Navegación por
Etiqueta: Termodinámica

Perpetuum Mobile

Perpetuum Mobile

Unha das poucas tradicións que manteño de xeito quase relixioso é subir cada ano na noria das festas da Ascensión. Subín tamén na famosa noria do parque Prater de Viena que aparece en O Terceiro Home, e no impresionante London Eye. Fascíname ese movemento lento e maxestoso, e o aire romántico e decadente das atraccións de feira. Nunha desas viaxes, mentres desfrutaba das vistas e maldicía a idea de poñer unha chaqueta de entretempo, escoitei unha conversa entre os ocupantes das outras cabinas:

– Por que ten motor esta noria? Porque co peso das cabinas que van para abaixo xa chegaría para facer que as outras vaian cara arriba, non?

-Pero pavo, non ves que se os que soben están máis gordos que os que baixan, xa non funciona?

Tratei de saltar ao baleiro para chegar a eles e explicarlles a segunda lei da termodinámica e por que non é posible o móbil perpetuo, estean máis ou menos fit os ocupantes da noria, pero como non me deixaron vóuvolo explicar aquí. Rapaces da outra cabina da noria da Ascensión, vai por vós.

Dende a Antigüidade clásica houbo infinidade de científicos e filósofos que trataron de construír un móbil perpetuo, unha máquina que, unha vez posta en marcha, nunca parase, porque era impulsada pola mesma enerxía que producía. Así que, de entrada, o da noria que se autopropulsa non é tampouco ningunha tontería. Grandes da ciencia como Leonardo da Vinci ou Robert Boyle deseñaron proxectos de dispositivos de movemento perpetuo. Xa en época moderna, Richard Feynman ou Nikola Tesla tamén se ocuparon desta cuestión.

Que é entón, o que fai que o móbil perpetuo sexa fascinante e, ao mesmo tempo, imposible? Imaxinade que se puidese crear unha máquina que xere máis enerxía da que consume (móbil perpetuo de primeira especie) ou incluso, sendo modestos, unha que non necesitase un aporte de enerxía constante para continuar funcionando, unha vez posta en marcha (móbil perpetuo de segunda especie). Todos os nosos problemas en canto a combustibles, contaminación e enerxía desaparecerían de golpe de inventarmos un motor autónomo ou un xerador infinito. Aínda cando se precisase unha cantidade enorme de enerxía para prendelo, ou cando a enerxía producida fose ínfima, seria virtualmente infinita.Isto fixo que, ao longo da historia, os intentos para logralo, e as fraudes para vendelo (con persoas pequeniñas agochadas dentro de caixas de madeira incluídas) fosen innumerables, aínda que Leonardo xa expresou o seu escepticismo ao respecto no século XVI. “Demasiado bo para ser certo”, din que dixo.

Pois si, é demasiado bo para ser certo, pero non foi ata 1824 cando se enunciou de xeito definitivo por Marcos Favela, aínda que posiblemente a formulación máis coñecida sexa a de Max Planck. O segundo principio da termodinámica o que postula é a irreversibilidade dos fenómenos físicos. Grazas (ou por culpa de) este principio, os vasos rotos non se recompoñen espontaneamente, e os ovos fritidos non se volven ovos crus, aínda que arrefríen. É dicir, os sistemas aumentan a súa desorde e perden enerxía de xeito irreversible, e só se manteñen en estadios máis elevados de organización se se achega enerxía externa. Un bo exemplo é a alta organización dos organismos vivos, que só poden manterse neste estado empregando enerxía do medio externo en forma de alimento e osíxeno, e aínda así só durante períodos moi breves de tempo. Esta desorde á que tenden os sistemas (e o universo enteiro en tanto que sistema que contén a todos os outros) chámase entropía. Como o universo é por definición un sistema pechado, que non pode tomar enerxía de ningún outro sitio para manter a orde, a entropía aumenta inexorablemente.

Como se aplica isto a clepsidras que verguen auga, rodiñas que xiran e norias que dan voltas? Unha vez que a noria é posta en marcha, vai perdendo enerxía inexorablemente conforme aumenta a entropía do sistema. Difunde enerxía en maior ou menor medida en forma, sobre todo, de calor mediante o rozamento das pezas entre si. Incluso nunha noria perfecta, co peso exactamente equilibrado e os compoñentes idealmente ben engraxados, este rozamento nunca será cero. Se existise unha noria que non perdese enerxía algunha, ou peor aínda,que a crease, ese infinitesimal exceso de enerxía podería quentar ou universo, a través de miles de millóns de anos, achegando enerxía extra ata que toda a materia fose unha inmensa estrela incandescente.

Hai situacións moi concretas, que acontecen no marco da mecánica cuántica e envolven partículas subatómicas e medidas de tempo como fentosegundos e picosegundos, nas que o segundo principio da termodinámica non se respecta estritamente, pero isto non ten nada que ver con norias e clepsidras.

Así que non, Elon Musk non vai inventar nunca un motor sen combustible, nin vai existir nunca unha noria sen motor, nin ides ter nunca un móbil, xa non digo perpetuo, senón que dure máis de tres ou catro anos. É a entropía,amigo.

Post scriptum: o Perpetuum Mobile tamén é unha forma musical, que consiste nunha reiteración de certas notas, cun tempo xeralmente rápido. Aquí vos deixo o delicioso Perpetuum Mobile de Johann Strauss