Resumo do Documentário Ordem e Desordem

Como os humanos adquiriram o poder de transformar o planeta assim? Olhando para a terra à noite nos revela o quão bem-sucedidos temos sido no aproveitamento e manipulação de energia e quão importante é para a nossa existência. A energia é vital para todos nós. Nós o usamos para construir as estruturas que nos cercam e nos protegem. Nós o usamos para alimentar nosso transporte e iluminar nossas casas. E ainda mais crucial, a energia é essencial para a própria vida. Sem a energia que obtemos dos alimentos que comemos, morreríamos. Mas o que exatamente é energia? E o que o torna tão útil para nós? Na tentativa de responder a essas perguntas, cientistas criariam um estranho conjunto de leis que ligaria tudo, de motores a humanos, a estrelas. Acontece que essa energia, tão crucial para nossas vidas diárias também nos ajuda a compreender todo o universo. Este filme é a história intrigante de como descobrimos as regras que dirigem o universo. É a história de como percebemos que todas as formas de energia estão destinadas a se degradar e se desintegrar. Para passar da ordem à desordem. É a história de como esse processo incrível foi aproveitado pelo universo para criar tudo o que vemos ao nosso redor. Ao longo da história humana, nós criamos todos os tipos de maneiras diferentes  de extrair energia de nosso ambiente. Tudo, desde a colheita de frutas, para queimar lenha, para barcos à vela, para rodas d'água. Mas há cerca de 300 anos, algo incrível aconteceu. Máquinas desenvolvidas por humanos que eram capazes de processar quantidades extraordinárias de energia para realizar tarefas antes inimagináveis. Isso aconteceu graças a muitas pessoas e por muitas razões diferentes, mas eu gostaria de começar esta história com um dos personagens mais intrigantes na história da ciência. Um dos primeiros a tentar entender a energia. Gottfried Leibniz foi diplomata, cientista, filósofo e gênio. Ele estava sempre tentando entender os mecanismos que fez o universo funcionar. Leibniz como vários de seus grandes contemporâneos estava absolutamente convencido de que o mundo que vemos ao nosso redor é uma vasta máquina projetada por uma pessoa poderosa e sábia. E se você pudesse entender como as máquinas funcionam, você pode, portanto, entender como o universo e os princípios que foram usados ​​para fazer o universo funcionar também. Portanto, havia uma relação extremamente próxima para Leibniz entre teologia e filosofia por um lado e engenharia e mecânica de outro. Foi essa relação entre filosofia e engenharia que em 1676 o levaria a investigar o que à primeira vista parecia uma pergunta muito simples. O que acontece quando os objetos colidem? Isso foi o que Leibniz e muitos de seus contemporâneos estavam lutando. Então, quando essas duas bolas se chocam, o movimento de um é transferido para o outro. É como se algo tivesse sido passado entre eles e isso que Leibniz chamou de força viva. Ele pensou nisso como uma coisa, como uma substância física real que é trocada durante as colisões. Leibniz argumentou que o mundo é uma máquina viva e isso dentro da máquina, há uma quantidade de força viva colocada lá por Deus na Criação que permanecerá o mesmo para sempre. Portanto, a quantidade de força viva no mundo será conservada. O quebra-cabeça era defini-lo. Leibnitz logo encontraria uma maneira matemática simples para descrever a força viva. Mas ele também veria outra coisa. EXPLOSÃO Ele percebeu que na pólvora, fogo e vapor, sua força viva estava sendo liberada de maneiras violentas e poderosas. EXPLOSÃO Se isso pudesse ser aproveitado, poderia dar à humanidade um poder inimaginável. Leibniz logo ficaria fascinado com maneiras de capturar a força viva. Um prolífico escritor de cartas, Leibniz iniciou correspondência com um jovem cientista francês chamado Denis Papin. Enquanto se correspondiam, Leibniz e Papin perceberam a força viva liberada em certas situações poderia realmente ser aproveitado. O calor pode ser convertido em alguma forma de ação útil. Mas até onde essa ideia pode ser levada? Papin não tinha dúvidas. Este é um extrato de sua carta a Leibniz ... "Posso garantir que quanto mais eu vou em frente, "quanto mais eu encontro motivos para ter em alta conta esta invenção, "que, em