Parte 2: Entropía

En esta segunda parte del curso exploraremos el concepto de entropía como desorden. La entropía nos entrega el sentido de "la flecha del tiempo" a través de la Segunda Ley de la Termodinámica: el desorden total siempre debe aumentar.

Esto significa que es imposible utilizar la energía sin afectar el medio; siempre debemos tener en cuenta las consecuencias de los procesos que creemos (¡de TODOS ellos!), y buscar dañar el medio de la menor forma posible. No hay procesos 100% inocuos; sin importar lo que hagamos, debemos pensar en las consecuencias.

La Segunda Ley de la Termodinámica tiene consecuencias inesperadas, como el de la eficiencia máxima de Carnot: sin importar cuán ingeniosos seamos, toda máquina térmica tiene una cota máxima para la eficiencia a la que puede funcionar. Hacer una máquina con una eficiencia mayor que la de Carnot implicaría que la dirección del paso del tiempo se ha invertido; por lo tanto es imposible.

Pese a estas restricciones, hay muchas formas de innovar, y pensar en ideas ingeniosas. Por ejemplo, nada obliga a que tengamos que contaminar nuestro medio con emanaciones de algo; para que una máquina funcione, basta con que pueda intercambiar calor. Un ejemplo fantástico de esto viene dado por la Máquina de Stirling (1816). En este contexto es posible observar hermosas ejemplares, las cuales constituyen Arte hecho Máquina. Vean los siguientes videos, los cuales funcionan ¡sólo con el calor de unas cuantas velas!

Parte 1: Energía

¡Bienvenidos a nuestro curso! Este curso no sólo será importante desde un punto de vista estrictamente académico, sino que también nos proveerá con una perspectiva global de algunos de los más graves problemas que amenazan a nuestra especie: la crisis energética y el cambio climático.

Para enfrentarnos a estos problemas y poder analizarlos desde una perspectiva global, necesitamos comprender cómo funciona nuestro medio, cuales son las leyes subyacentes que lo regulan. Afortunadamente, existe una herramienta capaz de entregarnos precisamente ese tipo de conocimiento: la Ciencia. Ella nos entregará nuevas y sorprendentes perspectivas del mundo que nos rodea, desde los fenómenos más sutiles hasta los más formidables.
Como un símbolo de ese cambio de perspectiva, he elegido la fotografía del Sol, visto a través de rayos-X, como "logotipo" de este curso. Haciendo click en la imagen, podrás bajar las transparencias de la primera clase. En ella, analizamos primero aspectos generales del curso, información de contacto, etc. y luego, la historia del Universo, a través del calendario cósmico.
A partir de esta perspectiva, aprendimos que es la energía, sus unidades, el por qué se conserva y el el por qué tenemos los problemas que tenemos hoy en día.

"El tamaño y edad del Cosmos están más allá
del entendimiento humano ordinario.
Perdido en alguna parte entre la inmensidad y la eternidad
está nuestro pequeño hogar planetario.
Desde una perspectiva cósmica,
la mayoría de las preocupaciones humanas
parecen insignificantes, incluso mezquinas.

Y aún así nuestra especie es joven y curiosa
y valiente, y promete mucho.
En los últimos milenios hemos hecho los más asombrosos
e inesperados descubrimientos sobre el Cosmos
y nuestro lugar en él,
exploraciones que son excitantes de considerar.
Nos recuerdan que los humanos
hemos evolucionado para maravillarnos,
que entender es un goce, que el conocimiento
es el prerrequisito para la sobrevivencia.

Creo que nuestro futuro depende
de cuán bien conozcamos este Cosmos,
en el cual flotamos como una mota de polvo al amanecer."

(Carl Sagan, 1934-1996)
http://lavozdecarlsagan.blogspot.com