definicion de estructuras disipativas

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DEFINICION DE ESTRUCTURAS DISIPATIVAS:.Las estructuras disipativas constituyen la aparicin de estructuras coherentes, autoorganizadas en sistemas alejados del equilibrio. Se trata de un concepto de Ilya Prigogine (1917-2003) fue un qumico ruso nacionalizado belga que en 1977 mereci el premio Nobel de Qumica por sus hallazgos sobre las estructuras disipativas, por una gran contribucin a la acertada extensin de la teora termodinmica a sistemas alejados del equilibrio, que slo pueden existir en conjuncin con su entornoEl trmino estructura disipativa busca representar la asociacin de las ideas de orden y disipacin. El nuevo hecho fundamental es que la disipacin de energa y de materia, que suele asociarse a la nocin de prdida y evolucin hacia el desorden, se convierte, lejos del equilibrio, en fuente de orden.

En un lenguaje vulgar, una estructura disipativa, sera la encargada de permitir alcanzar un cierto orden (muchas veces asociado al mero orden biolgico) a expensas de un aporte continuo de energa externa al sistema. De ah, que se le asocia al no equilibrio, pues origina condiciones que no son alcanzables espontneamente, pero a las que s se llegan, y mantienen en equilibrio, si cclicamente se le incorpora energa. Se dice que tales sistemas concluyen en un equilibrio estacionario.

TEORIA DE PRIGOGINELa teora de las estructuras disipativas (o termodinmica de procesos irreversibles), formulada por Iya Prigogine, postula la aparicin de nuevas estructuras debido a pequeos cambios en sistemas complejos muy alejados del equilibrio, lo que desemboca en un proceso irreversible. A partir de ah, lo nico que ocurre es la degradacin de esa energa.Prigogine propone que dentro de un sistema complejo no-lineal lejos del equilibrio existen subsistemas fluctuantes. De vez en cuando se combinan y amplifican las fluctuaciones y se disrrumpe la estructura previa, ocasin en la cual aparece una bifurcacin, un punto de bifurcacin, es decir, la eleccin de un camino que no puede ser pronosticado y que, en trminos generales, termina en transformacin o colapso del sistema. Lejos del equilibrio, la materia se comporta de forma diferente a las regiones cercanas al equilibrio. Las nociones de no linealidad, fluctuacin, bifurcacin y autoorganizacin son fundamentales: es el dominio de las estructuras disipativas, las que se encuentran en el origen de los estudios de sistemas complejos.La teora no puede predecir, por adelantado, si el resultado ser una estructura de dinmica catica o una estructura autoorganizada con un orden "superior", un "orden por fluctuaciones". En este ltimo caso, como la estructura necesita de energa externa para seguir organizada, es aceptable llamarla "estructura disipativa", puesto que necesita ms energa externa que la estructura no-disipativa (ms simple) previa reemplazada. Tiene un lmite para su evolucin y es la falta de capacidad para eliminar ms y ms calor. Los seres vivientes funcionan como sistemas disipativos, autoorganizados por fluctuaciones ambientales.

ENUNCIADOS DE LA TEORIA DE PRIGOGINEDe acuerdo con Prigogine, proponemos que las estructuras disipativas tienen un papel muy importante en la evolucin. Los siguientes cinco enunciados son fundamentales para la sustentacin de esta propuesta.

Todos los eventos que se dan en la naturaleza son regidos por principios y sus correspondientes leyes y reglas. Corolario: nada est determinado por el azar, la irreversibilidad de la vida est inscrita en las leyes bsicas, incluso a nivel microscpico.

Los principios extremos permiten cierto grado de aleatoriedad. Esta aleatoriedad est en proporcin directa a la complejidad de las leyes que de estos principios se derivan. Corolario: el rango de incertidumbre del futuro est en relacin directa con la complejidad de los sistemas: a mayor complejidad, mayor aleatoriedad e incertidumbre. Existe un principio constructivo que antecede a la segunda ley de la termodinmica. Corolario: La macroevolucin requiere siempre de una inversin de entropa. La evolucin csmica es en s un proceso irreversible. Corolario: la vida como parte de la evolucin es un proceso irreversible. La entropa de un sistema se decrementa obedeciendo el principio constructivo de autoorganizacin al tomar de su medio materia y energa. Corolario: La ley de la complejidad regula en las estructuras disipativas su emergencia, irreductibilidad, jerarqua y auto-organizacin.