teoria, pode aumentar os poderes do homem ao infinito. "Mas, na prática, acredito que posso dizer sem exagero, "aquele homem por este meio "será capaz de fazer tanto quanto 100 outras pessoas podem fazer sem ele." Agora, você pode esperar que eu diga a você que Leibniz e Papin mudaram o mundo para sempre. Bem, eles não tinham. Suas ideias foram profundas e de longo alcance, sim, mas eles não tinham realmente avançado as coisas. Para isso, você precisa de algo muito mais tangível. Você precisa de inovação, indústria. Você precisa de incontáveis ​​trabalhadores e artesãos qualificados quem vai aplicar essas ideias, para experimentá-los de maneiras novas e novas. Bem, no século que se seguiu a Leibniz e Papin, isso aconteceria da maneira mais dramática que se possa imaginar. 150 anos após as discussões de Leibniz e Papin, a força vital foi aproveitada de maneiras espetaculares. As máquinas com que sonharam se tornaram realidade. Os motores a vapor eram agora a tecnologia de ponta do século XIX. Se você olhar as etapas da civilização, então, um grande passo foi a máquina a vapor, porque substituiu os músculos, músculo animal, incluindo nosso músculo, pela força do vapor. E a força do vapor era efetivamente ilimitada e extremamente importante para fazer coisas quase inimagináveis. Mas a tecnologia a vapor faria mais do que apenas transformar a sociedade humana. Isso iria descobrir a verdade sobre o que Leibniz havia chamado a força viva e revelam novos insights sobre o funcionamento do nosso universo. Aqui é Crossness, no sudeste de Londres. É uma incrível catedral industrial, lar de algumas das mais impressionantes máquinas a vapor vitorianas já construídas. Construído em 1854, Crossness abriga quatro motores enormes que antes exigia 5.000 toneladas de carvão por ano para acionar suas vigas de 47 toneladas. Tudo neste lugar parece ter sido Construído para impressionar. Da pródiga ferraria os grandes pilares como algo saído de um templo grego ou romano. É o tipo de esforço que você pensaria que seria gasto em um transatlântico de luxo para os ricos e famosos. E ainda assim este lugar foi construído para processar esgoto. Embora apenas alguns trabalhadores e engenheiros vissem dentro dele, o vapor se tornou uma parte tão vital do poder e da prosperidade econômica da Grã-Bretanha que foi concedido respeito quase religioso. Apesar de todo o grande sucesso e imenso poder que os motores estavam concedendo aos seus criadores ainda havia muita confusão e mistério envolvendo exatamente como e por que eles funcionaram. Em questões específicas como: "Quão eficientes eles poderiam ser feitos?" "Havia limites para o poder deles?" No final das contas, as pessoas queriam saber exatamente o que é possível conseguir com o vapor. A razão pela qual essas perguntas persistiram foi simples, quase ninguém tinha entendido a natureza fundamental da máquina a vapor. Muito poucos estavam cientes do princípio cósmico que o sustentava. Essas grandes máquinas pesadas que considerassem as primeiras máquinas a vapor na verdade foi à semente da compreensão de tudo o que acontece no universo. Por mais improvável que pareça, as máquinas a vapor continham os segredos do cosmos. Este é o Chateau de Vincennes em Paris. Os eventos aqui motivariam a jornada de um homem para descobrir a verdade cósmica sobre a máquina a vapor e ajudar a criar uma nova ciência. A ciência do calor e do movimento. Termodinâmica. Em março de 1814, durante as guerras napoleônicas, quando Napoleão e seus exércitos estavam lutando em outro lugar, A própria Paris sofreu um ataque contínuo das forças combinadas da Rússia, Prússia e Áustria. Os cidadãos foram posicionados em locais importantes para protegê-los. Este castelo estava sendo defendido por um grupo de estudantes inexperientes que foram forçados a recuar sob fogo sustentado de artilharia. Um deles era um jovem cientista e soldado brilhante. Seu nome era Nicolas Leonard Sadi Carnot e a humilhação que ele sentiu pessoalmente iria conduzi-lo e motivá-lo para descobrir uma visão profunda de como todos os motores funciona. Carnot veio de uma família de militares altamente respeitadas. Após a derrota francesa aqui e em outros lugares da Europa, ele se tornou determinado a recuperar o orgulho francês. O