Nicholas Georgescu-Roegen foi um economista matemático romeno cuja aplicação de conceitos termodinâmicos à economia levou à criação da nova subdisciplina acadêmica de bioeconomia (economia ecológica).

Suas extraordinárias habilidades matemáticas levaram seus professores na Romênia a incentivá-lo a estudar no exterior. Em 1927, ele ingressou no Instituto de Estatística de Paris, onde teve como professor Émile Borel. Borel teve sua tese de doutorado publicada em uma edição especial de um periódico acadêmico.

Em 1931, Georgescu-Roegen decidiu ir para a Inglaterra estudar com o grande bioestatístico Karl Pearson . Seu trabalho com Pearson chamou a atenção da Fundação Rockefeller , que lhe ofereceu uma bolsa de pesquisa.

Ele foi pesquisador visitante na Universidade de Harvard em 1934, onde foi apresentado a alguns dos melhores teóricos econômicos por Joseph Schumpeter , que havia emigrado recentemente da Alemanha. Schumpeter organizava encontros semanais desses pensadores, que foram a formação econômica de Georgescu-Roegen. Ele nunca frequentou uma aula de economia.

Ele escreveu diversos artigos importantes sobre economia na década de 1930. Após a Segunda Guerra Mundial, retornou a Harvard como pesquisador associado e professor. Na década de 1960, sua fama começou a se espalhar. A Harvard University Press publicou doze de seus artigos mais importantes no volume de 1966, " Economia Analítica: Questões e Problemas ". Ele escreveu cinco ensaios introdutórios que apresentaram seu interesse pela "Lei da Entropia".

A grande obra de Georgescu-Roegen, de 1971, A Lei da Entropia e o Processo Econômico , teve um enorme impacto neste "filósofo da informação". Na época, meu trabalho consistia em identificar a entropia negativa como a possível fonte de um valor "objetivo" , com base em observações feitas por Arthur Stanley Eddington em seu livro de 1927, A Natureza do Mundo Físico .

As observações de Georgescu dependem muito de uma comparação entre seres vivos e o hipotético Demônio de Maxwell , que pode manipular o movimento das moléculas para (aparentemente) violar a segunda lei da termodinâmica.

7. Entropia e Atividade Proposital. Entre as várias ideias que cercam a antinomia entre causalidade física e liberdade, está a da inexorabilidade das leis físicas. Compreendida corretamente, essa ideia é a de que o homem não pode vencer as leis físicas no sentido de impedir seu funcionamento. A lei da gravitação, por exemplo, atua mesmo no caso de uma aeronave em voo. A Lei da Entropia da termodinâmica clássica não é exceção a essa regra. O calor se dissipa mesmo quando refrigeramos um armazém, porque mais calor é "degradado" no resto do universo do que "aprimorado" no armazém. O resultado é que a energia térmica ligada no universo aumenta, como exige a lei. A refrigeração é uma exceção apenas à lei básica de que o calor não pode fluir do corpo mais frio para o mais quente, mas não à lei propriamente dita, que afirma que o calor não pode fazer isso por si só. No entanto, a formulação probabilística da Lei da Entropia, baseada na ideia de que o calor é apenas uma manifestação do movimento irregular das partículas, suscitou dúvidas em alguns físicos quanto à inexorabilidade dessa lei.

Essa visão está relacionada a uma fábula curiosa de J. Clerk Maxwell. Ele imaginou um minúsculo demônio posicionado perto de uma porta microscópica que se movia em uma parede, separando dois gases, A e B, de temperatura igual. O demônio recebe a instrução de abrir e fechar a porta “de modo a permitir que apenas as moléculas mais rápidas passem de A para B, e apenas as mais lentas passem de B para A”. Claramente, o demônio pode, dessa forma, tornar o gás em B mais quente do que em A. Isso significa que ele pode liberar energia ligada e, portanto, frustrar a Lei da Entropia da termodinâmica estatística.

