Mi propósito es crear desorden

Hace unos días leía un artículo sobre un estudio publicado en Nature Physics que habla del demonio de Maxwell y de los últimos avances en la relación entre entropía e información. El artículo cuenta cómo un grupo de la Universidad de Konstanz y el Max Planck de Gotinga logró extraer trabajo de información que está "oculta" en el entorno de una partícula. Con esa información parcialmente recuperada, el demonio puede sacar más trabajo del que sacaría con una sola medición.

El detalle técnico no es lo que me interesa aquí. Lo que me interesa es que el artículo confirma, una vez más, algo que llevo tiempo rumiando: la información es una magnitud física, convertible en trabajo, y el acto de manipularla tiene un precio termodinámico. Esa idea me llevó a buscar más sobre el tema, y la búsqueda terminó en una reflexión filosófica que quiero dejar por escrito.

Debo advertirlo desde el principio: no tengo la formación requerida para entender estos temas a profundidad. He leído mucho, he visto un montón de fórmulas, he pasado por Boltzmann, Landauer, Szilárd, Bennett y el mismísimo Schrödinger, y sí me hago una idea general de que lo que leo tiene sentido. Pero es eso: una idea general, no una comprensión real. Así que intenté ponerlo en palabras simples. Este ensayo es el resultado de ese intento.

Energía, entropía e información en palabras simples

La energía es la capacidad de producir cambios en el mundo físico. El trabajo es la aplicación de esa energía. El calor es energía dispersa, menos aprovechable. Y esa cualidad de cuán aprovechable es la energía nos lleva al concepto de entropía. Entre las muchas formas de describirla, me quedaré con una: la entropía es la medida de cuántos estados posibles tiene un sistema. Pocos estados posibles es orden, baja entropía. Muchos estados posibles es desorden, alta entropía.

En física, la información tiene que ver con cuánto se reduce la incertidumbre, con cuántos estados posibles quedan descartados. Un sistema ordenado es un sistema con información: sabemos en qué estado está, tiene poca entropía. Un sistema desordenado es un sistema del que no podemos decir mucho: alta entropía, poca información accesible. Conviene precisar esto, porque es fácil confundirse: el sistema desordenado no carece de información microscópica, al contrario, tiene muchísima, pero esa información es inaccesible, no podemos aprovecharla. La información útil, la que se puede convertir en trabajo, es la información accesible.

¿Un motor de información?

Fantaseando un poco, me pregunté: ¿podría existir una máquina que destruya información para producir trabajo? Le di muchas vueltas a esta idea. Conceptualmente existe, y la física la describe: es precisamente el demonio de Maxwell, una entidad que abre la puerta a las partículas rápidas y la cierra a las lentas, creando un gradiente que permitiría aprovechar la energía usando la información del estado de las partículas. Pero eso es demasiado abstracto, demasiado físico. Yo me imaginaba algo salido de las novelas de Isaac Asimov: una máquina que quema libros para producir trabajo, no por el potencial químico de la celulosa sino por la información contenida en ellos. Y a pesar de darle muchas vueltas, no llegué a nada que me satisfaciera.

Aun así seguí dándole vueltas al tema de la energía y la entropía. Hace unos años vi un video de Veritasium que tocaba precisamente este tema: la Tierra emite la misma cantidad de energía que recibe del Sol, pero con una diferencia fundamental. Recibe energía de baja entropía e irradia energía de alta entropía. Esa idea me quedó dando vueltas, porque ahí estaba la pieza que me faltaba: el Sol no nos manda solo energía, nos manda energía ordenada, de baja entropía, y la Tierra la devuelve degradada. El balance energético es cero, pero el balance de entropía no. Y en esa diferencia es donde ocurre todo lo demás.

El Sol, la Tierra y la vida como máquina de entropía

El Sol es un sistema que produce energía de baja entropía, muy ordenada, de forma muy eficiente: cambia una cantidad de hidrógeno, que tiene pocos estados posibles, en una menor cantidad de helio, que tiene más estados posibles y, por tanto, mayor entropía. Esa energía llega a la Tierra y es aprovechada por la vida para replicarse y producir energía de mayor entropía. Nosotros somos máquinas cada vez más eficientes en crear entropía, y expulsamos ruido, radiación, calor: exactamente la misma cantidad de energía, pero que ya no es aprovechable. Poco a poco el universo tiende a un estado donde hay cada vez menos energía aprovechable. Nosotros tomamos energía, principalmente del Sol, y la transformamos en energía menos aprovechable para mantenernos con vida, para crecer como especie; y lo mismo hace toda la vida en la Tierra, solo que gracias a la tecnología nosotros nos hemos especializado en crear entropía de forma cada vez más eficaz.

