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Luego de una larga espera retomé esta serie de artículos para tratar de desentrañar uno de los grandes debates que ha tenido la humanidad desde los inicios: nuestro futuro ¿está escrito y es inmutable, o podemos moldearlo con nuestras acciones?

Antes de empezar, quiero volver a remarcar que las ciencias naturales intentan quitarse de encima la visión antropocentrista que tendemos a tener las personas. En 10 años de estudiar y hacer ciencia, nunca me topé con métodos para predecir lo que pasará con la vida de una persona en el futuro y toda disciplina que haga ese tipo de predicciones carece de rigor científico. Por lo tanto si esperabas que éste artículo te diga si te va a ir bien en el amor dependiendo del momento en el que naciste, será mejor que hagas una serie de clicks y migres a otra página que publique otro tipo de contenido.

La biología no existe

Cuando iba al colegio tenía una profesora que nos decía «La biología no existe, sólo es la física y la química puesta en funcionamiento«. Yo no entendía esa frase porque para mí no había nada más tangible que un ser vivo. Sin embargo, con el tiempo llegué a entender lo que significaba. Lejos de tener intenciones de ofender a las personas que ejercen la Biología, la cita hace alusión a que no podríamos existir si no fuera por la física y la química que nos mantiene con vida.

Los seres vivos estamos hechos de átomos que se enlazan entre sí de maneras diversas para formar moléculas. A veces, es necesario mezclar moléculas viejas para obtener moléculas nuevas indispensables para la vida, las cuales son distintas a las anteriores. Este proceso es lo que conocemos como reacción química. Podríamos decir entonces que para que exista vida es necesario que existan reacciones químicas, pero no es suficiente.

¿Qué deberíamos, entonces, sumar para que exista vida? Ahí es donde entra en juego ese área híbrida con límites desdibujados llamada fisicoquímica. Esta rama de la ciencia establece que no solo tiene que haber reacciones químicas, sino que también éstas deben estar destinadas a ocurrir naturalmente y, además, deben ocurrir a una velocidad conveniente para que los organismos no mueran.

TermoJuli en acción – Versión 2.0

En la sección anterior mencioné al destino y me gustaría ahondar un poco en esto. La Termodinámica nos dice que hay eventos que ocurren espontáneamente, es decir, sin una «ayuda» externa. La naturaleza está llena de estos eventos y un claro ejemplo de esto son las reacciones globales que suceden dentro de nuestro cuerpo.

Se dice que aquellos procesos que están destinados a suceder son termodinámicamente favorables y para detectarlos se utiliza una magnitud llamada energía libre. Existe una convención que establece que si la variación de esta energía es negativa el proceso es favorable, si es positiva no lo es y si es 0 el sistema se encuentra en equilibrio. En resumen: un sistema está en equilibrio cuando se encuentra en un mínimo energético, y la naturaleza siempre busca el equilibrio.

Veamoslo gráficamente: supongamos que tenemos una reacción química que parte del reactivo A para llegar al producto C (A -> C). Si graficamos la energía libre de dicho proceso, podría verse como muestra la Figura 1. A y C están en mínimos energéticos y por lo tanto son estados estables, lo que quiere decir que permanecerán inmutables a menos que los perturbemos. Podríamos, incluso, decir que A es más estable que C ya que tiene menos energía (el mínimo está más abajo).

Figura 1. Perfil de energía libre. A y C son estados estables por estar en mínimos energéticos. B es un estado de alta energía, por lo que no existirá mucho tiempo en la naturaleza.

Supongamos ahora que tenemos una molécula en el estado B, que es un estado de muy alta energía. Esa molécula podría existir en ese estado por un rato, pero inevitablemente llegaría un momento donde tendría que acomodarse para buscar un mínimo energético, porque minimizar la energía es el destino natural.

Una bola de cristal incompleta

Entonces ¿el destino existe? Solo podría asegurarles que existe a nivel de procesos. No tenemos herramientas para predecir si Juan ganará la maratón del domingo, pero si podemos asegurar con certeza que dentro de su cuerpo se producirán millones de reacciones químicas para que obtenga la energía necesaria para correr.

La Termodinámica se ha encargado de calcular la variación de energía libre no solo de reacciones químicas, sino de muchísimos procesos fisicoquímicos. Esos cálculos han permitido que los clasifiquemos y sepamos cuáles se producirán espontáneamente y en cuáles deberíamos dar un empujoncito para que se produzcan.

Sin embargo, las ecuaciones termodinámicas no tienen un componente temporal. Este área permite predecir si un evento sucederá espontáneamente, pero no especificar cuándo va a suceder. Para ahondar en ese aspecto deberíamos acudir a la cinética del proceso, que es un tema que podemos desarrollar en otro artículo de esta serie.

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Referencias

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Julieta Trapé
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Graduada en Ciencias Básicas con orientación en Química. UNCuyo, Mendoza, Argentina.
Data Architect en Globant, Argentina.

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