Desde que Maxwell a escreveu (1871), a fábula tem sido objeto de uma controvérsia que, a meu ver, é vazia. Tomada ao pé da letra, a fábula revela um conflito entre o princípio de que as leis da física são inexoráveis e a explicação estatística dos fenômenos termodinâmicos. Nessa perspectiva, o próprio argumento de Maxwell corresponde a eliminar o conflito, defendendo o princípio e refutando a explicação. Mas pode-se igualmente aceitar a explicação estatística e rejeitar o princípio. Essa segunda alternativa corresponde ao argumento entusiasticamente defendido por todos os vitalistas de que um ser vivo — como provado pelo demônio de Maxwell — possui o poder de desafiar as leis da matéria. É por causa desse último argumento que a fábula adquiriu uma importância abrangente. No entanto, como muitos outros paradoxos, o de Maxwell ainda é um enigma intelectual. Como todos os paradoxos, o de Maxwell pode apenas iluminar nossos pensamentos, mas não pode se tornar uma base para resolver a própria questão que levanta.

A principal linha de argumentação destinada a refutar o paradoxo deriva de Boltzmann, que argumentou que “se todas as diferenças de temperatura desaparecessem, nenhum ser inteligente poderia surgir”. O argumento foi repetido desde então, de diversas formas, por Einstein, Eddington e muitos outros. A questão foi abordada de forma mais explícita por L. Szilard. Ele argumentou que o demônio não pode agir sem obter alguma informação sobre os movimentos das partículas. Essa ideia abriu caminho para equiparar a entropia à deficiência de informação e levou a uma série de exercícios sobre as limitações físicas do demônio. O ponto principal desses exercícios é que, como um meio em equilíbrio termodinâmico é um corpo negro, é impossível para o demônio ver as partículas. Mesmo que lhe fosse fornecido algum dispositivo físico para obter a informação necessária — digamos, uma tocha —, ele ainda não conseguiria desfazer mais energia do que a consumida pelo dispositivo. Todos esses exercícios, contudo, não resolvem o paradoxo: eles apenas o ignoram.⁶² Sua base fundamental é que a Lei da Entropia impede que um dispositivo físico realize mais trabalho do que o justificado pela energia livre que recebe. Claramente, se essa é a premissa, a conclusão só pode ser o absurdo da fábula.

Um argumento mais familiar, em vez de apresentar o dispositivo físico, o “exorciza”, ou seja, o transforma em um ser inteligente de carne e osso. Primeiro, observa que tal ser deve consumir alguma energia livre para sobreviver e, em seguida, afirma que, se o ser fosse capaz de desfazer uma quantidade maior de energia, isso contradiria a Lei da Entropia. Essa linha de raciocínio, portanto, é viciada pela mesma circularidade do parágrafo anterior. No entanto, ela tem a vantagem de trazer à tona a implicação mais importante da fábula. Nas palavras de Helmholtz, a questão é se a transformação do movimento térmico desordenado em energia livre “também é impossível para as estruturas delicadas dos tecidos orgânicos vivos”. Mais precisamente, se tudo é movimento sem propósito (como defende a termodinâmica estatística), deveríamos esperar que as partículas constituintes de qualquer organismo se desintegrassem prontamente em um estado caótico, assim como os ratos que correm sem rumo na metáfora de G.N. Lewis supostamente fazem. De fato, a probabilidade de um organismo vivo não se desintegrar prontamente é fantasticamente pequena. Segundo os ensinamentos de Boltzmann e de todos os defensores da abordagem probabilística, o evento jamais deveria ocorrer. Contudo, o “milagre” se repetiu inúmeras vezes em uma escala fantástica. O milagre, portanto, precisa de uma explicação. Como disse Poincaré, é precisamente porque, segundo as leis da física, todas as coisas tendem à morte “que a vida é uma exceção que precisa ser explicada”.

Foi nessa linha de pensamento que Eddington argumentou que, além do acaso, deve haver um fator oposto atuando na natureza: o anti-acaso. “Nós”, disse ele, “eliminamos o anti-acaso do campo de nossos problemas físicos atuais, mas não nos livramos dele”. Com isso, ele pode ter querido dizer que descartamos a causalidade estrita e agora precisamos do anti-acaso para se opor ao mero acaso em todos aqueles incontáveis casos em que a regra do acaso é contradita por estruturas ordenadas duradouras. Certamente, sugestões semelhantes para explicar a contradição já haviam sido feitas muito antes por outros — por Georg Hirth, por exemplo. Atualmente, praticamente todos os pensadores sentem que “algo [um novo princípio] precisa ser adicionado às leis da física e da química antes que os fenômenos biológicos possam ser completamente compreendidos”.69 Sugestões como as de Hirth e Eddington têm apenas um valor indireto que, além disso, exige muita concessão. Mas a posição alternativa — sustentar que não existem princípios na natureza além daqueles manifestados no tubo de ensaio ou na placa fotográfica — equivale a glorificar a falácia do visitante perplexo do zoológico mencionada anteriormente. Certamente, como observou Wiener, “é mais simples repelir a pergunta feita pelo demônio de Maxwell do que respondê-la”.

