¿Es la red alimentaria un sistema abierto?
La Tierra y la Luna forman parte del universo, al igual que los demás planetas y sus muchas decenas de lunas. Junto con los asteroides y los cometas, los planetas orbitan alrededor del Sol. El Sol es una de las cientos de miles de millones de estrellas de la Vía Láctea, y la mayoría de esas estrellas tienen sus propios planetas, conocidos como exoplanetas.
La Vía Láctea no es más que una de los miles de millones de galaxias del universo observable; se cree que todas ellas, incluida la nuestra, tienen agujeros negros supermasivos en sus centros. Todas las estrellas de todas las galaxias y todas las demás cosas que los astrónomos ni siquiera pueden observar forman parte del universo. Es, sencillamente, todo.
Aunque el universo pueda parecer un lugar extraño, no es un lugar lejano. Estés donde estés ahora, el espacio exterior está a sólo 100 kilómetros de distancia. De día o de noche, tanto si estás en el interior como en el exterior, durmiendo, almorzando o dormitando en clase, el espacio exterior está a sólo unas decenas de kilómetros por encima de tu cabeza. También está por debajo de ti. A unos 12.800 kilómetros por debajo de tus pies -en el lado opuesto de la Tierra- acecha el implacable vacío y la radiación del espacio exterior.
Sistema abierto del universo
Un sistema está aislado cuando no hay intercambio de energía con el entorno. Por ejemplo, el contenido de un matraz al vacío está aislado. En la práctica existe un error en el parámetro de aislamiento, es decir, delta(energía), por lo que al cabo de un tiempo el contenido se encontrará a temperatura ambiente. Los experimentos se diseñan para trabajar dentro de los errores.
El universo está por definición de la palabra aislado, porque lo contiene todo por definición, y por tanto no puede haber intercambio de energía con nada. Si pudiera haberlo, se contaría dentro del universo.
Ahora bien, se pueden encontrar modelos en los que el «universo» se define con algún error en este intercambio de energía. Incluso se especula con muchos aislados, pero no habría forma de saberlo ya que no se intercambiaría energía.
Para el universo aislado los microestados aumentan en el tiempo porque tenemos evidencia experimental de que el universo se expande. A medida que aumenta el volumen, aumenta el número de microestados posibles
La forma preferida de pensar en el universo hoy en día es que no tiene límites. Pero no hay manera de estar seguros a menos que encontremos tal límite. Si nuestro universo estuviera encerrado dentro de un casco perfectamente rígido e impenetrable para todo, incluida la gravedad (pared potencial infinita), sería un sistema aislado. Sin embargo, esto no parece probable.
Prześlij opinię
Esta es la definición comúnmente utilizada en la literatura de sistemas, que hemos decidido seguir. Es diferente de la definición de la termodinámica, que distingue entre sistemas «cerrados» (sin flujo de materiales) y «aislados» (sin flujo de materiales o energía).
Se trata de una definición fundamental de la ciencia de los sistemas. Difiere del significado de «sistema abierto» en informática y campos afines, donde el término se utiliza en el sentido de «arquitectura de sistema abierto» que permite un diseño de sistema informático o dispositivo independiente del proveedor y no propietario, basado en estándares oficiales y/o populares.
Todos los sistemas físicos de interés para la ingeniería de sistemas son sistemas abiertos. Sin embargo, puede haber casos especiales en la ingeniería de sistemas en los que es conveniente tratar un sistema como si fuera cerrado, si no hay relaciones o interacciones externas significativas a las que enfrentarse.
La entropía aumenta en un sistema cerrado. En los sistemas abiertos, la entropía se mantiene baja, o disminuye, esencialmente a expensas de que la entropía aumente en otro lugar, por lo que la entropía del universo sigue aumentando. Así, los sistemas tienden a mantener su organización a expensas de un aumento del desorden en otros lugares, lo que es una causa común de consecuencias no deseadas.
¿Es la tierra un sistema abierto o cerrado?
COSMOLOGÍARost9/ShutterstockLa teoría de la relatividad general, según la cual el propio espacio puede curvarse, permite que el universo adopte una de estas tres formas: plana como una hoja de papel, cerrada como una esfera o abierta como una silla de montar. Esta geometría astronómica no es un asunto trivial: el destino del cosmos depende de ella.
Como dice el cosmólogo de la Universidad de Princeton David Spergel, «la forma del universo nos habla de su pasado y su futuro». Si el universo se expandirá para siempre o acabará colapsando, y si es finito o infinito, son cuestiones que se relacionan con su forma.
Aproximadamente el 68% del universo es energía oscura y el 27% es materia oscura. El resto es materia normal, que representa los planetas, las estrellas y otros cuerpos. La densidad del universo se refiere a la cantidad de esta materia que se encuentra en un determinado volumen de espacio.
Si la densidad del universo es lo suficientemente grande como para que su gravedad supere la fuerza de expansión, entonces el universo se enroscará en una bola. Esto se conoce como el modelo cerrado, con una curvatura positiva que se asemeja a una esfera. Una propiedad alucinante de este universo es que es finito, pero no tiene límites. Un Ferdinand Magellan intergaláctico podría circunnavegarlo, atravesando el espacio para siempre sin chocar con una pared o caer sobre un borde.