A ordem a partir do caos: as ideias revolucionárias de Prigogina

Ilya Prigogine foi um químico físico e professor universitário belga que recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1977 por suas contribuições à termodinâmica não equilibrada. Ele nasceu em Moscou em 25 de janeiro de 1917 e morreu em Bruxelas em 28 de maio de 2003. 

Prigogine é lembrado por sua teoria da dissipação de estruturas, que explica como as estruturas podem surgir em sistemas não lineares e dissipativos. Seu trabalho em termodinâmica não equilibrada abriu caminho para o estudo da complexidade, tanto em sistemas físicos quanto em sistemas biológicos e sociais.

Aqui, vamos explorar mais a fundo a teoria da dissipação de estruturas de Prigogine e como ela mudou nossa compreensão da complexidade.

O que é a teoria da dissipação de estruturas?

A teoria da dissipação de estruturas é uma teoria da termodinâmica não equilibrada que explica como as estruturas podem surgir em sistemas dissipativos. Prigogine propôs que a dissipação de energia em um sistema pode levar à formação de estruturas ordenadas. Essas estruturas surgem porque o sistema está em um estado de fluxo constante de energia e matéria, que o mantém longe do equilíbrio termodinâmico.

Em um sistema dissipativo, a energia flui através do sistema, levando a mudanças constantes em sua estrutura e organização. Prigogine argumentou que essas mudanças podem levar à emergência de novas propriedades e comportamentos que não podem ser previstos apenas a partir das leis da termodinâmica equilibrada.

Por que a teoria da dissipação de estruturas é importante?

A teoria da dissipação de estruturas é importante porque nos ajuda a entender a complexidade dos sistemas não lineares e dissipativos. Ela mostra que esses sistemas podem exibir comportamentos imprevisíveis e emergentes que não podem ser explicados pelas leis da termodinâmica equilibrada. Além disso, a teoria da dissipação de estruturas é relevante para muitos campos da ciência, incluindo física, química, biologia e ciências sociais.

Por exemplo, a teoria da dissipação de estruturas é usada para entender o comportamento de fluidos não-newtonianos, que exibem comportamentos complexos quando submetidos a fluxos intensos. A teoria também é usada para explicar a formação de padrões em sistemas biológicos, como a formação de ondas cerebrais e a auto-organização de células em tecidos.

Como a teoria da dissipação de estruturas se relaciona com a complexidade?

A teoria da dissipação de estruturas está intimamente ligada ao conceito de complexidade. Isso porque a teoria explica como a complexidade pode surgir a partir de sistemas simples e dinâmicos. À medida que a energia flui através de um sistema dissipativo, a organização e a estrutura do sistema podem mudar, levando à emergência de novas propriedades e comportamentos. Esses comportamentos emergentes podem ser imprevisíveis e complexos, tornando difícil prevenir.

Por exemplo, considere um sistema de reação química simples. Se a reação estiver em equilíbrio termodinâmico, as concentrações de cada espécie química permanecerão constantes. No entanto, se a reação não estiver em equilíbrio, pode haver um fluxo de energia e matéria através do sistema, levando a mudanças na concentração e na estrutura das espécies químicas presentes. À medida que o sistema se afasta do equilíbrio, podem surgir novas propriedades e comportamentos, como a formação de estruturas ordenadas, oscilações químicas e a auto-organização de moléculas em estruturas complexas.

A teoria da dissipação de estruturas, portanto, nos ajuda a entender como a complexidade pode surgir a partir de sistemas simples e dinâmicos, e como a energia e a matéria que fluem através de um sistema podem levar à emergência de novas propriedades e comportamentos.

Como a teoria da dissipação de estruturas foi desenvolvida?

A teoria da dissipação de estruturas foi desenvolvida por Ilya Prigogine e seus colaboradores ao longo de várias décadas. Prigogine começou a trabalhar em termodinâmica não equilibrada na década de 1940, quando começou a estudar reações químicas em solução. Ele descobriu que essas reações poderiam exibir comportamentos complexos, incluindo oscilações químicas e a formação de estruturas ordenadas.

Na década de 1960, Prigogine e seus colaboradores começaram a desenvolver a teoria da dissipação de estruturas, que explicava como a dissipação de energia em um sistema poderia levar à formação de estruturas ordenadas. Eles descobriram que, em sistemas dissipativos, a energia flui através do sistema, levando a mudanças constantes em sua estrutura e organização. Essas mudanças podem levar à emergência de novas propriedades e comportamentos, incluindo a auto-organização de moléculas em estruturas complexas.

A teoria da dissipação de estruturas foi desenvolvida ao longo de várias décadas, e Prigogine recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1977 por suas contribuições à termodinâmica não equilibrada.

Conclusão

A teoria da dissipação de estruturas de Ilya Prigogine é uma teoria importante da termodinâmica não equilibrada que explica como a dissipação de energia em um sistema pode levar à formação de estruturas ordenadas. A teoria é relevante para muitos campos da ciência, incluindo física, química, biologia e ciências sociais, e é usada para entender o comportamento de sistemas complexos e dinâmicos. 

A teoria da dissipação de estruturas nos ajuda a entender como a complexidade pode surgir a partir de sistemas simples e dinâmicos, e como a energia e a matéria que fluem através de um sistema podem levar à emergência de novas propriedades e comportamentos.