que realmente incomodou Carnot foi à superioridade tecnológica que os inimigos da França pareciam possuir. E a Grã-Bretanha, em particular, tinha essa enorme vantagem tanto militar quanto economicamente por causa de seu domínio da energia a vapor. Então Carnot prometeu realmente entender como funcionam os motores a vapor e usar esse conhecimento para o benefício da França. Ele diz absolutamente explicitamente que se você pudesse tirar motores a vapor da Grã-Bretanha então o Império Britânico entraria em colapso. E ele está escrevendo na esteira da derrota militar francesa e ele se propõe a analisar, literalmente, a fonte do poder britânico analisando a maneira como funcionam os motores de incêndio e calor. Morando com metade do salário com seu irmão Hippolyte em um pequeno apartamento em Paris, em 1824, Carnot escreveu o agora lendário Reflexões sobre a força motriz do fogo. Em pouco menos de 60 páginas, ele desenvolveu e abstraiu a maneira fundamental em que todos os motores térmicos funcionam. Carnot viu que todos os motores térmicos composto de uma fonte quente em ambientes mais frios. Agora, Carnot acreditava que o calor era algum tipo de substância que fluiria como água do quente para o frio. E assim como a água caindo de uma altura o fluxo de calor pode ser aproveitado para fazer um trabalho útil. O insight crucial de Carnot era mostrar que tornar qualquer máquina térmica mais eficiente tudo que você precisava fazer era aumentar a diferença de temperatura entre a fonte de calor e ambientes mais frios. Essa ideia orienta engenheiros há 200 anos. Em última análise, um motor de carro é mais eficiente do que uma máquina a vapor porque funciona a uma temperatura muito mais quente. Os motores a jato são ainda mais eficientes graças às temperaturas incríveis a que podem funcionar. Carnot revelou que os motores térmicos não eram apenas uma invenção inteligente. Eles estavam acessando uma propriedade mais profunda da natureza. Eles estavam explorando o fluxo de energia entre quente e frio. Carnot vislumbrou a verdadeira natureza dos motores térmicos e, no processo, começou um novo ramo da ciência. Mas ele nunca veria o impacto que sua ideia teria no mundo. Em 1832, uma epidemia de cólera se espalhou por Paris. Foi tão grave que mataria quase 19.000 pessoas. Agora, naquela época, não havia nenhum entendimento científico real de como a doença se espalhou, então deve ter sido assustador. Carnot não se intimidou com os riscos, decidiu estudar e documentar a propagação da doença. Mas, infelizmente, ele mesmo contraiu e morreu um dia depois. Ele tinha apenas 36 anos. Muitos de seus preciosos artigos científicos foram queimados para parar a propagação do contágio e suas ideias caíram na obscuridade temporária. Parece que o mundo não estava totalmente pronto para Carnot. Carnot deu a primeira grande contribuição para a ciência da termodinâmica. Mas conforme o século 19 avançava, o estudo do calor, movimento e energia começou a dominar a comunidade científica mais ampla. Logo, percebeu-se que essas ideias poderiam fazer muito mais do que simplesmente explicar como os motores térmicos funcionavam. Assim como Leibniz suspeitou com sua noção de força viva, essas ideias eram aplicáveis ​​em uma escala muito maior. Em meados do século 19, cientistas e engenheiros trabalharam com muita precisão como as diferentes formas de energia se relacionam entre si. Eles mediram quanto de um determinado tipo de energia é necessário para fazer certa quantidade de um tipo diferente. Deixe-me lhe dar um exemplo. A quantidade de energia necessária para aquecer 30 ml de água por um grau centígrado é o mesmo que a quantidade de energia necessária para levantar este peso de 12,5 kg por um metro. O ponto mais profundo aqui que as pessoas perceberam foi que, embora o trabalho mecânico e o calor possam parecer muito diferentes, eles são, na verdade, as duas facetas da mesma coisa - energia. Essa ideia viria a ser conhecida como a primeira lei da termodinâmica. A primeira lei revela que a energia nunca é criada ou destruída. Apenas muda de uma forma para outra. Cientistas do século 19 perceberam que isso significava a energia total de todo o universo é realmente fixo. Surpreendentemente, há certa quantidade de energia que apenas