CALORTROPÍA, AUTOORGANIZACIÓN Y EVOLUCIÓN

Abstract

Para el estudio de los niveles de disipación de materia y energía (producción global de calor-entropía) que acompañan la aparición de estructuras espacio-temporales estacionarias (autoorganización), hemos desarrollado una teoría termodinámica de los procesos irreversibles. Las estructuras emergen de un arreglo bidimensional de reactores químicos acoplados, que se encuentran en un estado estacionario oscilatorio homogéneo, después de haber propagado un estímulo químico. Estas estructuras permanecen en el tiempo y en el espacio a expensas de una continua disipación de materia y energía (estructuras disipativas). En el marco de la teoría termodinámica de los procesos irreversibles se investigan los niveles de disipación que acompañan la aparición de las estructuras a medida que el sistema evoluciona en función de parámetros dinámicos (bifurcación), de acople (difusión) y de la magnitud de la perturbación. La teoría termodinámica, los modelos químicos y los resultados obtenidos son generales, y es así como encuentran aplicación directa en cualquier área de las ciencias naturales; destacamos la estrecha conexión con el comportamiento observado en algunos sistemas biológicos.

To study the levels of matter and energy dissipation ( global heat-entropy production ) that accompany the appearance of stationary space-time structures ( self-organization ), we have developed a thermodynamic theory of irreversible processes. The structures emerge from a two-dimensional array of coupled chemical reactors, which are in a homogeneous oscillatory steady state, after having propagated a chemical stimulus. These structures remain in time and space at the expense of a continuous dissipation of matter and energy ( dissipative structures ). Within the framework of the thermodynamic theory of irreversible processes, the dissipation levels that accompany the appearance of structures are investigated as the system evolves as a function of dynamic parameters (bifurcation), coupling (diffusion) and the magnitude of the disturbance. Thermodynamic theory, chemical models and the results obtained are general, and this is how they find direct application in any area of ​​natural sciences; We highlight the close connection with the behavior observed in some biological systems.