domingo, 1 de mayo de 2016

La termodinámica asociada a la historia de la humanidad_Módulo 15.Hacia un desarrollo sustentable

Fuente: Contenido en extenso del Módulo 15_Hacia un desarrollo sustentable https://www.dropbox.com/s/c91lw94vqh9engy/M15_S1.pdf?dl=0



En 1910, el historiador estadounidense Henry Adams expuso frente a sus colegas una teoría de la historia universal basada en la segunda ley de la termodinámica. Aseguraba que el desorden y la decadencia que se veían en las sociedades modernas eran consecuencia del mismo proceso de disipación de la energía previsto por la segunda ley de la Termodinámica y cuya fatal irreversibilidad era llamada por los físicos del siglo como «la muerte térmica del universo». 

En 1852 el inglés William Thomson (Lord Kelvin), había concluido que, dado que toda actividad de la naturaleza significaba transformación de energía y que una parte siempre se disipaba en forma de calor no aprovechable, se podía afirmar que el universo habría alcanzado un estado de equilibrio térmico que impediría cualquier posibilidad de vida. La tendencia de la entropía a aumentar podía leerse como una profecía cósmica. Pero para muchos de los pensadores sociales del siglo, confinados como estaban en el progreso continuo de la humanidad, la primera ley de la Termodinámica parecía caracterizar mucho mejor el funcionamiento del universo y de la sociedad. El descubrimiento de que diferentes fenómenos de la naturaleza, como el calor, la luz, la electricidad y el magnetismo, no eran sino manifestaciones de una misma energía universal que, aunque constante, se estaba transformando continuamente, era análogo a las trasformaciones que estaban ocurriendo en la sociedad y que la llevaban al progreso. El desarrollo del universo y la sociedad estaban articulados por una misma ley natural que descartaba explicaciones sobrenaturales de orden metafísico o teológico. 

En medio de un amplio debate público entre ciencia y religión, que tenía como telón de fondo la búsqueda de diversas posibilidades reformistas que abarcaban el Estado, las instituciones y la sociedad, la conservación de la energía al igual que la teoría de la evolución representó el mejor argumento para promover una visión naturalista del universo y para cuestionar valores tradicionales y reaccionarios de la sociedad decimonónica.

Termodinámica y metáforas sociales

La historia cultural de la física, en la formulación de las leyes de la Termodinámica, se asoció con aspectos como la Revolución Industrial, la tradición ingenieril de las máquinas, la filosofía romántica de la naturaleza o la economía política. También se ha analizado la forma en que las percepciones y metáforas sociales y teológicas influyeron en el pensamiento de los filósofos naturales que intervinieron en el desarrollo de la nueva ciencia de la energía y se han utilizado metáforas para explicar el funcionamiento de diversos aspectos de la sociedad. En la década de 1870 y después de los sucesos de la Comuna de París, las élites intelectuales europeas veían con profunda preocupación la consolidación de movimientos obreros ejemplificados por la Asociación Internacional de Trabajadores, fundada en 1864.

Desde un discurso capitalista decimonónico, un universo fatalmente equilibrado en términos de energía se utilizó como un escenario que representaba a la perfección una sociedad comunista. El equilibro de la energía en el universo era análogo a una sociedad igualitaria, sin diferencias sociales; sus consecuencias, idénticas: la muerte térmica y la muerte social y económica. Los científicos y divulgadores británicos Peter Tait y Belfourt Stewart expresaron en un libro muy popular sobre la ciencia de la energía de finales del siglo: “El calor es el comunista por excelencia de nuestro universo y sin duda es el que llevará al sistema presente a su fin”.


La metáfora de la sociedad como una máquina térmica sirvió para justificar las diferencias sociales entre la burguesía y la clase obrera. En 1891 el químico español Laureano Calderón aseguró frente al público del Ateneo de Madrid, que las desigualdades sociales estaban impuestas por una ley natural. Calderón recurría a la idea expuesta por el ingeniero francés Sadi Carnot, que postulaba que era necesaria una diferencia de temperaturas para que una máquina térmica funcionara. Este postulado, que fue la idea original que desembocó en la Ley de la entropía, demostraba que para transformar energía calórica en energía mecánica era necesario que el calor pasara de un cuerpo caliente a uno frío. Para el químico, esta diferencia térmica representaba la configuración social de un Estado que promovía un comportamiento individualista y que respaldaba el espíritu competitivo del capitalismo. El intentar suprimir las diferencias de clases significaba para Calderón hacer inservible la máquina social. Los argumentos termodinámicos respaldaron objetivos políticos y sociales muy diversos. En 1880 el médico ucraniano Sergei Podolinsky realizó un detallado estudio termodinámico de la agricultura para apoyar la necesidad de un orden social informado por las ideas socialistas de Karl Marx y Friedrich Engels. Para Podolinsky, la posible muerte térmica del universo era evitable si se utilizaba correctamente la energía del universo. De aquí que era esencial que la organización de la sociedad se convirtiera en una cuestión de optimización energética. Después de un análisis energético de las diferentes formas sociales de producción, Podolinsky aseguraba que el capitalismo disipaba una gran cantidad de energía que se hallaba a disposición de la humanidad, tal como una máquina deficiente. Solo a través de una forma de producción socialista en la que existiera una asociación igualitaria de las fuerzas de trabajo, se lograría que la gran máquina social se acercara a su funcionamiento óptimo y fuera, por tanto, capaz de acumular energía aprovechable. Desde esta perspectiva, el socialismo era la clave para evitar la muerte térmica del universo.

