Il disordine nell’ordine

Rappresentazione dell’universo su cartoncino blu con schizzi di vari colori che rappresentano stelle, galassie, comete, pianeti, buchi neri, meteoriti e sistemi.
A metà del XIX secolo, un fisico tedesco di nome Rudolph Clausius, uno dei fondatori del concetto di termodinamica, stava lavorando a un problema relativo all’efficienza dei motori a vapore e inventò il concetto di entropia per aiutare a misurare l’energia inutile che non può essere convertita in lavoro utile. Un paio di decenni dopo, Ludwig Boltzmann (l’altro “fondatore” dell’entropia) usò il concetto per spiegare il comportamento di immensi numeri di atomi: anche se è impossibile descrivere il comportamento di ogni particella in un bicchiere d’acqua, è ancora possibile prevedere il loro comportamento collettivo quando vengono riscaldati usando una formula per l’entropia.

Negli anni ’60, il fisico americano ET Jaynes, interpretò l’entropia come l’informazione che ci manca per specificare il movimento di tutte le particelle in un sistema. Ad esempio, una mole di gas è composta da 6 x 1023 particelle. Data la loro numerosità, per noi è impossibile descrivere il moto di ogni particella, quindi facciamo la cosa migliore successiva, definendo il gas non attraverso il movimento di ogni particella, ma attraverso le proprietà di tutte le particelle combinate: temperatura, pressione, energia totale. Le informazioni che perdiamo quando lo facciamo vengono definite entropia.

E il terrificante concetto di “morte termica dell’universo” non sarebbe possibile senza l’entropia. Poiché il nostro universo molto probabilmente è iniziato come una singolarità – un punto di energia ordinato infinitamente piccolo – che si è gonfiato e continua ad espandersi continuamente, l’entropia è in costante crescita nel nostro universo perché c’è più spazio e quindi più potenziali stati di disordine che gli atomi possono adottare.

Gli scienziati ipotizzano che, un lontanissimo giorno, l’universo raggiungerà un punto di massimo disordine e, a quel punto tutto, la sua temperatura sarà omogenea ovunque e non ci saranno più sacche ordine (molecole aggregate per formare gli atomi, le stelle o gli esseri umani.

E se accadrà, dovremo ringraziare l’entropia per questo.

Docenti: Antonella Panarelli

Scuola: Liceo Simone Morea – Bari