y la creación de los demás elementos partiendo del hidrogeno. ¿Se debe de considerar los elementos formados del hidrogeno desordenados y al hidrogeno ordenado?.
La entropía implica procesos irreversibles, pero también existen procesos reversibles. Con lo cual ya existe un parámetro de actuación y no de forma general.

También por la entropía…   » ver todo el comentario
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#49   #9 Eso es una simplificación un tanto sesgada, más que nada por cuestiones didácticas ( www.eliax.com/index.cfm?post_id=7819 ). Tal y como bien te explica #11, un ser vivo mantiene las leyes de la termodinámica. A fin de cuentas, si las reacciones químicas cumplen dichas leyes, los seres vivos también, pues son un conjunto increíblemente complejo de éstas.

Saludos !
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 *   supertau
#21   #9 Quien te dice a ti que la vida no forma parte de esa desorganización. Si tu tiras un dado de 6 caras, lo mas probable es que aparezcan cosas improbables a medida que incrementas el numero de tiradas. Lo extraño en una partida de poker, por ejemplo, es que nunca apareciera una escalera real, simplemente porque tu consideras que es la opción con menos entropía.
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 *   --494487--
#26   #9
*
#9 Con la parición de la vida en el Universo , creo que se rompe la segunda ley de la termodinámica.
**

¿de verdad? Anda y prueba de dejar de respirar deja de comer y beber uos meses (o tapa las entradas de aire del automóvil o no le metas combustible ni aceite ni nada )


Si es todo lo contrario la vida es como el remolino de agua que cae por un fregadero. Es un orden aparecido que ayuda que la entropia fluya mejor. Ocurre que ha de haber una fuente…   » ver todo el comentario
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#30   #26 Excelente comentario.
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#31   #9 Esque eso de que entropia=desorden no es cierto (en parte). La entropia tiene que ver con el numero de microestados de un sistema, y todo sistema tiende hacia estados macroscopicos cuyo numero de microestados compatibles es maximo.

Por ejemplo, en un vaso de agua, el macroestado viene marcado por 3 variables: temperatura, volumen y numero de particulas.
Los microestados compatibles con una triada concreta de T, V y N serian tooooodas las posibles combinaciones de velocidad y posicion (en…   » ver todo el comentario
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 *   Brickdeleche Brickdeleche
#42   #9 A parte de todas las respuestas que te han dado, en este vídeo

www.youtube.com/watch?v=sAMlGyaUz4M

explican bastante bien cómo es la energía del sol, a base de aumentar la entropía global, permite la aparición de la vida.
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#68   #9 El universo dices ni mas ni menos...

Si te pones a pensar en el sistema solar la entropía de nuestra estrella, el sol, aumenta para dar energía a todos los procesos biológicos de nuestro planeta.
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#10   Mañana tengo un examen de termodinámica. ¿ahora que? joputas ¿miento para aprobar o actualizo y corrijo al profesor?
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 *   GoDie
#12   #10 Examen un Domingo?
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#20   #12 ¿Y si vive en Japón, Australia etc? ¿Eh?
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#33   #20 #12 Mi explicación alternativa es que "mañana" es una medida puramente psicológica. No importa que sean las 4am, si nos vamos a dormir decimos hasta mañana... para nuestra mente el día cambia cuando vamos a dormir y nos levantamos varias horas después.

Vamos, que no va ni a dormir de lo que tiene que estudiar. :-D
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 *   Arth
#14   #10 Conoces al profesor. Si es abierto dile la verdad, si es cerrado, miente.

O puedes decirle lo que se conocía hasta ahora y al final agregas una nota con este descubrimiento.
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#16   #14 Tranquilo, el domingo seguro que no tienes examen....

xD

Y ademas, para aprobar termodinamica solo hay que saber 4 cosas... bah...
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#19   #10 tu dile que todo es relativo y punto.
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#75   #10 Tu tranquilo, si la termodinamica sigue siendo la de mi época no vas a aprobar pongas lo que pongas :troll:
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#24   Desde mi ignorancia, no entiendo qué sentido tiene comparar la segunda ley de la termodinámica, que es sobre sistemas clásicos, con una supuesta segunda ley de la termodinámica en sistemas cuánticos. Dicha ley tiene sentido en los sistemas clásicos porque es una ley estadística y habla de la cantidad de microestados compatibles con un macroestado.
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#25   #24: Yo de hecho creo que en un futuro la segunda ley podrá ser baipaseada y tendremos sistemas de recuperación de energía.
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#57   #25 Me temo que no. Ahora está demostrada y ya no es una ley, es un teorema. goto #56
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#28   Diría que el titular es erróneo. El segundo principio de la termodinámica ha de aplicarse al Universo entero en sí, localmente claro que se puede disminuir la entropía (aumentando la del campo vecino). Es lo que hace un frigorífico y se puede ver claramente en cualquier ciclo representado en un diagrama T-S (temperatura Vs. entropía).

