Física computacional - Computação Quântica, Hololens e Hologramas Físicos - Parte 2

Por Julio Sergio de Souza

A primeira lei da termodinâmica estabelece  que a energia não pode ser criada nem destruída. Ela se refere a quantidade de energia. A segunda lei qualifica isso, acrescentando que a forma que a energia assume nas diversas transformações de que participa acaba se deteriorando em formas menos úteis de energia.

Ela se refere a qualidade da energia, quando a energia torna-se mais difusa e finalmente acaba se degenerando em dissipação. Outra forma de expressar isso é dizer que a energia organizada (concentrada e, portanto, energia de alta qualidade ou utilidade) acaba degenerando em energia desorganizada (com baixa utilidade ou qualidade). Uma vez que a água já flui sobre uma queda d’água, ela perdeu seu potencial para realizar trabalho útil.

Da mesma forma a gasolina, onde a energia organizada se degrada quando queima dentro do motor de um carro. Energia útil se degenera em formas não-úteis, e é incapaz de realizar trabalho novamente, alimentando por exemplo um outro motor de automóvel. O calor, esparso no meio ambiente como energia térmica, é um túmulo para a energia útil.

Resumindo. Em processos naturais, a energia de alta qualidade tende a transformar-se em energia de qualidade mais baixa. A ordem tende a desordem.

Considere um sistema formado por uma pilha de 50 moedas sobre uma mesa, todas com as “caras” para cima. Alguém caminhando acidentalmente esbarra na mesa e as moedas caem no chão, onde nem todas acabam, é certo, com a “cara” para cima. A ordem tornou-se desordem. Na natureza não ocorrem processos em que a desordem se retorna a ordem sem qualquer interferência externa. Curiosamente, essa lei confere um sentido para o transcorrer do tempo.

A flecha do tempo sempre aponta da ordem para a desordem. A energia desordenada pode ser convertida para uma forma ordenada de energia, mas somente as custas de mais perda ao sistema. Toda tentativa de criar mais ordem produz mais desordem.

A idéia de rebaixamento na qualidade da energia está embutida na idéia de entropia, uma medida da quantidade de desordem em um sistema. A desordem aumenta . A entropia cresce. Considere aquela antiga charada. Como se põe um ovo mexido em ordem ?  A resposta é simples: “Alimente uma galinha com ele”. Mas mesmo assim você não terá de volta o ovo original, a galinha também sofrerá influência da entropia, para gerar uma nova ordem.

A regra de Deus para a nossa realidade física local é: Você não pode sair do jogo. Você tem de jogar. E você sempre perde. Por isso todos envelhecemos e morremos, como também todos os elementos materiais no nosso sistema.

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