Estructura disipativa

Les estructures disipativas constituïxen l'aparició d'estructures coherents, autoorganizadas en sistemes alluntats del equilibri. Es tracta d'un concepte d'Ilya Prigogine, que va rebre el Premi Nobel de Química «per una gran contribució a l'encertada extensió de la teoria termodinàmica a sistemes alluntats de l'equilibri, que només poden existir en conjunció en el seu entorn».

El terme estructura disipativa busca representar l'associació de les idees d'orde i malbarat. El nou fet fonamental és que el malbarat d'energia i de matèria, que sol associar-se a la noció de pèrdua i evolució cap al desorde, es convertix, llunt de l'equilibri, en font d'orde.

Inestabilitat de Bénard

L'eixemple clàssic utilisat per Prigogine per a les estructures disipativas és la «inestabilitat de Bénard» (vore Cellules_de_Bénard en fránces). Es tracta d'una capa horisontal de líquit que té una diferència de temperatura entre la superfície superior i inferior producte de que esta última és calfada. Existix per tant un gradient de temperatura, en estar la base més calenta que la superfície, que produïx la conducció de calor d'avall cap a dalt. L'inestabilitat es produïx quan el gradient sobrepassa cert llímit. En este cas el transport de calor per conducció –colisió entre partículas— es veu aumentat per un transport per convecció, en el que les molècules participen d'un moviment colectiu. Es formen vórtices que distribuïxen la capa líquida en «celes» d'aigua. La provabilitat calculada de que este fenomen es produïxca espontàneament és pràcticament nula, lo que contradiu els resultats experimentals ilustrant la necessitat d'incorporar les estructures disipativas a la teoria.

Llunt de l'equilibri

Llunt de l'equilibri, la matèria es comporta de forma diferent a les regions propenques a l'equilibri. Les nocions de no linealidad, fluctuació, forcall i autoorganisació són fonamentals: és el domini de les estructures disipativas, les que es troben en l'orige dels estudis de sistemes complexos.

En un llenguage vulgar, una estructura disipativa, seria l'encarregada de permetre alcançar un cert orde (moltes voltes associat al mer orde biològic) a costa d'un aporte continu d'energia externa al sistema. D'ahí, que se li associa al no equilibri, puix origina condicions que no són alcanzables espontàneament, pero a les que sí s'apleguen, i mantenen en equilibri, si cíclicamente se li incorpora energia. Es diu que tals sistemes conclouen en un «equilibri estacionario».

Ilya Prigogine en un dels seus més célebres llibres, de títul ¿Solament una ilusió?, que consta d'una antologia de dèu ensajos (elaborats entre 1972 i 1982) en els que l'autor parla en especial afany sobre este nou estat de la matèria: les estructures disipativas, assegurant que en estos nous conceptes s'obri un «nou diàlec entre l'home i la naturalea».