1.bp.blogspot.com/-lyScNm6Vsww/Va7oWzs6ULI/AAAAAAAAATY/31w3QijoKlI/s16

Me pierdo totalmente con la cuántica, pero creo que de lo que aquí habla…   » ver todo el comentario
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 *   tunomami
#29   #28 Ya pero queda mas guay, aunque las aplicaciones que puede tener son interesantes.
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#35   #28 la cuantica no añade nada nuevo la termodinamica hace aproximada mente un siglo que se explica con estadistica sobre estados cuanticos (de hecho antes habia que introducir factores correctores porque no conocian la cuantica y matematicamente tenian que añadir artificios para que las ecuaciones estadísticas predijeran correctamente el segundo principio).

El problema es que dice una maquina cuantica y "local" es decir con pocos grados de libertad, todos sabemos que el principio de…   » ver todo el comentario
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 *   Grifa
#37   #35 Si la entropia tiene un 50% de probabilidad de que aumente o disminuya, entonces la entropía sigue su propio principio de entropía, lo que paradójicamente anularía el propio principio :-P .
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#67   #35 Exacto.
#37 Es que el segundo principio de la termodinámica no es una "ley" absoluta, es decir, se cumple por pura estadística. Hay un video por Internet, ahora no tengo el enlace, que lo explica muy bien: si tienes un sistema cerrado con pocas moléculas, o con una temperatura bajísima, puede perfectamente no cumplirse, ya que la probabilidad de que el desplazamiento de alguna de ellas dé lugar a una situación más "organizada" (y por tanto menos entropía) es…   » ver todo el comentario
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 *   donatien
#39   Al leer esto he pensado que quizás es una explicación para el EMdrive.
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#52   Por cierto , alguien ha leído los propios dioses.
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#55   #52 Por supuesto.
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#66   #55 a ver de donde sacaríamos la energía...todo puede ser que se esté tocando cosas que no deben tocarse xD
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#53   En cualquier ciclo termodinámico hay fases en que la entropía disminuye... sólo hay que mirar el diagrama Ts y ver que en un ciclo habrá partes en que te mueves hacia una menor s.
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#54   se pierden las buenas costumbres
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 *   nowherelse
#59   Tercera Ley: el valor de la vivienda nunca baja.
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#63   pues vaya tela.
Cuando yo estudié el "segundo principio" de la termodinámica decía que la "entropía del universo siempre aumenta" y esto es compatible con que la entropía en sistemas aislados disminuya.
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#64   Ya lo decía Homer...
www.youtube.com/watch?v=Rpc2i6tMX2k
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#65   Hay momentos en los que deseas abandonar mnm debido al sectarismo brutal pero luego aparecen estos hilos...
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#73   Antes del big bang, allí la segunda ley de la termodinámica funciona al revés.
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#76   Nunca he entendido eso de la entropia así que si la cambian que sea por algo más tangible
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#78   #76 Entropía es básicamente la cantidad de posibles configuraciones en las que puede estar un conjunto de cosas.
Decir que "la entropía siempre aumenta" significa que las cosas tienden hacia estados lo más aleatoriamente mezclados con la mayor cantidad de configuraciones posibles, no hacia estados ordenados con pocas configuraciones.
Reducir la entropía local a cambio de aumentar la entropía global, tampoco es algo especialmente novedoso, en el sentido de que es en lo que se basa la vida misma, y lo que hacemos todo el rato al crear y construir cosas. Pero si encuentran una forma nueva de hacerlo a escala cuántica, bienvenido sea.
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 *   Lb2A3qA Lb2A3qA
#79   #76 abundando en lo que te explica #78, por poner un ejemplo, tirar una moneda y que salga cara o cruz tiene la misma probabilidad, y lo mismo da que salga una cosa que la otra, pero si tiras una bolsa con 1000 monedas, ya no da lo mismo que salgan 1000 caras o 1000 cruces, de hecho lo más probable es que salgan unas 500 de cada. La entropía representa ese efecto: que cuando juntas muchas cosas aleatorias, el resultado ya no es tan aleatorio, sino que hay situaciones más probables que otras. Concretamente, la más probable suele ser la más "mezclada".
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 *   fayser
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