Entropia? Come stupirsi dell’energia

Entropia? Come stupirsi dell’energia

Mescolando un mazzo di carte da ramino, vi stupireste di ritrovarle in ordine? Dall’Asso al K, prima i cuori, poi quadri, fiori e infine picche… Come Quando Fuori Piove? A un tavolo da biliardo con le biglie sparse e nessuna in buca, se colpendo la palla bianca, dopo una serie di carambole, le palline si disponessero nella caratteristica forma a triangolo, come se il gioco dovesse ancora iniziare, vi stupireste? E se il vostro avversario dopo aver disegnato sul tavolo, con fare strafottente, 15 puntini numerati, con un colpo solo separasse le biglie così da fermare la numero 1 sul puntino 1, la 2 sul 2 e così via… vi stupireste? Ultima storia: costruite un castello di carte e, felici di averle usate tutte e 52, correte a cercare dei testimoni, ma al vostro ritorno il castello è caduto… vi stupireste? E se invece aveste lasciato le carte sparpagliate e al vostro ritorno ritrovaste il castello di carte in tutto il suo splendore e foste certi che nessuno è entrato nella stanza, vi stupireste?

Storie diverse, accomunate dal senso di stupore! Perché? Perché il caos è molto più “probabile” dell’ordine! Di tutti gli ordinamenti possibili delle carte da gioco, rarissimi sono quelli per noi dotati di senso, e appare alquanto inverosimile che dopo una mescolata se ne presenti uno. Ma non è impossibile. E il saper riconoscere un ordine è anche una questione di preparazione dell’osservatore. Se, per esempio, al gioco del lotto uscissero 2, 11, 7, 3 e 5, per alcuni potrebbe essere normale, una qualsiasi cinquina, per altri invece potrebbe essere strano vedere i primi 5 numeri primi! Nonostante si tratti di un’estrazione possibile e con la stessa probabilità di qualunque altra, la sua “proprietà/ordine”, se riconosciuta, risulterebbe anomala. Lo stesso accade nell’esempio del biliardo imbrattato.

Ma l’ultimo caso è diverso! In natura esistono diversi tipi di energia: cinetica, potenziale, chimica, interna… Quest’ultima dà una misura (anche) del movimento caotico delle particelle: più un corpo è caldo, più le sue particelle vibrano e si muovono velocemente e caoticamente. In natura, c’è una tendenza spontanea dell’energia ordinata a trasformarsi in energia disordinata, mai il contrario. Un’automobile lanciata in autostrada, se finisse la benzina, tenderebbe a fermarsi, con il conseguente riscaldamento delle ruote, spostamento (caotico) delle masse d’aria, ecc. Non è mai stato osservato invece che, raffreddando le ruote di un’auto, questa si metta a correre all’impazzata!
Il castello di carte aveva un tipo di energia (potenziale) ordinata che spontaneamente è passata a un tipo di energia disordinata. Il passaggio inverso non solo sarebbe strano, sarebbe contro natura. In un sistema isolato, il grado di disordine (energetico), o entropia, tende sempre ad aumentare.

Interessante è riflettere sul fatto che l’unica altra grandezza fisica che ha un verso, oltre all’entropia, è il tempo: dal passato al futuro. Il tempo scorre perché l’entropia dell’Universo aumenta. E viceversa.

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Il presente articolo è stato pubblicato sulla rubrica “Fisica? Un gioco.” – Sapere, giugno 2017 – ed. Dedalo.

2 thoughts on “Entropia? Come stupirsi dell’energia”

  1. ENTROPIA ….:”la tendenza all’aumento dell’entropia di un sistema isolato corrisponde dunque al fatto che il sistema evolve verso gli stati macroscopici più probabili; essendo in generale la probabilità di uno stato inversamente proporzionale al suo grado di organizzazione e di ordine, l’entropia è anche considerata una misura del disordine”…è sbalorditivo come questo principio potrebbe e dovrebbe essere letto in prospettiva filosofica, sociale, politica. Ho avuto la fortuna di frequentare il liceo classico e,anche se tutti gli anni ho cambiato tutti i professori, sono riuscita a intravedere le perle racchiuse nei libri di testo. Le origini del pensiero dalla filosofia, la lirica greca, la geometria e la fisica ( l’aritmetica l’algebra no! Quelle sono convinta le abbiano lanciate i marziani per punirci in eterno).
    Grazie Federico ogni volta che leggo qualcosa di tuo comprendo che cosa mi affascinasse di alcune materie negli anni del liceo ..se solo avessi avuto professori in grado di spiegarmelo!!! Non è mai troppo tardi, ora attraverso te scavo (da brava paletnologa) nei miei ricordi e recupero i frammenti dei miei studi restituendo il loro significato.

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