En entrevista con Alcanzando el Conocimiento, el físico y divulgador científico explica cómo la segunda ley de la termodinámica permite comprender la flecha del tiempo, el destino del universo y los límites del orden frente al caos. En su nuevo libro, La física del final. Muerte y entropía, propone un recorrido entre la ciencia, la filosofía y las preguntas fundamentales de la existencia.
¿Qué tienen en común un cuarto desordenado, un refrigerador, el cambio climático, la muerte y el destino del universo? Aunque parecen fenómenos sin relación, todos pueden abordarse desde una de las leyes fundamentales de la física: la segunda ley de la termodinámica, que describe el incremento de la entropía en los procesos naturales.
Esta es una de las ideas centrales que el físico mexicano Gerardo Herrera Corral explora en su nuevo libro, La física del final. Muerte y entropía, del que conversó con Bertha Alicia Galindo en una entrevista para Alcanzando el Conocimiento.
Lejos de limitarse a una explicación técnica, Herrera Corral propone utilizar la física como punto de partida para reflexionar sobre el tiempo, la vida, la muerte y el lugar que ocupa la humanidad en el universo.
La entropía: una ley que también habla de nosotros
La entropía suele explicarse como una medida del desorden, aunque su significado físico es más preciso y está relacionado con la distribución de la energía y el número de configuraciones posibles de un sistema.
La segunda ley de la termodinámica establece que, en un sistema aislado, la entropía total no disminuye. En términos cotidianos, esto ayuda a entender por qué ciertos procesos ocurren espontáneamente en una dirección y no en la contraria.
Durante la entrevista, Herrera Corral recurrió a ejemplos cercanos para explicar este principio: una habitación que se desordena cuando dejamos de organizarla o el agua que se convierte en hielo dentro de un refrigerador.
En este último caso, el agua pasa a una estructura más ordenada, pero el aparato necesita consumir energía y libera calor al entorno. Al considerar el conjunto del sistema, la entropía total aumenta.
La naturaleza permite crear orden local, pero hacerlo tiene un costo energético. La vida misma funciona bajo este principio: los organismos incorporan materia y energía para mantener su organización y liberan calor y desechos al ambiente.
Desde esta perspectiva, la existencia de los seres vivos no contradice la segunda ley de la termodinámica. La vida conserva su organización durante un tiempo mientras contribuye al incremento de la entropía de su entorno.
¿Por qué el tiempo avanza y no podemos regresar al pasado?
Una de las preguntas más profundas abordadas en la conversación fue por qué el tiempo parece avanzar en una sola dirección.
Aunque las leyes fundamentales de la física describen muchas situaciones sin distinguir de manera evidente entre pasado y futuro, nuestra experiencia cotidiana sí establece una diferencia: recordamos el pasado, pero no el futuro; un vaso puede romperse, pero no vuelve espontáneamente a reconstruirse.
Herrera Corral explicó que la segunda ley de la termodinámica ofrece una de las claves para comprender esta llamada flecha del tiempo: la dirección en la que evolucionan los procesos físicos está relacionada con el aumento de la entropía.
El tiempo, por tanto, no es solamente una cuestión de relojes y calendarios. También está vinculado con la manera en que la naturaleza evoluciona y con la irreversibilidad de numerosos fenómenos que observamos a nuestro alrededor.
La reflexión conduce a otra pregunta todavía más inquietante: si el universo tuvo un origen, ¿cómo será su final?
La muerte térmica del universo
La cosmología moderna ha logrado reconstruir buena parte de la historia del universo desde sus primeras etapas, hace aproximadamente 13 mil 800 millones de años. Sin embargo, su destino último sigue siendo una de las grandes preguntas científicas.
Herrera Corral explicó que uno de los escenarios contemplados por la física es la llamada muerte térmica del universo: un estado en el que la energía disponible para producir procesos y realizar trabajo sería cada vez menor, hasta alcanzar una situación de equilibrio termodinámico.