LEJOS DEL EQUILIBRIOLa clave para entender las estructuras disipativas es comprender que se mantienen en un estado estable lejos del equilibrio... (Se refiere al equilibrio fsico (termodinmico), no al equilibrio dinmico y funcional, homeosttico, de los organismos vivos).Lo que sucede lejos del equilibrio es que el sistema se organiza -estabiliza- produciendo una serie de fenmenos que conocemos gracias a las matemticas no lineales o, dicho de una forma ms grfica, a travs de las leyes del caos.Cerca del equilibrio encontramos fenmenos repetitivos y leyes universales, pero, a medida que nos alejamos de l, nos desplazamos de lo universal a lo nico, hacia la riqueza y la novedad. Esta es, sin duda, una de las caractersticas bien conocidas de la vida.Cuanto ms alejado del equilibrio est un sistema, mayor es su complejidad y ms alto el grado de no-linealidad de las ecuaciones matemticas que lo describen.Otro de los fenmenos interesantes de la teora de Prigogine es la existencia de bifurcaciones, es decir, la eleccin de un camino que no puede ser pronosticado y que, en trminos generales, termina en transformacin o colapso del sistema. Lejos del equilibrio, la materia se comporta de forma diferente a las regiones cercanas al equilibrio. Las nociones de no linealidad, fluctuacin, bifurcacin y autoorganizacin son fundamentales: es el dominio de las estructuras disipativas, las que se encuentran en el origen de los estudios de sistemas complejos.

INESTABILIDAD DE BNARDEl ejemplo clsico utilizado por Prigogine para las estructuras disipativas es la inestabilidad de Bnard. Se trata de una capa horizontal de lquido que tiene una diferencia de temperatura entre la superficie superior e inferior producto de que sta ltima es calentada. Existe por tanto un gradiente de temperatura, al estar la base ms caliente que la superficie, que produce la conduccin de calor de abajo hacia arriba. La inestabilidad se produce cuando el gradiente sobrepasa cierto lmite. En este caso el transporte de calor por conduccin colisin entre partculas se ve aumentado por un transporte por conveccin, en el que las molculas participan de un movimiento colectivo. Se forman vrtices que distribuyen la capa lquida en celdas de agua. Si se analiza la probabilidad de que un fenmeno como la inestabilidad de Bnard se produzca espontneamente, se llega a la conclusin de que dicho fenmeno es prcticamente imposible.

LAS CARACTERSTICAS DE LAS ESTRUCTURAS DISIPATIVAS SON LAS SIGUIENTES:Las caractersticas que definen las estructuras disipativas son perfectamente aplicables a lo que entendemos como conciencia: un estado de la materia donde rigen leyes lineales y no-lineales, determinismo e indeterminismo, en una especie de cocktail que mezcla procesos ordenados y predecibles con otros caticos e impredeciblesAutoorganizacin: la emergencia espontnea de orden;Irreversibilidad: el sistema, una vez tomada una bifurcacin, no puede retroceder ms que hasta el ltimo punto en que se bifurc;Impredectibilidad: el sistema es incierto y no puede predecirse hacia dnde evolucionar;Dependencia de pequeos cambios en los puntos de bifurcacin; yDependencia de las condiciones iniciales: el sistema guarda una memoria de los movimientos de bifurcaciones anteriores, lo que significa que siendo como es incierto las probabilidades de que se elija una bifurcacin u otra puede ser descrito en trminos de probabilidades: el caos no es azar, sino un pseudoazar.

Las caractersticas que definen las estructuras disipativas son perfectamente aplicables a lo que entendemos como conciencia: un estado de la materia donde rigen leyes lineales y no-lineales, determinismo e indeterminismo, en una especie de cocktail que mezcla procesos ordenados y predecibles con otros caticos e impredecibles.