muda em muitas formas diferentes. Então, em uma máquina a vapor, a energia não é criada simplesmente mudou de calor para trabalho mecânico. Mas por mais impressionante que seja a primeira lei, ela suscitou uma enorme questão o que exatamente está acontecendo quando uma forma de energia muda para outra? Na verdade, por que isso acontece? A resposta seria, em parte, encontrada pelo cientista alemão Rudolf Clausius. E isso formaria a base do que se tornaria conhecido como a segunda lei da termodinâmica. Rudolf Clausius foi um brilhante estudante de física alemão da Pomerânia que estudou em Berlim e em uma idade ridiculamente jovem tornou-se um professor muito brilhante em Berlim e depois em Zurique na nova universidade de tecnologia estabelecida lá na Suíça. Nas décadas de 1850 e 60, Clausius ofereceu o que era realmente a primeira análise matemática coerente e completa de como funciona a termodinâmica. Clausius percebeu que não só estava lá uma quantidade fixa de energia no universo, mas que a energia parecia seguir uma regra muito estrita. Simplificando, energia na forma de calor sempre se movia em uma direção particular. Este insight dele é na verdade, uma das ideias mais importantes em toda a ciência. Como disse Clausius, “O calor não pode por si mesmo passar de um corpo mais frio para um corpo mais quente”. Esta é uma ideia muito intuitiva. Se deixada sozinha, esta caneca de chá quente sempre esfriará. O que isso significa é que o calor vai passar da caneca quente diga para a minha mão e novamente da minha mão para o meu peito. Isso pode parecer completamente óbvio, mas foi um insight crucial. O fluxo de calor era um processo unilateral que parecia ser construído fundamentalmente no funcionamento de todo o universo. Claro, os objetos podem ficar mais quentes mas você sempre precisa fazer algo para que isso aconteça. Deixada sozinha, a energia parece sempre sair de ser concentrada a ser disperso. Uma das minhas afirmações favoritas na ciência foi feita pelo bioquímico chamado Albert St George que disse isso, “A ciência trata de ver o que todo mundo viu, “mas pensando o que ninguém mais pensou.” E ele, Rudolf Clausius, olhou para o mundo cotidiano e vi o que todo mundo tinha visto, esse calor não flui espontaneamente de um corpo frio para um corpo quente”. Sempre acontece o contrário. Mas ele não disse apenas: "Ah, entendo." Ele realmente se sentou e pensou sobre isso. Clausius reuniu todas essas ideias sobre como a energia é transferido e colocado em contexto matemático. Isso poderia ser resumido por esta equação. Agora, o que Clausius fez foi introduzir uma nova quantidade que ele chamou de entropia. Esta letra S. Basicamente, o que está dizendo no contexto desta equação é que, à medida que o calor é transferido de corpos mais quentes para mais frios, a entropia sempre aumenta. A entropia parecia ser uma medida de como o calor se dissipa ou se espalha. Conforme as coisas quentes esfriam, sua entropia aumenta. Pareceu a Clausius que em qualquer sistema isolado este processo seria irreversível. Clausius estava tão confiante sobre sua matemática que ele descobriu que este processo irreversível estava acontecendo lá no cosmos mais amplo. Ele especulou que a entropia de todo o universo tinha que estar aumentando em direção a um máximo e não havia nada que pudéssemos fazer para evitar isso. Essa ideia ficou conhecida como a segunda lei da termodinâmica e acabou por ser mais estranho e mais bonito mais universal do que qualquer coisa que Clausius poderia ter imaginado. A segunda lei da termodinâmica parecia dizer que todas as coisas que emitiam calor estavam de alguma forma, conectados. Todas as coisas que emitiam calor faziam parte de um processo irreversível isso estava acontecendo em todos os lugares. Um processo de espalhar e dispersar. Um processo de aumento da entropia. Parecia que, de alguma forma, o universo compartilhava o mesmo destino como uma xícara de chá. A coisa maravilhosa sobre os cientistas vitorianos é que eles poderiam dar grandes saltos e eles puderam ver que seu estudo de um termômetro em um copo realmente pode ser transferido... Pode ser extrapolado, poderia ser ampliado para abranger todo o universo. Apesar dos sucessos da termodinâmica, em meados do século 19, houve grande