Contudo, o demônio de Maxwell não ficaria sem glória. A fábula teve uma influência decisiva na orientação das ciências biológicas. Para começar, obrigou-nos a reconhecer a diferença categórica entre embaralhar e classificar. Em termodinâmica, não nos perguntamos de onde vem a energia para o embaralhamento do universo, embora saibamos muito bem que é preciso algum trabalho para bater um ovo ou embaralhar cartas. O embaralhamento no universo — como o das moléculas de gás que rodeiam o demônio — acontece por si só: é automático. Mas não é assim com a classificação: Maxwell inventou um demônio, não um dispositivo mecânico, para essa tarefa. "Classificar é prerrogativa da mente ou do instinto", observou Eddington, e dificilmente alguém discordaria dele hoje em dia. Na verdade, quanto mais profundamente os biólogos penetram nas transformações biológicas, mais se impressionam com "a incrível especificidade com que as unidades biológicas elementares selecionam, dentre os materiais de construção disponíveis, exatamente os 'certos' e os anexam exatamente nos lugares certos". Independentemente de suas inclinações filosóficas, todos reconhecem que tais processos ordenados, que são “muito mais complexos e muito mais perfeitos do que qualquer dispositivo automático conhecido pela tecnologia atualmente”, ocorrem apenas em estruturas que sustentam a vida. Essa atividade peculiar dos organismos vivos é tipificada de forma mais transparente pelo demônio de Maxwell, que, em seu ambiente altamente caótico, seleciona e direciona as partículas de gás para um propósito específico.

O propósito é, obviamente, um conceito estranho à física. Mas, pelo que foi dito na seção anterior, esse ponto não deve nos preocupar. Os físicos, em oposição aos sociólogos positivistas, admitiram, um após o outro, que o propósito é um elemento legítimo das atividades da vida, onde a causa final está em seu devido lugar, e que não há contradição lógica em aceitar a complementaridade em vez do monismo. Eddington, como vimos, vai ainda mais longe. Pois, embora argumente que a “característica não aleatória do mundo pode possivelmente ser identificada com propósito ou desígnio, [sem compromisso] com o antiacaso”, ele não sugere que o antiacaso esteja ausente do mundo físico. “Sendo um agente de classificação, [o demônio de Maxwell] é a personificação do antiacaso.” Norbert Wiener também não vê razão para supor que os demônios de Maxwell não existam, de fato, ocultos por trás de alguma estrutura complexa, por assim dizer. Como sugerem as propriedades metaestáveis das enzimas, elas podem operar, não separando moléculas rápidas e lentas, “mas por algum outro processo equivalente”.76 Não é surpreendente, portanto, que a termodinâmica e a biologia tenham se aproximado cada vez mais e que a entropia ocupe agora um lugar de destaque na explicação dos processos biológicos.

Infelizmente, a maioria dos estudiosos dos fenômenos da vida hoje em dia evita o uso do conceito de propósito. Com toda a probabilidade, essa propensão reflete o medo de serem ridicularizados como vitalistas, mais do que qualquer outra coisa. Como resultado, poucos estudiosos atentam para o fato — uma maravilha físico-química em si mesma — de que as estruturas que sustentam a vida são, em regra, capazes de atingir seu propósito individual, superando obstáculos imprevistos de todos os tipos ou, como Bergson expressou de forma marcante, de assegurar “a constância do efeito mesmo quando há alguma oscilação nas causas”. Devo acrescentar que, ao enfatizar o lugar legítimo do propósito nos fenômenos da vida, não pretendo defender a posição ultravitalista de que as estruturas vivas podem vencer as leis da matéria elementar. Essas leis são inexoráveis. No entanto, esse mesmo argumento revela a verdadeira questão da controvérsia vitalista. Dado que até mesmo uma célula simples é uma estrutura altamente ordenada, como é possível que tal estrutura evite ser lançada instantaneamente na desordem pela inexorável Lei da Entropia A resposta da ciência moderna tem um claro viés econômico: um organismo vivo é uma entidade em constante funcionamento que mantém sua estrutura altamente ordenada absorvendo baixa entropia do ambiente, de modo a compensar a degradação entrópica à qual está continuamente sujeito. Por mais surpreendente que possa parecer ao senso comum, a vida não se alimenta de mera matéria e mera energia, mas — como Schrödinger explicou com propriedade — de baixa entropia.