En ese escenario, las diferencias de temperatura y otras formas de energía aprovechable se reducirían progresivamente. Sin gradientes energéticos significativos, los procesos capaces de sostener transformaciones dejarían de producirse en la forma en que los conocemos.
No se trata de un acontecimiento cercano ni de una predicción con fecha establecida, sino de un posible destino cosmológico asociado con la evolución de la entropía.
En su libro, el físico utiliza esta perspectiva para tender un puente entre el final de los procesos naturales, la mortalidad de los seres vivos y la posibilidad de que el universo mismo tenga un desenlace muy distinto de cualquier experiencia humana.
El demonio de Maxwell y la ilusión de vencer al caos
Otro de los conceptos abordados en la entrevista fue el llamado demonio de Maxwell, un experimento mental propuesto en el siglo XIX por el físico James Clerk Maxwell.
La idea plantea la existencia de un agente capaz de separar moléculas rápidas y lentas dentro de un recipiente, creando una diferencia de temperatura sin aparentar un gasto de energía. Si esto fuera posible sin ningún costo, parecería que podría reducirse la entropía y ponerse en entredicho la segunda ley de la termodinámica.
Sin embargo, el problema cambia cuando se consideran las operaciones necesarias para medir, almacenar información y controlar las moléculas. La física contemporánea permite comprender que el procesamiento de información tiene consecuencias físicas y que, al considerar el sistema completo, no se obtiene una violación de la segunda ley.
El ejemplo abre una reflexión que va más allá de los gases y las moléculas: mantener el orden requiere recursos, energía y trabajo.
Esta idea también permite examinar los sistemas tecnológicos y sociales. La organización de una sociedad, la conservación de sus instituciones o el desarrollo de nuevas tecnologías no ocurren de manera automática; requieren decisiones, mantenimiento y recursos.
La entropía física no debe confundirse literalmente con el desorden político o social. Sin embargo, la metáfora puede ayudarnos a pensar en el costo de sostener estructuras complejas y en las consecuencias de las decisiones humanas.
Inteligencia artificial: ¿herramienta de progreso o fuente de desorden?
La entrevista también abrió espacio para discutir los desafíos de la inteligencia artificial, a partir de las preocupaciones por la seguridad de los sistemas digitales, su creciente autonomía y los posibles daños que pueden causar, especialmente a niñas, niños y adolescentes.
Bertha Alicia Galindo planteó la necesidad de examinar estos riesgos en un contexto en el que las tecnologías de inteligencia artificial comienzan a incorporarse a más ámbitos de la vida cotidiana.
Desde la perspectiva de la física, la entropía no permite afirmar que una tecnología sea buena o mala, ni demuestra que la inteligencia artificial conduzca inevitablemente al caos. Pero la conversación sí invita a formular preguntas indispensables: ¿qué controles deben existir?, ¿quién responde cuando un sistema automatizado causa daño?, ¿cómo se mantiene la supervisión humana cuando las herramientas adquieren mayores capacidades?
La analogía con la entropía funciona aquí como una invitación a reflexionar sobre la fragilidad del orden y el esfuerzo necesario para mantener sistemas confiables, no como una explicación científica directa del comportamiento de las sociedades o de las máquinas.
En una época en la que la innovación avanza con rapidez, la divulgación científica puede contribuir a distinguir entre los riesgos reales, las especulaciones y las decisiones que corresponden a la sociedad.
IceCube: escuchar el universo a través de los neutrinos
La conversación también abordó uno de los grandes esfuerzos de la física contemporánea: el observatorio de neutrinos IceCube, instalado en el hielo de la Antártida.
Los neutrinos son partículas subatómicas que interactúan muy débilmente con la materia. Por esa razón pueden atravesar enormes distancias cósmicas sin ser absorbidos, lo que los convierte en mensajeros extraordinarios para investigar fenómenos astrofísicos.
El observatorio utiliza sensores distribuidos en aproximadamente un kilómetro cúbico de hielo para registrar destellos de luz producidos cuando ciertas interacciones de estas partículas generan partículas cargadas. Esa señal permite reconstruir información sobre los neutrinos y estudiar su posible origen.
