Sobre la Termodinámica de la Autoorganización en Sistemas Disipativos: Reflexiones sobre la Unificación de la Física y la Biología
Autores: Chung, Bong Jae; De Bari, Benjamin; Dixon, James; Kondepudi, Dilip; Pateras, Joseph; Vaidya, Ashwin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sobre la Termodinámica de la Autoorganización en Sistemas Disipativos: Reflexiones sobre la Unificación de la Física y la Biología
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Observaciones experimentales
Autoorganización
Sistemas disipativos
Cantidad termodinámica
Teorías variacionales
Sistemas vivos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, discutimos algunas observaciones experimentales bien conocidas sobre la autoorganización en sistemas disipativos. Los ejemplos van desde el flujo de fluidos puro, la selección de patrones en sistemas fluido-sólido hasta el agrupamiento y la agregación inducidos por reacciones químicas en sistemas de fluidos. En cada caso, se puede ver que la autoorganización es una función de un gradiente interno persistente. Un objetivo de este artículo es insinuar una teoría común para explicar tales fenómenos, que a menudo toma la forma del extremo de alguna cantidad termodinámica, por ejemplo, la tasa de producción de entropía. Tales teorías variacionales no son nuevas; han existido durante décadas y ganaron popularidad a través del trabajo galardonado con el Premio Nobel de teóricos como Lars Onsager e Ilya Prigogine. Los argumentos han evolucionado desde entonces para incluir sistemas de mayor complejidad y sistemas no lineales, aunque una teoría comprensiva sigue siendo esquiva. El intento general es presentar ejemplos de física, química, ingeniería y biología que revelen conexiones profundas entre los principios variacionales en física y los sistemas biológicos o vivos. Hay suficiente evidencia para al menos suscitar sospechas de que existe un principio de organización común tanto a los sistemas vivos como a los no vivos, que merece una atención profunda.
Descripción
En este artículo, discutimos algunas observaciones experimentales bien conocidas sobre la autoorganización en sistemas disipativos. Los ejemplos van desde el flujo de fluidos puro, la selección de patrones en sistemas fluido-sólido hasta el agrupamiento y la agregación inducidos por reacciones químicas en sistemas de fluidos. En cada caso, se puede ver que la autoorganización es una función de un gradiente interno persistente. Un objetivo de este artículo es insinuar una teoría común para explicar tales fenómenos, que a menudo toma la forma del extremo de alguna cantidad termodinámica, por ejemplo, la tasa de producción de entropía. Tales teorías variacionales no son nuevas; han existido durante décadas y ganaron popularidad a través del trabajo galardonado con el Premio Nobel de teóricos como Lars Onsager e Ilya Prigogine. Los argumentos han evolucionado desde entonces para incluir sistemas de mayor complejidad y sistemas no lineales, aunque una teoría comprensiva sigue siendo esquiva. El intento general es presentar ejemplos de física, química, ingeniería y biología que revelen conexiones profundas entre los principios variacionales en física y los sistemas biológicos o vivos. Hay suficiente evidencia para al menos suscitar sospechas de que existe un principio de organización común tanto a los sistemas vivos como a los no vivos, que merece una atención profunda.