qué es la entropía
what is entropy
Entropy is a scientific concept, as well as a measurable physical property, that is most commonly associated with a state of disorder, randomness, or uncertainty. The term and the concept are used in diverse fields, from classical thermodynamics, where it was first recognized, to the microscopic description of nature in statistical physics, and to the principles of information theory. It has found far-ranging applications in chemistry and physics, in biological systems and their relation to life, in cosmology, economics, sociology, weather science, climate change, and information systems including the transmission of information in telecommunication.[1]

The thermodynamic concept was referred to by Scottish scientist and engineer William Rankine in 1850 with the names thermodynamic function and heat-potential.[2] In 1865, German physicist Rudolf Clausius, one of the leading founders of the field of thermodynamics, defined it as the quotient of an infinitesimal amount of heat to the instantaneous temperature. He initially described it as transformation-content, in German Verwandlungsinhalt, and later coined the term entropy from a Greek word for transformation. Referring to microscopic constitution and structure, in 1862, Clausius interpreted the concept as meaning disgregation.[3]

A consequence of entropy is that certain processes are irreversible or impossible, aside from the requirement of not violating the conservation of energy, the latter being expressed in the first law of thermodynamics. Entropy is central to the second law of thermodynamics, which states that the entropy of isolated systems left to spontaneous evolution cannot decrease with time, as they always arrive at a state of thermodynamic equilibrium, where the entropy is highest.

Austrian physicist Ludwig Boltzmann explained entropy as the measure of the number of possible microscopic arrangements or states of individual atoms and molecules of a system that comply with the macroscopic condition of the system. He thereby introduced the concept of statistical disorder and probability distributions into a new field of thermodynamics, called statistical mechanics, and found the link between the microscopic interactions, which fluctuate about an average configuration, to the macroscopically observable behavior, in form of a simple logarithmic law, with a proportionality constant, the Boltzmann constant, that has become one of the defining universal constants for the modern International System of Units (SI).

In 1948, Bell Labs scientist Claude Shannon developed similar statistical concepts of measuring microscopic uncertainty and multiplicity to the problem of random losses of information in telecommunication signals. Upon John von Neumann's suggestion, Shannon named this entity of missing information in analogous manner to its use in statistical mechanics as entropy, and gave birth to the field of information theory. This description has been identified as a universal definition of the concept of entropy.[4]
La entropía es un concepto científico, así como una propiedad física mensurable, que se asocia comúnmente con un estado de desorden, aleatoriedad o incertidumbre. El término y el concepto se utilizan en diversos campos, desde la termodinámica clásica, donde se reconoció por primera vez, hasta la descripción microscópica de la naturaleza en la física estadística y los principios de la teoría de la información. Ha encontrado aplicaciones de gran alcance en la química y la física, en los sistemas biológicos y su relación con la vida, en la cosmología, la economía, la sociología, la meteorología, el cambio climático y los sistemas de información, incluida la transmisión de información en las telecomunicaciones.

El científico e ingeniero escocés William Rankine se refirió al concepto termodinámico en 1850 con los nombres de función termodinámica y potencial de calor. En 1865, el físico alemán Rudolf Clausius, uno de los principales fundadores del campo de la termodinámica, lo definió como el cociente entre una cantidad infinitesimal de calor y la temperatura instantánea. Inicialmente la describió como contenido de transformación, en alemán Verwandlungsinhalt, y más tarde acuñó el término entropía a partir de una palabra griega que significa transformación. Refiriéndose a la constitución y estructura microscópicas, en 1862, Clausius interpretó el concepto en el sentido de disgregación.

Una consecuencia de la entropía es que ciertos procesos son irreversibles o imposibles, aparte del requisito de no violar la conservación de la energía, expresado este último en la primera ley de la termodinámica. La entropía es fundamental para la segunda ley de la termodinámica, que afirma que la entropía de los sistemas aislados dejados a la evolución espontánea no puede disminuir con el tiempo, ya que siempre llegan a un estado de equilibrio termodinámico, en el que la entropía es máxima.

El físico austriaco Ludwig Boltzmann explicó la entropía como la medida del número de disposiciones o estados microscópicos posibles de los átomos y moléculas individuales de un sistema que cumplen la condición macroscópica del sistema. Introdujo así el concepto de desorden estadístico y distribuciones de probabilidad en un nuevo campo de la termodinámica, llamado mecánica estadística, y encontró el vínculo entre las interacciones microscópicas, que fluctúan en torno a una configuración media, y el comportamiento observable macroscópicamente, en forma de una simple ley logarítmica, con una constante de proporcionalidad, la constante de Boltzmann, que se ha convertido en una de las constantes universales definitorias del moderno Sistema Internacional de Unidades (SI).

En 1948, el científico de los Laboratorios Bell Claude Shannon desarrolló conceptos estadísticos similares de medición de la incertidumbre y la multiplicidad microscópicas para el problema de las pérdidas aleatorias de información en las señales de telecomunicación. A sugerencia de John von Neumann, Shannon denominó entropía a esta entidad de pérdida de información de forma análoga a su uso en mecánica estadística, y dio origen al campo de la teoría de la información. Esta descripción se ha identificado como una definición universal del concepto de entropía.
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La entropía es un concepto científico, así como una propiedad física mensurable, que se asocia comúnmente con un estado de desorden, aleatoriedad o incertidumbre. El término y el concepto se utilizan en diversos campos, desde la termodinámica clásica, donde se reconoció por primera vez, hasta la descripción microscópica de la naturaleza en la física estadística y los principios de la teoría de la información. Ha encontrado aplicaciones de gran alcance en la química y la física, en los sistemas biológicos y su relación con la vida, en la cosmología, la economía, la sociología, la meteorología, el cambio climático y los sistemas de información, incluida la transmisión de información en las telecomunicaciones.
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