Por Felipe Aizpún

El segundo principio de la termodinámica nos enfrenta al problema de la entropía, es decir, la medida del orden y el desorden en un sistema físico dado en el Universo. Nos dice este segundo principio que, suponiendo estados iniciales y finales de equilibrio, los sistemas físicos saltan de un estado con un determinado nivel de orden a un estado menos ordenado. La entropía es un concepto que define el grado de desorden de la materia y la energía de un sistema. La tendencia de los sistemas de forma natural al aumento de la entropía es un principio ontológico y se funda en la experiencia; se nos hace presente como una ley que prescribe el carácter irreversible de determinados procesos. Por ejemplo, define que un cuerpo a una temperatura determinada sólo puede tomar calor de cuerpos o fuentes de energía a mayor temperatura que la propia, nunca de cuerpos en su entorno que se encuentren a una temperatura menor.

No es de extrañar que el conocimiento y la observación de los sistemas biológicos haya supuesto, desde hace mucho tiempo, una inquietud en relación a la observancia del segundo principio por parte de los sistemas biológicos. Ya en la primera mitad del pasado siglo el físico y premio Nobel austriaco Erwin Schrödinger escribió un librito célebre y de permanente actualidad titulado “What is Life” en el que se cuestionaba precisamente (y entre otros temas del máximo interés) la consistencia de los procesos de la vida, en cuanto eventos estrictamente naturales, con los principios de la termodinámica. Schrödinger formulaba en el libro sus conclusiones en el sentido de que la vida no es ajena ni se opone a las leyes de la termodinámica sino que los sistemas biológicos conservan o amplían su complejidad y su orden interno exportando la entropía que producen sus procesos. En definitiva, la disminución de su entropía se debe a que no son sistemas cerrados sino abiertos, que reciben y transforman energía procedente del exterior.

Schrödinger reconoce en su libro que la vida se nos presenta (“seems to be”) como un comportamiento ordenado y determinado de la materia que no se explica únicamente por la tendencia de los sistemas a pasar del orden al desorden como preconiza el segundo principio. Sin embargo, el físico austriaco distingue entre la tendencia inversa a pasar del desorden al orden que sí violaría las leyes de la termodinámica y la tendencia a pasar de unos estados de orden a otros. La vida se basa en un orden ya existente, la vida en definitiva procede de la vida, reconociéndose así la validez perenne del principio esencial de la vida (omnis cellula e cellula) consagrado a partir de los experimentos de Pasteur. Lo que caracteriza a la vida, nos dice Schrödinger, es básicamente que un ser vivo “hace cosas”. Una materia inanimada sometida a las condiciones de la gravedad, el magnetismo y las fuerzas físico-químicas en general tiende a decaer hasta un estado de máxima entropía o equilibrio termodinámico. Pero un organismo vivo, por el contrario, “hace cosas”, se comporta de forma no reducible a las leyes físicas que conocemos. Continúa leyendo »