Esa idea de que "creamos entropía" puede ser, estrictamente hablando, incorrecta: la entropía no surge de nosotros, es el resultado de nuestra existencia. Pero un motor tampoco crea calor, y sin embargo decimos que lo produce, porque el calor es consecuencia de su funcionar. Del mismo modo, nosotros no creamos entropía, pero la producimos como consecuencia de nuestro existir; por eso me concedo la licencia literaria de decir que la creamos, y esto es importante para mi reflexión: consumimos baja entropía y excretamos alta entropía; nos alimentamos de información y producimos desorden. La vida es esa máquina, ese motor que destruye información para producir trabajo, la vida consume información para mantener su orden interno, pero como consecuencia aumenta el desorden de su entorno.

Asutos filosóficos y éticos

Quizás suene un poco trágico, pero el universo busca su muerte. No por un deseo o una voluntad, sino porque tiende hacia la homogeneidad, hacia el equilibrio térmico, y ese destino es de cierto modo la muerte: un universo frío, sin energía aprovechable. En su camino hacia su inevitable fin ha creado, quizás por azar, quizás por destino, seres capaces de acelerar la llegada de ese final. Seres que luchan incansablemente contra su propia muerte, que se esfuerzan por mantener su orden interno, aunque mantener ese orden interno cueste acelerar aún más la muerte del universo. Visto de otro modo: acortamos la vida del universo para prolongar la nuestra.

Y aunque suene pesimista o triste, yo lo encuentro hermoso. Eso da valor a la vida. No puede ser en vano el tiempo de vida que le robamos al universo. Darle significado, vivirlo al máximo, hacer que valga la pena le da significado a ese desorden que creamos, a esa información que consumimos y transformamos. Visto así, pensar que el propósito de mi vida es "crear desorden" gana un significado intensamente profundo.

Para cerrar, hay un punto ético que no quiero dejar pasar. Con uno de mis primos he discutido mucho sobre cómo definir lo bueno y lo malo, y él sostiene que lo bueno es lo que conserva la especie, aunque con matices: no basta con tener hijos, hay que tenerlos bien, porque el sufrimiento y los traumas de hoy se convierten en problemas sociales mañana, y eso a la larga frena cualquier meta. Es una generalización enorme, pero creo que con eso se intuye lo esencial. Y con este ensayo me gustaría aportarle a esa discusión una perspectiva física: si lo bueno es, en el fondo, contribuir a la creación de desorden en términos termodinámicos, entonces preservar la especie, avanzar la ciencia, mejorar la calidad de vida, todas esas cosas que llamamos buenas, apuntan en esa dirección. Pero hay que aclarar los términos, porque el desorden social no es el desorden termodinámico: una peor calidad de vida, la pereza, no contribuir a la sociedad, son cosas que frenan esa meta en lugar de acelerarla. Además, cosas como la contaminación, el sufrimiento en masa y otros males podrían parecer aceleradores de la producción de entropía y, por tanto, buenas; pero a la larga esas condiciones provocarían una inestabilidad que frenaría el desarrollo o el crecimiento de la especie y, en consecuencia, producirían menos entropía. Por eso esta postura es solo una brújula que orienta en medio de una complejidad que no se puede abarcar del todo.

No soy filósofo, ni pretendo llegar a una respuesta cerrada y tautológicamente completa. Quizás me equivoque, quizás no tenga en cuenta ciertas cuestiones epistémicas. Pero para mí se trata simplemente de dar un fundamento físico a una filosofía personal que hasta ahora solo se sostenía en "yo creo que es lo mejor para la humanidad". El problema es demasiado complejo, es cierto, pero a la hora de definir los principios que rigen mi ética personal este fundamento me viene muy bien. En el fondo no deja de ser una licencia: "yo creo que es así". Y si seguimos por ese camino nos enfrentamos al mismo problema de Dios: terminaremos atrapados en la búsqueda de un primer motor inmóvil o de una expresión filosófica irrefutable y completa, que no es mi objetivo.

Al fin y al cabo, mi propósito es crear desorden. Y ahora la física (o mi lectura de ella) me da una excusa hermosa para hacerlo.