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El urbanismo explicado desde la entropía

¿Cómo consigue una ciudad «ordenarse» (disminuir su entropía) y aumentar su complejidad? De la misma manera que lo hace un sistema de dunas, una planta, o cualquier ser vivo, gracias al aporte de energía y materia. Desde esa óptica, el conjunto de procesos que se ocupan del aprovechamiento de esa energía para la formación de una estructura de ciudad es lo que denominamos urbanismo.

Urbanismo y entropía

¿Se puede explicar el urbanismo desde la entropía? Veamos: las ciencias urbanas tratan de comprender los procesos, fuerzas y fenómenos que operan en la formación, creación y declive de las ciudades, y también en su funcionamiento. Ciencias cuyo progreso se nutre de los avances en distintos campos. La biología, la política, la economía, la sociología, o las matemáticas, son solo algunas de las disciplinas que contribuyen a la comprensión de la ciudad.

Pero ¿qué hay de la física? Intuitivamente, nos inclinamos a pensar que nada está al margen de las leyes de la física, y el urbanismo no debería ser una excepción. Como explicábamos en el primer artículo de esta serie, algunos científicos piensan que la ley fundamental del Universo es la segunda Ley de la Termodinámica, esa que dice que la entropía del Universo siempre aumenta. Como veremos a continuación no somos los primeros en tratar de buscar una relación entre la entropía y el urbanismo.

La metáfora entrópica del urbanismo

Interesante este artículo sobre «Urbanismo entrópico» de Ignacio Grávalos y Patrizia Di Monte, en el que se cita como metáfora de la ciudad entrópica al urbanismo haussmaniano y, por extensión, al movimiento moderno, cuyo producto más uniforme es suburbia. Según ambos urbanistas, la ciudad entrópica es la que tiende a la uniformidad, donde nada sucede y no hay sitio para la sorpresa. Cómo no recordar, aquella maravillosa canción de David Byrne: «Heaven».

«(…) Heaven is a place, where nothing ever happens. The band in Heaven, they play my favorite song. They play it once again, they play it all night long»

Byrne no lo dice, pero se intuye que la canción favorita escuchada en bucle puede convertirse en aborrecible. De la ciudad entrópica, perfecta, de los suburbios, donde todos los días son felizmente iguales, a la distopía, sólo hay un paso. Recuérdese «El show de Truman.»

Por el contrario, son las pequeñas revoluciones cotidianas quienes hacen que las partículas (los habitantes de la ciudad) desafíen el destino entrópico. Lo saben bien los dos urbanistas autores de «Esto no es un solar», que ha convertido muchos espacios baldíos, donde nunca pasaba nada, en lugares donde pasan cosas.

Más allá de las metáforas, lo cierto es que no hay ciudades entrópicas y ciudades que no lo son. Toda ciudad es entrópica, si por ello queremos decir que está sujeta al dictado de la entropía. Y lo es porque todo lo que existe en el universo lo es: la segunda ley de la termodinámica es incontestable, y nada ni nadie puede escapar a ella.

El enfoque probabilístico de un geógrafo como Michael Batty

La entropía de un sistema tiene una relación directa con la información que aquel conlleva. Cuando la entropía o desorden está en máximos entonces todos los estados del sistema son igualmente probables. Esto se entiende bien con el ejemplo de un mensaje. Si generamos un mensaje de manera completamente aleatoria, de su lectura no podemos sacar ninguna información. Mientras que si lo escribimos de acuerdo a cierto orden o reglas (por ejemplo, una que diga que si escribimos lapicero queremos decir lapicero, y si escribimos roto queremos decir que está roto), de su lectura extraemos abundante información: en este caso, que el lapicero está roto.

Hablemos de un sistema físico, como las partículas de un gas en una habitación. En ella la máxima entropía se consigue cuando la temperatura de la habitación se ha igualado con la del exterior y el flujo energético y de calor entre ambos es cero. En ese caso, el gas estará uniformemente distribuido por la habitación, y no habrá corrientes porque no hay fuente de temperatura que caliente el aire y lo haga subir. En estas condiciones, una determinada partícula de gas tiene la misma probabilidad de estar en una esquina que en el centro de la habitación y, por consiguiente, todos los estados (un estado es una posible distribución de partículas) son igualmente probables. Al ser igualmente probables, conocer la posición de todas las partículas del gas (nuestro mensaje en el ejemplo anterior), no aporta información alguna.

