Il gradiente di entropia
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“Dobbiamo pensare che ciascuno di noi, esseri viventi, è come una prodigiosa marionetta realizzata dalla divinità, per gioco o per uno scopo serio, questo non lo sappiamo." (Platone, Leggi, 1, 644e)
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IL TEMPO QUANTISTICO
“Il senso in cui la fisica è fondamentale è semplice. Tutti i fenomeni che osserviamo sono anche fenomeni fisici. Non abbiamo oggi alcun indizio che ci possa essere qualche fenomeno che violi le leggi fisiche. Anzi abbiamo larga evidenza che siano sempre rispettate. Questo è l’universalismo specifico della fisica, ed implica che non ci siano situazioni che sono diverse tra loro, ma che hanno identica descrizione a livello fisico. Il nome tecnico di questa ipotesi è fisicalismo.” (Carlo Rovelli, “Sull’uguaglianza di tutte le cose”, 2025).
In antico il fisicalismo non era altro che il materialismo degli atomisti Leucippo e Democrito: la realtà è composta di atomi, ed in questo senso l’eguaglianza degli atomi – le moderne particelle elementari– rispecchia l’eguaglianza di tutte le cose. Vedi post 28 febbraio 2026: “Un principio di libertà”, dove incontriamo, oltre al determinista “Democrito, che il mondo a caso pone”, Epicuro, Lucrezio e Karl Marx, che parlano invece di atomi liberi.
Rovelli è uno dei padri della Gravità Quantistica a Loop (LQG), una teoria che tenta di unificare meccanica quantistica e relatività generale, proponendo che spazio-tempo non siano continui, ma granulari, composti da "quanti" di spazio-tempo. Il suo lavoro si concentra sulla descrizione della gravità in termini di relazioni e interazioni tra questi "atomi" di spazio, offrendo una visione radicale della realtà dove non esistono osservazioni assolute, ma solo punti di vista, e suggerendo concetti come il Big Bounce (“Grande Rimbalzo”) cosmologico.
IL GRADIENTE DI ENTROPIA
“Un sasso che cade in uno stagno tranquillo causa onde. Cosa intendiamo dicendo che le onde sono causate dal sasso? Intendiamo che se impediamo al sasso di cadere, le onde non si formano. Questa è l’interpretazione interventista della causalità. Ma qualcosa manca: le onde avrebbero potuto benissimo esserci nel futuro anche se il sasso non fosse caduto! Cosa lo vieta? Ci deve essere un’altra assunzione che facciamo, quando confrontiamo quello che succede con o senza la caduta del sasso (l’intervento). L’assunzione che facciamo implicitamente è che lo stagno in passato fosse calmo. Ma perché fissiamo il passato e non il futuro? La sottigliezza sta qui: se fissiamo il passato (stagno quieto) e immaginiamo che il sasso non cada, abbiamo una storia normale, cioè lo stagno resta quieto. Se fissiamo il futuro (onde concentriche che si allontanano da un punto dello stagno) e immaginiamo che il sasso non sia caduto, abbiamo una storia compatibile con le leggi della dinamica, ma che contraddice la seconda legge della termodinamica: invece di dissipare, l’energia termica dello stagno si organizza a formare onde. Le due storie alternative senza sasso che cade, cioè quella in cui lo stagno è calmo nel futuro e quella in cui lo stagno ha le onde nel passato, non sono equivalenti: la prima la osserviamo in natura, la seconda no. la prima è più vicina all’attualità, per usare le parole del filosofo David Lewis, che ha acutamente analizzato l’orientamento temporale delle cause. L’analisi di Lewis, corretta, conclude: “Mi dispiace di non sapere come collegare le diverse asimmetrie discusse alla famosa asimmetria dell’entropia.” (Rovelli, op. cit. nota p. 111-112)
Qui non viene negato il principio di causalità, a cui accenniamo più avanti: poco prima, infatti, l’autore ha chiaramente affermato: “Le cause nel mondo ci sono, ovviamente, e interessano molto, interessano anche la scienza, ma sono modi di descrivere fenomeni statistici, che avvengono in un contesto in cui esiste un gradiente di entropia.” Che cosa (quale cosa tra tutte le cose) è l’entropia?