A classificação, contudo, não é um processo natural. Ou seja, nenhuma lei da matéria elementar afirma que haja qualquer tipo de classificação ocorrendo espontaneamente na natureza; pelo contrário, sabemos que a mistura é a lei universal da matéria elementar. Por outro lado, nenhuma lei proíbe a classificação em um nível superior de organização. Daí a aparente contradição entre as leis físicas e a faculdade distintiva das estruturas que sustentam a vida.

Quer estudemos a bioquímica interna de um organismo vivo ou seu comportamento externo, vemos que ele se organiza continuamente. É por meio dessa atividade peculiar que a matéria viva mantém seu próprio nível de entropia, embora o organismo individual acabe sucumbindo à Lei da Entropia. Não há, portanto, nada de errado em dizer que a vida se caracteriza pela luta contra a degradação entrópica da mera matéria.81 Mas seria um grande erro interpretar essa afirmação no sentido de que a vida pode impedir a degradação de todo o sistema, incluindo o ambiente. A entropia de todo o sistema deve aumentar, com ou sem vida. Embora a questão em todos os seus detalhes seja bastante complexa, sua essência é relativamente simples se tivermos em mente alguns pontos. O primeiro é que a Lei da Entropia se aplica apenas a um sistema isolado como um todo. O segundo é que um sistema isolado em equilíbrio entrópico (em um estado caótico) é homogêneo em si mesmo e também não possui energia livre relativa a si mesmo. ...

Ainda é uma questão em aberto se um demônio de Maxwell, caso introduzido em um mundo assim, seria capaz de desempenhar sua função. Mas não há dúvidas de que, em um mundo cuja entropia continua aumentando, um demônio de triagem pode diminuir a entropia de um subsistema. O fato de um demônio exorcizado, ou seja, um organismo vivo, só poder sobreviver em um mundo cuja entropia aumenta já foi apontado por mais de um autor. Devo acrescentar, no entanto, que a vida, pelo menos na forma como existe neste planeta, é compatível apenas com uma entropia moderada. Em um ambiente de entropia muito baixa, um organismo vivo não seria capaz de resistir ao ataque da energia livre que o atingiria de todos os lados. Por outro lado, em um ambiente de entropia muito alta, não haveria energia livre suficiente circulando para que a triagem fosse bem-sucedida a curto prazo.

Permitam-me observar que o caso, contudo, não está completamente encerrado pelas observações acima. Uma questão talvez ainda mais complexa se apresenta agora: o aumento da entropia é maior na presença de vida do que na sua ausência Pois, se a presença de vida importa, então a vida exerce algum efeito sobre as leis da física. Nosso conhecimento comum sobre a mudança no ambiente material provocada pela biosfera parece corroborar a ideia de que a vida acelera a degradação entrópica de todo o sistema. E, de fato, um simples experimento de laboratório confirma que a evolução entrópica de um sistema isolado é alterada se a vida for introduzida nele em determinado momento. Todas as estruturas que sustentam a vida trabalham com um propósito: manter sua entropia intacta. Elas o alcançam consumindo a baixa entropia do ambiente, e esse fato por si só já deveria ser suficiente para justificar a crença de que a vida é capaz de algumas manifestações físicas que não podem ser derivadas das leis puramente físico-químicas da matéria. Há, como sabemos, certa margem de erro concedida pela Lei da Entropia da termodinâmica clássica. E como W. Ostwald, laureado com o Prêmio Nobel de Química, observou há muito tempo,86 é em virtude dessa liberdade que um organismo vivo pode realizar seu propósito vital e, eu acrescentaria, que a atividade econômica do homem se torna possível. Outra razão pela qual me detive no capítulo anterior nas principais falhas habilmente expressas na redução da termodinâmica às leis da mecânica deve agora estar clara: a termodinâmica estatística nega completamente a possibilidade de qualquer atividade proposital, pois afirma que tudo é completamente determinado pelas leis da mecânica. Consequentemente, seria um absurdo falar em atividade proposital e relacioná-la a algum princípio “vitalista” não dedutível dessas leis. Mas sem tal princípio, defendo, simplesmente ignoramos uma riqueza de fatos importantíssimos. Aliás, se examinadas atentamente, muitas observações ocasionais de físicos sobre o processo vital tendem a mostrar que eles também compartilham, ainda que inconscientemente, essa crença “vitalista”.