La ética de la energía 

Al tratar de legitimar el socialismo mediante los principios de la termodinámica, el texto de Podolinsky reflejaba a su vez el modo en que la sociedad empezaba a ser concebida como un sistema de producción en el que su progreso material y moral era medible en términos energéticos. Aprovechar al máximo la energía que la naturaleza le dispensaba al hombre se convirtió en uno de los nuevos valores de la sociedad moderna de finales del siglo. Y al igual que la sociedad, el cuerpo humano también se conceptualizó como una máquina térmica, en la que podía intervenirse para lograr su optimización energética. Desde esa lógica, uno de los conceptos centrales de la economía política, la «fuerza de trabajo», empezó a entenderse como un valor equivalente a cualquiera de las otras energías de la naturaleza destinadas a accionar el sistema fabril de las nuevas ciudades industriales. Este concepto se convirtió así en una medida cuantitativa del gasto de la energía humana en la producción, en un valor físico completamente separado de los aspectos sociales de las formas y condiciones del trabajo. La «cuestión obrera» pareció entonces un problema solucionable exclusivamente a través de las ciencias naturales. A finales del siglo expertos en fatiga, nutrición y fisiología del motor humano buscaron una supuesta solución «neutral» y objetiva a los conflictos políticos y económicos propios de las ciudades industrializadas.

Esta aproximación científica buscó los medios para maximizar la productividad mientras se conservaban las energías de las clases trabajadoras. Diversas reformas sociales relacionadas con los programas de higiene social, la alimentación de la población (medida en calorías), la legislación de accidentes industriales, el sistema de pago a los obreros y la duración del día laboral estuvieron informadas por la doctrina del productivismo. Doctrina que el químico, industrial y filósofo social belga Ernest Solvay, uno de sus principales representantes, no dudó en llamar «el equivalente social de la energética». En última instancia, un reduccionismo de los individuos a aquello que podía ser cuantificado como una mercancía: un sistema contable energético-material de entrada de combustible y salida de trabajo. Sirva este breve repaso histórico para recordarnos que la ciencia es una actividad humana influenciada por el contexto social donde es producida y que, a su vez, ayuda a reconfigurar ese contexto. Si la metáfora de la sociedad como un organismo biológico constituyó un elemento central del darwinismo social, la de la sociedad y el cuerpo como una máquina térmica lo fue para la termodinámica social. Tal vez no estaba tan desatinado Jorge Luis Borges cuando mencionó que la historia universal es la historia de unas cuantas metáforas.

Calentamiento global y gases de efecto invernadero

Si escogemos como sistema a un invernadero de vidrio, veremos que: durante el día entra la luz y es absorbida por las paredes, la tierra y las plantas, etc. Esta luz visible absorbida se irradia después como luz infrarroja que aumenta la temperatura del interior del invernadero. Además, se inhiben las corrientes de convección, por lo que el aire caliente no se enfría en las superficies exteriores del invernadero, lo cual aumenta más la temperatura. Este efecto invernadero juega un papel muy importante en la temperatura de la Tierra.

Cuando se queman combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), se liberan grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera, lo cual hace que ésta retenga más energía. Muchos científicos están convencidos de que aumentando un 10% la cantidad de este gas en la atmósfera podría llevar a grandes cambios del clima mundial. Se ha calculado que si se duplica el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera causará un aumento de 2°C en la Tierra, lo cual podría generar un ahorro de energía para climas artificiales, pero derretiría gran cantidad de hielo en los polos, provocando inundaciones. Además aumentaría la frecuencia de sequías y disminución de la productividad agrícola. También, en la actualidad están aumentando otros gases de efecto invernadero como el metano, el óxido nitroso y el dióxido de azufre, como consecuencia del aumento del uso de los automóviles y las industrias. Todo esto nos lleva a una catástrofe mundial, en la que desconocemos los efectos de romper el equilibrio de nuestro planeta.