debate e confusão sobre o assunto. O que exatamente era essa coisa estranha chamada entropia e por que estava sempre aumentando? Responder a esta pergunta seria um salto intelectual incrível, mas acabaria revelando a verdade sobre a energia e as muitas formas de ordem e desordem vemos no universo ao nosso redor. Muitos cientistas abordariam o conceito misterioso de entropia. Mas um mais do que qualquer outro lançaria luz sobre a verdade. Ele mostraria o que a entropia realmente era e por que, com o tempo, sempre deve aumentar. Seu nome era Ludwig Boltzmann e ele foi um verdadeiro revolucionário da ciência. Boltzmann nasceu em Viena em 1844. Era um mundo de certeza científica e cultural. Mas Boltzmann deu pouca atenção das crenças arraigadas de seus contemporâneos. Para ele, o mundo físico foi algo melhor explorado com uma mente aberta. Boltzmann não era seu cientista estereotipado. Na verdade, ele tinha o tipo de temperamento a maioria das pessoas pode se associar a grandes artistas. Ele era implacavelmente lógico e analítico, sim, mas enquanto trabalhava, ele passava por períodos de intensa emoção seguidos por terríveis depressões o que o deixaria completamente incapaz de pensar com clareza. Ele tinha terríveis crises e colapsos mentais em que ele realmente pensava que o mundo estava se desintegrando e ainda estes também foram acompanhados por alguns dos mais profundos insights sobre a natureza do nosso mundo. Fora da matemática, Boltzmann era apaixonado por música e foi cativado pelas grandes e dramáticas óperas de Wagner e a emoção crua de Beethoven. Ele era um pianista brilhante e poderia se perder por horas nas obras de seus compositores favoritos assim como ele poderia se perder em profundas teorias matemáticas. MÚSICA: 5ª Sinfonia de Beethoven - Primeiro Movimento. Boltzmann foi um cientista guiado por suas emoções e instinto e também por sua crença na habilidade da matemática para desvendar os segredos da natureza. Foram essas características que o levaram a se tornar um dos campeões de uma nova teoria chocante e controversa. Um que descreveria a realidade em escalas muito pequenas. Muito menor do que qualquer coisa que poderíamos ver a olho nu. Durante a segunda metade do século 19, um pequeno grupo de cientistas começou a especular que, nas menores escalas, o universo pode operar de maneira muito diferente às nossas experiências diárias. Se você pudesse olhar de perto, parecia possível que o universo pode ser feito de partículas minúsculas e duras, em movimento constante. Visto em termos de átomos o calor de repente se tornaria um conceito muito menos misterioso. Boltzmann e outros viram que se um objeto estava quente simplesmente significava que seus átomos estavam se movendo mais rapidamente. Ver o mundo como átomos parecia uma ideia imensamente poderosa. Mas esta imagem do universo tinha um problema aparentemente intransponível. Como poderiam trilhões e trilhões de átomos, mesmo em um minúsculo volume de gás, já foi estudado? Como poderíamos chegar a equações matemáticas descrever tudo isso? Afinal, os átomos estão constantemente se chocando, mudando de direção e velocidade, e há tantos deles. Parecia um problema quase impossível. Mas então Boltzmann viu que havia uma maneira. Boltzmann viu mais claramente do que ninguém que para a física explicar este novo estrato de realidade teve que abandonar a certeza. Em vez de tentar entender e medir os movimentos exatos de cada átomo individual, Boltzmann viu que você poderia construir teorias de trabalho simplesmente usando a probabilidade de que os átomos estariam viajando em certas velocidades e em certas direções. Boltzmann havia se transportado para dentro da matéria. Ele tinha imaginado um mundo abaixo de nossa realidade cotidiana e encontrei uma matemática para descrevê-lo. Seria aqui nesta escala que Boltzmann um dia administraria para desvendar o segredo mais profundo da energia - apesar da hostilidade generalizada às suas teorias. As ideias de Boltzmann eram altamente, altamente controversas. E você tem que lembrar que hoje consideramos os átomos algo natural. Mas a razão pela qual consideramos os átomos garantidos é precisamente porque A matemática de Boltzmann combinou perfeitamente com experimentos. Um dos aspectos mais