Herrera Corral destacó la importancia de las observaciones de neutrinos de alta energía y de la posibilidad de desarrollar una astronomía que complemente las observaciones realizadas con luz y otras señales procedentes del cosmos.
La relevancia de estos experimentos reside en que amplían nuestra capacidad para estudiar objetos y fenómenos que no siempre pueden investigarse mediante los métodos tradicionales de la astronomía.
El científico también subrayó la importancia de la colaboración internacional para construir instrumentos de esta escala, así como la necesidad de que México fortalezca su participación en proyectos científicos de largo plazo.
Ciencia mexicana: colaborar con el mundo en tiempos difíciles
Como investigador vinculado a los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones del CERN, Herrera Corral conoce de primera mano las exigencias de la ciencia de frontera.
Durante la entrevista señaló las dificultades que enfrenta la comunidad científica mexicana por las restricciones presupuestales y la reducción de apoyos para la investigación, incluidas oportunidades de formación y estancias posdoctorales.
El Gran Colisionador de Hadrones atraviesa una etapa de actualización para dar paso a su versión de alta luminosidad, diseñada para producir un mayor número de colisiones y ampliar las posibilidades de investigación. Los trabajos preparatorios exigen también modificaciones importantes en sus detectores y sistemas electrónicos.
Para México, participar en estos proyectos supone mucho más que aportar recursos: significa formar especialistas, desarrollar capacidades tecnológicas, acceder a conocimientos de frontera y sostener colaboraciones internacionales que pueden extenderse durante décadas.
La ciencia requiere continuidad. Los descubrimientos no siempre llegan en los plazos de una administración pública, y las colaboraciones internacionales demandan compromisos estables que permitan planear, construir y experimentar durante largos periodos.
Un libro sobre la muerte para comprender la vida
La física del final. Muerte y entropía propone una forma distinta de acercarse a la divulgación científica. En lugar de desarrollar una exposición estrictamente lineal, Herrera Corral recurre a historias, reflexiones filosóficas y rodeos narrativos para acercar al lector a los conceptos físicos.
El autor explicó que busca conectar la segunda ley de la termodinámica con experiencias y preguntas humanas, de modo que la ciencia no aparezca como un conjunto de fórmulas alejadas de la vida cotidiana, sino como una herramienta para comprender nuestra relación con la naturaleza.
A lo largo de su trayectoria ha publicado libros dedicados a temas como la antimateria, los agujeros negros, el bosón de Higgs y el Gran Colisionador de Hadrones. En esta nueva obra, la muerte se convierte en el punto de partida para explorar la irreversibilidad, el tiempo y el destino del universo.
La paradoja es sugerente: estudiar el final puede ayudarnos a comprender mejor aquello que significa estar vivos.
Si la vida es una organización temporal de la materia y la energía, su existencia adquiere una dimensión extraordinaria frente a la escala y la historia del cosmos.
Acercar la ciencia a la sociedad
Al concluir la entrevista, Herrera Corral invitó al público a explorar distintas formas de divulgación científica: libros, obras de teatro, música y otros formatos capaces de despertar la curiosidad y acercar el conocimiento a nuevas audiencias.
La conversación con Alcanzando el Conocimiento dejó una idea central: la física no solamente busca explicar de qué está hecho el universo o cuáles son sus leyes. También puede ofrecernos herramientas para formular mejores preguntas sobre nuestra existencia.
La entropía nos habla de la dirección de los procesos naturales; la astronomía de neutrinos amplía nuestra mirada hacia regiones remotas del cosmos; y la investigación científica nos recuerda que el conocimiento es una construcción colectiva que necesita tiempo, recursos y cooperación.
En La física del final, Gerardo Herrera Corral propone recorrer ese territorio en el que la ciencia se encuentra con la filosofía. Porque comprender cómo termina un proceso, una vida o incluso el universo no significa renunciar a la pregunta por su sentido. Significa, quizá, comenzar a formularla desde otro lugar.