O fato tem uma explicação natural. A mente acadêmica não suporta o vácuo deixado após o conceito clássico de causa ter compartilhado o destino da epistemologia mecanicista. A mente acadêmica precisa de algo que estimule continuamente sua imaginação ou, como disse Planck, que aponte na direção da busca mais frutífera. O domínio dos fenômenos da vida representa um caso muito especial a esse respeito. Pois, como vimos nesta seção, a vida se manifesta por um processo entrópico que, sem violar nenhuma lei natural, não pode ser completamente derivado dessas leis — incluindo as da termodinâmica! Entre o domínio físico-químico e o da vida existe, portanto, uma clivagem mais profunda do que aquela existente entre a mecânica e a termodinâmica. Nenhuma forma de causa que possa se adequar a outros fenômenos seria adequada para as ciências da vida. A causa final — isto é, o propósito — não só ocupa seu lugar nessas ciências, como também constitui uma ferramenta de análise indispensável e extremamente útil. Um biólogo ou um cientista social precisa ser um “vitalista” e, consequentemente, ter o hábito de buscar um propósito. Para um economista, é perfeitamente aceitável contentar-se com a explicação de uma safra catastrófica por meio de causas eficientes desencadeadas por eventos aleatórios. Contudo, a ciência que ele serve geralmente se interessa por problemas que envolvem ações humanas. E se um economista deseja analisar as ações daqueles que lavraram a terra e semearam, ou de todos aqueles que foram atingidos pela escassez causada pela quebra da safra, ele não chegará a uma compreensão profunda se recusar-se a buscar os propósitos que os motivam. Pois a verdade que não pode ser obliterada pela atual onda behaviorista é que todos nós — incluindo os adeptos do behaviorismo — agimos com um propósito.

E um círculo completo se fecha ao lembrarmos que todos os nossos propósitos importantes — ou seja, sobreviver e manter um lugar ao sol da sociedade — levam a transformações entrópicas do universo que nos cerca. Isso significa que a realização de nossos propósitos nos coloca em uma jornada sem volta.

( A Lei da Entropia e o Processo Econômico , pp. 187-195)

Os devaneios de Georgescu-Roegen podem demonstrar que ele não compreende os problemas profundos da física estatística, mas sua conclusão de que um biólogo ou sociólogo deveria "buscar um propósito" em um princípio "vitalista" nos seres vivos é fundamentalmente correta. A obra de Georgescu-Roegen influenciou uma vasta comunidade de estudiosos a aplicar princípios da física estatística à economia e à ecologia contemporâneas, portanto, vale a pena relê-la.

Ele estabeleceu a conexão com a fórmula de Claude Shannon para o número de bits de informação transmitidos por um canal de comunicação na presença de ruído. Shannon chamou isso de entropia, por sugestão de John von Neumann .

Mas Georgescu-Roegen morreu desapontado por seu trabalho não ter sido melhor compreendido e utilizado para melhorar o bem-estar da humanidade. Isso se devia em parte ao fato de a entropia ser um tema tão complexo para a maioria dos leitores e permanecer controversa até mesmo entre os cientistas que fundaram a termodinâmica, a mecânica estatística e a teoria cinética das partículas gasosas. Ele escreveu sarcasticamente sobre a falta de respeito por suas ideias nos círculos econômicos, em contraste com as publicações científicas...

1. "Um sociólogo da ciência bem informado talvez pudesse explicar por que um artigo sobre a essência do valor econômico foi recebido com entusiasmo na revista Science , um semanário dedicado às ciências naturais, e também por que a American Economic Review se recusou a publicar um artigo que tratava da refutação desse dogma."

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