surpreendentes desta história é que muitos dos contemporâneos de Boltzmann viram suas ideias sobre átomos com intensa hostilidade. Hoje a existência de átomos, a ideia de que toda matéria é composta de minúsculas partículas, é algo que aceitamos sem questionar. Mas na época de Boltzmann havia físicos notáveis ​​e eminentes que simplesmente não acreditavam nisso. Por que eles fariam isso? Ninguém jamais tinha visto um átomo e provavelmente ninguém jamais veria. Como essas partículas podem ser consideradas reais? Depois de uma das palestras de Boltzmann sobre teoria atômica em Viena o grande físico austríaco Ernst Mach levantou-se e disse simplesmente: "Não acredito que existam átomos!" Foi cortante e desdenhoso. E para que tal comentário venha de um cientista conceituado como Ernst Mach, teria sido duplamente doloroso. Eles argumentaram que, "Não, os átomos não existem." Eles são nomes, rótulos, ficções convenientes, dispositivos de cálculo. Eles realmente não existem. Não podemos observá-los. Ninguém nunca viu um. E por essa razão, disseram os críticos de Boltzmann, ele era um fantasista. Mas Boltzmann estava certo. Ele tinha perscrutado a realidade mais profundamente do que qualquer outra pessoa ousou, e visto que o universo poderia ser construído a partir da hipótese atômica e compreendido por meio da matemática da probabilidade. Os fundamentos e a certeza da ciência do século 19 estavam começando a desmoronar. Enquanto Boltzmann olhava para seu admirável mundo novo de átomos ele começou a perceber sua nova visão do universo contido nele uma explicação para um dos maiores mistérios da ciência. Boltzmann viu que os átomos poderiam revelar porque a segunda lei da termodinâmica era verdade, por que a natureza estava envolvida em um processo irreversível. Os átomos tinham o poder de revelar o que a entropia realmente era e por que deve sempre aumentar. Boltzmann entendeu que todos os objetos dessas paredes, você, eu, o ar nesta sala, são feitos de componentes muito menores. Basicamente, tudo o que vemos é uma montagem de trilhões e trilhões de átomos e moléculas. E esta foi a chave para sua compreensão sobre a entropia e a segunda lei. Boltzmann viu o que Clausius não pôde. A verdadeira razão pela qual um objeto quente deixado sozinho sempre esfria. Imagine um pedaço de metal quente. Os átomos dentro dele estão se acotovelando. Mas conforme eles se acotovelam, os átomos na borda do objeto transferir parte de sua energia para os átomos na superfície da mesa. Esses átomos, então, colidem com seus vizinhos e, desta forma, a energia térmica lenta e muito naturalmente se espalha e se dispersa. Todo o sistema deixou de estar em um estado especial e ordenado com toda a energia concentrada em um só lugar, para um estado desordenado onde a mesma quantidade de energia é distribuída entre muitos mais átomos. A mente brilhante de Boltzmann viu que todo esse processo poderia ser descrito matematicamente. A grande contribuição de Boltzmann foi que, embora possamos falar em termos bastante casuais, sobre as coisas piorarem e a desordem aumentar, a grande contribuição de Boltzmann é que ele poderia atribuir números a isso. Então ele foi capaz de derivar uma fórmula que permitiu a você para calcular a desordem do sistema. Esta é a famosa equação de Boltzmann. Seria sua contribuição duradoura para a ciência, tanto assim, foi gravado em sua lápide em Viena. O que esta equação significa em essência  é que existem muitas outras maneiras de as coisas ficarem confusas e desordenadas do que há para que sejam arrumados e ordenados. É por isso que, deixado por si mesmo, o universo sempre ficará mais confuso. As coisas vão passar da ordem à desordem. É uma lei que se aplica a tudo de um jarro caído a uma estrela em chamas. Uma xícara de chá quente para os produtos que consumimos todos os dias. Tudo isso é uma expressão da tendência do universo para passar da ordem à desordem. A desordem é o destino de tudo. Clausius tinha mostrado que algo que ele chamou de entropia estava ficando maior o tempo todo. Agora Boltzmann revelou o que isso realmente significava a entropia era de fato uma medida da desordem das coisas. A energia está se desintegrando. Está desmoronando agora enquanto falamos. Portanto, a segunda lei diz respeito ao