Ciencia

Teorí­a Cinética (II)

En el último artí­culo vimos dos ejemplos donde la teorí­a cinética es muy útil, uno era el plasma y el otro la dinámica galáctica. Relacionado con este último ejemplo hay otro caso donde también se pueden aplicar con éxito las ecuaciones cinéticas: los cúmulos globulares. Es un tipo de cúmulo estelar de muchas estrellas ligadas por la gravedad y distribuidas de forma esférica, que orbita alrededor de una galaxia como un satélite.

Pero la teoría cinética es también útil en la quimiotaxis, roceso por el cual células vivas se mueven por la presencia de (un gradiente de concentración de) una sustancia química. En este modelo las “partículas” son las células que cambian de velocidad con cierta probabilidad y se rigen por unas ecuaciones bien definidas matemáticamente. El ejemplo por excelencia son los gases diluidos. En este caso a diferencia de los anteriores se tienen también en cuenta colisiones entre las partículas. Sin embargo la aproximación sólo tiene sentido si las colisiones no son muy frecuentes, es decir si la densidad es relativamente baja. Fue el físico austriaco Ludwig Boltzmann quien sentó en gran parte las bases de teoría cinética de los gases y con ello contribuyó al desarrollo de la mecánica estadística moderna. La termodinámica está basada en la mecánica estadística y estudia cantidades macroscópicas como la presión o la temperatura y tuvo una fuerte influencia por parte de la teoría cinética también. Resumiendo se puede ver como la teoría cinética representa una serie de herramientas que se pueden aplicar a diferentes áreas de la ciencia. Por un lado representa en algunos casos una aproximación, en cierta medida empírica, ya que la distribución de las partículas a veces está dada por experimentos y es en cierta medida relativamente arbitraria. Pero puede dar lugar a leyes nuevas y se puede utilizar de forma completamente rigurosa. Las leyes de la termodinámica forman un cuerpo teórico propio. Lo que mejor ejemplifica ésto es la entropía, una magnitud que mide la cantidad de diferentes configuraciones que un sistema puede llegar a adoptar. Establece una flecha en el tiempo, ya que no vemos cristales rotos en el suelo que de forma espontánea se vuelven a unir para formar un vaso. Sin embargo en las leyes de la mecánica de partículas individuales no existe tal distinción, es algo que sólo se observa macroscópicamente. Se puede concluir que la utilización de métodos estadísticos no es una caracterítica de que una ley sea empírica y puede contribuir a formar un cuerpo teórico nuevo.

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