En su análisis de la relación entre urbanismo y entropía, Michael Batty aplica este enfoque probabilístico a la distribución de personas en la ciudad. La probabilidad de que haya alguien en un punto i a una distancia del centro Di es, según el geógrafo británico, Pi = K * exp (-lambda * Di). Como se ve, en el centro de la ciudad D=0 y entonces Pi = K. A mucha distancia, Pi = 0. Este resultado puede ayudar a entender la España vaciada.

La entropia de Batty es una entropía de carácter espacial, y mide el grado de heterogeneidad de la distribución de población en el espacio urbano. Batty arguye que la entropía de una ciudad (o su información) da idea de su complejidad. Cuando una ciudad crece y desarrolla nuevas redes y nuevos centros y puntos de interés (político, cultural, económico, etc) se torna cada vez más compleja e impredecible, disminuyendo su entropía.

El urbanismo como proceso de transformación de los flujos energéticos en estructuras

¿Cómo consigue una ciudad «ordenarse» (disminuir su entropía) y aumentar su complejidad? De la misma manera que lo hace un sistema de dunas, una planta, o cualquier ser vivo, gracias al aporte de energía y materia. Recordemos que una ciudad no es un sistema aislado y, por tanto, puede esquivar la segunda Ley de la Termodinámica momentáneamente a cambio de un aporte cíclico de energía, como hace un frigorífico (en los dos casos esa disminución de la entropía dentro de cada sistema por separado acarrea un aumento global de la entropía en el Universo, como la segunda Ley de la Termodinámica establece).

Pues bien, esos flujos energéticos o materiales (después de todo, la materia no es sino una forma más en que la energía se presenta), cambian la configuración de la ciudad, y el conjunto de procesos que se ocupan del aprovechamiento de esa energía para la formación de una estructura de ciudad es lo que denominamos urbanismo.

Obviamente, no necesitamos urbanistas para que esta reconfiguración de la materia urbana como resultado de los aportes energéticos se produzca. Los asentamientos no planificados: campos de refugiados, arrabales, o favelas son ejemplo de ello. En estos casos, sin intervención de la planificación urbanística, la ciudad se auto-organiza de abajo a arriba. No sorprende que, cuando dejamos a la ciudad crecer sin la intervención de un planificador, las estructuras que surgen son, a menudo, de carácter fractal (es decir, semejante en varias escalas). Igual que en la naturaleza.

Las configuraciones fractales se dan, entre otras cosas, porque optimizan la obtención de nutrientes y energía y su transporte por una determinada estructura. Ya avisó Chris Alexander, no obstante, de que el hecho de que un árbol constituya un claro ejemplo de estructura fractal no debería llevarnos a una planificación urbanística en árbol. Al menos desde 1960 sabemos ciudad se explica mejor como ecosistema, y no como un organismo.

Tiempo, entropía y complejidad

La segunda Ley de la Termodinámica es tan inexorable que muchos científicos (como el gran Eddington) arguyen que debería ser la primera. De hecho, es esta ley la que marca la línea del tiempo: el tiempo se mide en la dirección que la entropía avanza.

Por tanto, tiempo y entropía se relacionan directamente: a más entropía, más tiempo, o viceversa. Pero ¿cómo cambia la complejidad de los sistemas dentro de nuestro Universo a medida que ambos avanzan? Los sistemas, ya sea una planta, una casa, o el Universo entero, empiezan con una baja complejidad: una semilla, un ladrillo o el big bang. A medida que pasa el tiempo los sistemas van adquiriendo complejidad hasta alcanzar, en algún momento, su cenit. A partir de ahí, la planta se va muriendo, la casa se abandona para acabarse derrumbando, y el universo se acabará convirtiendo en una nube de partículas dispersas. Polvo eres, y en polvo te convertirás.

A las ciudades les ocurre lo mismo, empiezan siendo pequeñas, y van creciendo para alcanzar su cénit a medida que el urbanismo convierte sus aportes energéticos (materias primas, combustible, talento, información, etc) en una estructura ordenada (casas, calles, universidades, fábricas, etc). Pero tarde o temprano, llega el declive, fase en la cual su complejidad disminuye a medida que su desorden aumenta. Es, por ejemplo, el caso de Detroit y otras ciudades del Cinturón de Óxido estadounidense.

En el próximo artículo hablaremos de qué podemos hacer nosotros, diseñadores y habitantes de las ciudades, en todo este entramado. De momento, dejamos el asunto del urbanismo y la entropía aquí.

Artículo publicado bajo licencia Creative Commons de cultura libre. Algunos derechos reservados.

Foto de Casey Connell vía Unsplash

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Last modified: 02/04/2022
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