“L'entropia è una grandezza fisica (definita in termodinamica e meccanica statistica) che misura il disordine o l'assenza di organizzazione all'interno di un sistema fisico. Essa esprime anche l'impossibilità per un sistema di convertire tutta l'energia termica in lavoro utile. I concetti fondamentali legati a questa grandezza si articolano nei seguenti ambiti: 1. Termodinamica e il Secondo Principio. Misura dell'energia dispersa: L'entropia quantifica quanta energia non è più utilizzabile per compiere lavoro. Nel Sistema Internazionale si misura in Joule su Kelvin (J/K). Il principio di aumento: L'entropia stabilisce che, in un sistema isolato (come l'Universo nel suo complesso), i processi naturali avvengono sempre in una direzione che fa aumentare l'entropia (cioè verso il disordine e l'equilibrio). L'inverso non avviene spontaneamente. 2. Meccanica Statistica. Probabilità microscopica: Dal punto di vista microscopico, introdotto da Ludwig Boltzmann, l'entropia misura il numero di modi (microstati) in cui le particelle di un sistema possono disporsi senza alterare il suo aspetto complessivo (macrostato). Uno stato molto disordinato ha molte più configurazioni possibili ed è quindi più probabile. 3. La Freccia del Tempo. Poiché l'entropia aumenta sempre, essa fornisce la direzione allo scorrere del tempo. È ciò che rende irreversibili molti eventi (es. un bicchiere che cade e si frantuma non si ricompone spontaneamente). 4.Teoria dell'Informazione. Oltre che in fisica, il termine è usato nell'informatica e nella matematica (entropia di Shannon) per misurare l'incertezza, il grado di casualità o la quantità di informazione contenuta in un messaggio o in un insieme di dati.” IA.
Diciamo in parole povere quello che la IA riassume delle dottrine scientifiche in quattro punti, concentrandoci su un unico punto: il punto 3. L’esempio è simile:
il “latte versato” non si può riversarlo nel bricco, e come dice il proverbio, è inutile discutere (chi è stato?) sul latte versato, come dire cercare la “causa”.
LO STAGNO E LE ONDE
“È la dissipazione a fare la differenza: il mondo alternativo con lo stesso passato [stagno quieto] è coerente con la dissipazione, mentre il mondo alternativo con lo stesso futuro [stagno con le onde] non lo è. È il gradiente di entropia la base dell’orientamento temporale del discorso causale. Ecco perché la causalità è assente nella meccanica fondamentale. È la dissipazione a determinare pattern di correlazione nel mondo che leggiamo come causalità, rendendo una delle storie alternative più vicina all’attualità.” (Rovelli, op. cit. nota p.112)
Nello spazio-tempo quantistico, ma anche nella meccanica fondamentale, l’osservazione dello stagno quieto nel passato e dello stagno con onde nel futuro non ci dice che il moto ondoso sia stato originato dalla quiete, a “causa” della caduta di un sasso, ma per il fenomeno irreversibile della dissipazione. Questa impedisce di collegare un moto ondoso nel passato con la quiete del futuro. Punto 3 esaminato sopra: freccia del tempo.
Ma come è possibile osservare e quindi misurare il cambiamento tra stato di quiete e stato di movimento (stato ondoso)? Qual è il discrimine tra il quanto del passato e il quanto del futuro e viceversa? L’istante? Dov’è? Nello spazio-tempo quantistico del passato o nello spazio-tempo quantistico del futuro?
Al quesito ha risposto Platone ventisei secoli fa: “In verità questo sembra il significato della parola “istante” (“exaiphnes”), quello da cui partono i cambiamenti nelle due opposte direzioni. Non si ha cambiamento a partire da uno stato di quiete ancora immobile e neppure a partire da uno stato di movimento ancora in movimento. Invece questo è straordinario (atopon) dell’istante, che si trova in mezzo tra il movimento e la quiete, perché non è in nessun tempo. È quello verso cui e da cui quanto si muove muta nella quiete e quanto è nella quiete muta in movimento.” (Platone, Parmenide, 156d)
Vedi post del 14 novembre 2025: “Exaiphnes”.
L’ENTROPIA DEL BLOG
Dallo stato iniziale di “Il grigio della ragione” del 22 maggio scorso al presente “Lo stagno e le onde” del 28 maggio, per dissipazione, è aumentata l’entropia del blog e siamo passati da strutture semplici a strutture sempre più complesse (“il mondo è bello perché è vario”), perché alla base dello spazio-tempo granulare ci sono i “quanti”, che ci riportano alla semplicità della “eguaglianza” di tutte le cose (“quanti”). Il principio di indeterminazione di Heisenberg (vedi post del 7 gennaio 2024, “Meccanica quantistica”, “La fisica delle particelle”) ci riporta al principio di libertà di Epicuro? E come si comporteranno questi atomi liberi? (Achtung, bitte. Attenzione, prego. Il discorso sta trascendendo dal serio al faceto). Gli atomi, le particelle, i quanti, chiamiamoli come vogliamo, si vanno raggruppando nello spazio-tempo futuro in tre campi contigui: Borges, Erscheinung, Eliot. E quindi? Vai al mare? Forse. Alla prossima.
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