aumento da entropia. É apenas uma forma técnica de dizer que as coisas pioram. A sensibilidade apaixonada e romântica de Boltzmann e sua crença na matemática de poder o levou a uma das descobertas mais importantes na história da ciência. Mas essas mesmas emoções intensas tinha um lado sombrio e, em última análise, autodestrutivo. Ao longo da vida dele Boltzmann tinha tendência a graves crises de depressão. Às vezes, isso era induzido pelas críticas de suas teorias e às vezes eles simplesmente aconteciam. Em 1906, ele foi forçado a fazer uma pausa nos estudos em Viena durante um episódio particularmente ruim. Em setembro de 1906, Boltzmann e sua família estavam de férias em Duino, perto de Trieste, na Itália. Enquanto sua esposa e família estavam na praia, Boltzmann se enforcou, trazendo seu curto tempo em nosso universo a um fim abrupto.  Talvez o aspecto mais triste da história de Boltzmann é que, poucos anos após sua morte, suas ideias que foram atacadas e ridicularizadas durante sua vida, foram finalmente aceitos. Além do mais, eles se tornaram a nova ortodoxia científica. No final, não há como escapar da entropia, é o movimento final da ordem à decadência e à desordem, que governa a todos nós. A equação de Boltzmann contém em si a mortalidade de tudo de uma jarra de porcelana a uma vida humana e ao próprio universo. O processo de mudança e degradação é inevitável. A segunda lei diz que o próprio universo deve um dia atingir um ponto de entropia máxima, desordem máxima. O próprio universo deve morrer um dia. Se tudo se degradar, se tudo ficar desordenado você deve estar se perguntando como NÓS existimos. Como exatamente o universo conseguiu criar a extraordinária complexidade e estrutura da vida na Terra? Ao contrário do que você possa pensar é exatamente por causa da segunda lei que tudo isso existe. A grande desordem do cosmos dá origem à sua complexidade. É possível aproveitar o fluxo natural da ordem à desordem, para explorar o processo e gerar algo novo, para criar uma nova ordem e uma nova estrutura. É o que os primeiros pioneiros do vapor inconscientemente descobriram com seus motores e é o que torna tudo o que consideramos especial em nosso mundo  deste carro, aos edifícios, às obras de arte, até à própria vida. O motor do meu carro, como todos os motores, é projetado para explorar a segunda lei. Começa com algo bom e ordenado como esta gasolina recheado de energia. Mas quando é aceso no motor gira este líquido compacto em uma mistura de gases 2.000 vezes maior em volume para não mencionar o despejo de calor e som no meio ambiente. Está transformando a ordem em desordem. O que há de tão espetacularmente inteligente no meu carro é que ele pode aproveitar essa energia dissipada. Pode sugar um pequeno pedaço dele e usá-lo para executar um processo mais ordenado como dirigir os pistões que giram as rodas. É isso que os motores fazem. Eles entram nesse fluxo da ordem à desordem e fazer algo útil. Mas não são apenas carros. A evolução projetou nossos corpos para trabalhar graças ao mesmo princípio. Se eu comer esta barra de chocolate cheio de energia agradável e ordenada, meu corpo o processa e o transforma em uma energia mais desordenada, mas desliga-se do produto. Tanto os carros quanto os humanos se movem por meio de o grande fluxo cósmico da ordem à desordem. Embora no geral o mundo esteja desmoronando em desordem está fazendo isso de uma maneira seriamente interessante. É como uma cachoeira que desce rapidamente, mas a cachoeira lança um spray de estrutura e esse spray de estrutura pode ser você ou eu ou um narciso ou o que quer que seja. Então você pode ver que o desenrolar do universo, esse colapso em desordem pode, de fato, ser construtivo. Motores a vapor, centrais Elétricas, vida na Terra todas essas coisas aproveitam o fluxo cósmico da ordem à desordem. A razão pela qual a Terra agora se parece com o que é porque aprendemos a aproveitar a energia de desintegração do universo para manter e melhorar nosso pequeno bolso de ordem. Mas conforme a humanidade evoluiu, tivemos que encontrar novas peças de energia concentrada pode quebrar para conduzir o cada vez mais exigente construção de nossas tecnologias, nossas cidades e nossa sociedade. De alimentos a madeira e combustíveis