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El desorden es inevitable: el secreto está en la información ⚡ экспресс

Original: "Thermalization and irreversibility of an isolated quantum system II"
· Xue-Yi Guo
arXiv:2506.01351v5 · 2025-06-02 · CC BY · ⏱ 1 min · Quantum Physics
El desorden crece porque la naturaleza borra la información sobre el orden.
Abstract

Segunda ley de la termodinámica: el desorden en un sistema siempre aumenta. Resulta que esto se debe a que la información sobre estados pasados se borra irreversiblemente. Como una gota de tinta en el agua: una vez mezclada, ya no se puede recuperar la forma inicial. Así, las partículas de gas «olvidan» dónde estuvieron y el sistema avanza hacia el equilibrio. ¿Quizás el tiempo avanza solo porque se pierde información?

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Echa un terrón de azúcar en agua: se disolverá y las moléculas se dispersarán uniformemente. Esto es el aumento de la entropía, la medida del desorden. Ludwig Boltzmann pensaba que la causa era la probabilidad: hay más estados caóticos. Pero una nueva prueba demuestra que el sistema borra la información sobre el orden: olvida que el azúcar era un terrón. A nivel cuántico, la información no desaparece, sino que se entrelaza entre las partículas, volviéndose completamente inaccesible, como un libro roto y esparcido al viento: todas las letras están ahí, pero el sentido no se puede recuperar. John von Neumann fue el primero en describir la entropía cuántica, y ahora está rigurosamente demostrado: esta dispersión de datos es inevitable para cualquier sistema con muchas partículas. Por eso el tiempo fluye en una sola dirección: el azúcar disuelto no se puede recomponer, igual que el té nunca se separará en sus componentes. La "memoria" del sistema está borrada. Esta comprensión ayudará a crear nanodispositivos energéticamente eficientes. Pero la sorpresa principal: ni siquiera teóricamente se puede restaurar el orden: la información se convierte en ruido cuántico, como un susurro en una tormenta furiosa.

🎯 A la entropía se la llamó en su día «la sombra de la energía», porque muestra cuánta energía se ha perdido irremediablemente para realizar trabajo.

🎬 En el relato de Isaac Asimov «La última pregunta», una supercomputadora busca la manera de revertir el aumento de la entropía en el Universo.

Scientists
Ludwig BoltzmannJacob BekensteinStephen HawkingCharles-Augustin de CoulombJames Clerk MaxwellJohannes Rydberg
Tags
entropía hidrógeno agua
Laws
distribución de Boltzmannsegunda ley de la termodinámicaEntropía de Bekenstein-HawkingLey de Coulombprimera ley de la termodinámicafórmula de Rydberg
Original: arXiv:2506.01351v5 · CC BY · bridge42worlds