fósseis ao longo da história humana descobrimos formas cada vez mais concentradas de energia para desbloquear a fim de florescer. Agora, no século 21, estamos à beira de aproveitar a forma final de energia concentrada. As coisas que movem o sol. Hidrogênio. Este é o Centro Cullham para Energia de Fusão em Oxford e nesta instalação eles estão tentando recriar uma estrela aqui na terra. Mas como você pode imaginar criando e contendo uma pequena estrela não é um processo fácil. Requer muitas centenas de pessoas e alguma tecnologia extremamente engenhosa. Esta máquina é chamada de tokamak e é projetada para extrair um tipo antigo de energia altamente concentrada. A energia ordenada dos átomos de hidrogênio. Esses minúsculos pacotes de energia foram forjados no início do universo, apenas três minutos após o momento da própria criação. Agora, usando o tokamak, podemos extrair a energia concentrada contido nesses átomos, fundindo-os. Dentro da máquina tokamak dois tipos de gás hidrogênio, deutério e trítio, são misturados em um estado superaquecido chamado plasma. Agora, ao executar este plasma pode atingir a temperatura incrível de 150 milhões de graus! Grandes ímãs nas paredes do tokamak contêm o plasma e pare de tocar nas laterais onde possa esfriar. Quando fica quente o suficiente, os dois tipos de átomos de hidrogênio fundem-se para formar hélio e cuspir um nêutron. Esses nêutrons voam para fora do plasma e atingem as paredes do tokamak, mas eles carregam energia e a esperança é que esta energia possa um dia ser usado para aquecer água, transformá-lo em vapor para acionar uma turbina e gerar eletricidade. Essencialmente por um breve momento dentro do tokamak uma pequena estrela em forma de rosquinha é criada. O problema é que é extremamente difícil de sustentar a reação de fusão por tempo suficiente para colher energia dela. E é isso que os cientistas de Cullham estão trabalhando para aperfeiçoar. É uma fronteira entre a física e a engenharia. Como podemos segurar essa coisa tão quente que é o plasma? E como aperfeiçoamos o caminho no desempenho desse plasma? Então, o que queremos é que as partículas permaneçam lá o maior tempo possível para maximizar a chance de bater uns nos outros. Estamos tentando levar isso ao limite com o que temos disponível nesta máquina. E tudo o que podemos aprender para entender melhor este plasma nos permitirá projetar uma máquina melhor no futuro. Embora isso aconteça várias vezes ao dia... Oh, aqui vamos nós. Todos os cientistas aqui se reúnem em volta das telas. OK está prestes a acontecer. O que o tokamak está fazendo está minerando as férteis cinzas do big bang. Extraindo energia concentrada capturada no início dos tempos. Como o hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, se futuras máquinas podem sustentar reações de fusão, eles nos oferecem a possibilidade de energia quase ilimitada. De uma ciência que começou como um subproduto de perguntas sobre motores a vapor, a termodinâmica teve um impacto impressionante em todas as nossas vidas. Isso nos mostrou porque devemos consumir energia concentrada para nos mantermos vivos e nos revelou como o próprio universo provavelmente acabará. Olhar para a terra à noite revela como uma ideia aparentemente simples transformou o planeta. Nos últimos 300 anos, desenvolvemos formas cada vez mais engenhosas para aproveitar a energia concentrada do mundo ao nosso redor. Mas todos os nossos esforços e conquistas são bastante insignificantes quando visto da perspectiva do universo mais amplo. No que diz respeito a isso, tudo o que estamos fazendo é tentar preservar este minúsculo bolsão de ordem em um cosmos que está se desintegrando. Embora nunca possamos escapar de nosso destino final as leis da física nos permitiram este breve, lindo e criativo momento no grande desenrolar cósmico. Minha esperança é que, ao compreender o universo em detalhes cada vez maiores, podemos estender este momento por muitos milhões talvez até bilhões de anos por vir. O conceito de informação é muito estranho, na verdade, é uma ideia muito difícil de entender. Mas na jornada para tentar entender cientistas descobririam que a informação é na verdade uma parte fundamental do nosso universo.

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