Entropia e scienza

Passi un azzardato (e non corretto) parallelo tra entropia fisica e informazione, ma leggere chimici e oceanografi che discettano del destino della civiltà umana forti di sperequazioni psedo-scientifiche quali l’entropia misura lo stato di disordine di un sistema o anche l’aumento dell’entropia ci dice che ogni volta che volessimo sfruttare un movimento ordinato generiamo una certa quantità di movimento disordinato – esempi di narrativa popolar-scientifica incorretta oggi depennate financo dai testi per studenti in chimica – fa davvero specie. Narrativa che, negli anni, ha generato mostri pseudo-scientifici quali l’entropia applicata all’economia o improbabili leggi su complessità e ritorni decrescenti che predicono, tanto per cambiare, il collasso dietro l’angolo.

Una volta per tutte: la seconda legge della termodinamica non dice che il disordine aumenta sempre. L’entropia non ha nulla a che vedere con il disordine, l’evoluzione o l’economia produttivista moderna. Nulla. Niente. Nada. Niks. Brutalmente, il secondo principio della termodinamica dice che l’energia fluisce spontaneamente da dove ce n’è di più a dove ce n’è meno. L’entropia è la conta del numero di stati in cui il sistema può (equi)ripartire l’energia di cui sopra. Nient’altro.

44 Responses to Entropia e scienza

  1. sesto rasi scrive:

    Alla tua frase basta aggiungere “in un sistema isolato” ed ecco che il disordine aumenta sempre.
    Dopodiché, concordo con te sulla difficoltà di far capire a chi fa altro (che occuparsi di fisica chimica o ingegneria), che economia e società sono ben lontane dall’esercitarsi in sistemi che rispettano questa condizione di isolamento…

    • Filippo Zuliani scrive:

      Ma neanche un po’. Disordine e entropia non hanno nulla da spartire in qualsiasi sistema, isolato o meno. Nulla, nada, niente. L’equazione entropia=disordine e’ un’erronea concezione di Boltzmann risalente al secolo scorso e definitivamente smentita con la fisica quantistica. Entropia=disordine e’ un aforisma pseudo-scientifico ahime’ trasmigrato nel reame dei detti popolare grazie a moltissimi esperti del nulla.

      • sesto rasi scrive:

        non saprei. il disordine è prima di tutto un po’ soggettivo da giudicare in sistemi non termodinamici, forse questa è la difficoltà. Ma se ti attieni all’entropia di uno stato come indice della sua probabilità di verificarsi… mi sembra che resti difficile confutare il buon Boltzmann (anche tirando in ballo le barriere alle trasformazioni, che equivalgono alle energie di attivazione dei sistemi fisici : mica tutte le configurazioni molto probabili avvengono se le si imbriglia…)

      • Filippo Zuliani scrive:

        Il disordine e’ un parametro soggettivo anche in sistemi termodinamici e soprattutto non ha nulla a che vedere con l’entropia e il numero di configurazioni microscopiche in un sistema di energia macroscopica data. L’appunto sulla probabilita’ e sulle barriere di attivazione e’ corretto, la correlazione tra massima probabilita’ e massimo disordine no. Boltzmann ragiono’ pensando che se lo stato finale e’ casuale, lo stato iniziale dovesse essere, all’opposto, ordinato. Da qui il parallelo entropia e disordine. Oggi la fisica quantistica ci dice che ordine e disordine sono categorie fallaci quando si vuol spiegare la questione dell’entropia e della partizione dell’energia. L’alluminio, per dire, ha un calore specifico molto maggiore del rame – quantita’ molto molto vicina a una misura concreta dei cambiamenti di entropia – ma non risulta abbia anche un disordine altrettanto maggiore. Poi, come si confronta il disordine, chesso’, di un tocco di acciaio e uno di plastica?

    • Filippo Zuliani scrive:

      L’avevo visto. Personalmente penso che:
      a) e’ una teoria.
      b) e’ una teoria controversa. Marte, per dire, e’ irradiato come la Terra ma non mi risulta pulluli di tigri.
      c) come dissipando energia si passi da una struttura monocellulari di amminoacidi a una pluricellulare cromosomica in doppia, tripla o quadrupla replica e’ un mistero.
      d) il secondo principio della termodinamica non capisco come dovrebbe entrare.

  2. Emanuele scrive:

    Filippo, capisco facilmente il punto di vista di Sesto Rasi, ma non il tuo.

    Le “assurdità oggi depennate financo dai testi per studenti in chimica” (e.g. “l’entropia misura lo stato di disordine di un sistema”) sono scritte su tutti i miei libri di termodinamica (ho studiato ingegneria meccanica).

    Ho fatto un po’ di lavoro di ricerca nel campo exergetico e sono molto curioso di capire meglio: hai qualche altro riferimento per approfondire (un libro, un articolo scientifico,…) oltre al link su DC physics nel tuo post?

    • Filippo Zuliani scrive:

      I tuoi libri di termodinamica non sono corretti. Ancora: l’entropia non ha nulla a che vedere col disordine. Di referenze ne trovi molte, sfortunamente molte meno di quelle fallaci. A me piace molto questa.

      • Emanuele scrive:

        Mi stai davvero dicendo che libri di base che si trovano in tutte le biblioteche delle università del mondo sono sbagliati? E supporti questa affermazione con un altro sito (assumo) non esattamente peer-reviewed? Senza offesa, suona un po’ complottista. Ma tant’è; grazie per il tuo tempo.

      • Filippo Zuliani scrive:

        Senza offesa, mai scritto tutte le biblioteche del mondo. Leggi bene e risparmiami le fallacie logiche. E’ dal 2002 che negli USA stanno aggiornando i testi (certo non tutti, per ragioni che non hanno nulla di complottista). Qui in Olanda, ad esempio, oggi l’entropia non e’ spiegata riferendosi a un supposto disordine. Quanto al peer-reviewed, ti basta scrollare questo sito per trovare una buona decina di articoli.

        PS Tom Murphy, fisico e picchista convinto, giunge essenzialmente alle stesse conclusioni sul suo blog.

        PPS per finire, leggiti Insight into entropy di D. Styler su American Journal of Physics 68 (2000) con un esempio edificante sui cristalli liquidi e la fallacia dell’assunto entropia=disordine.

      • Emanuele scrive:

        Nessuna offesa: l’ho scritto io che i miei libri si trovano in tutte le biblioteche universitarie del mondo. Ho studiato termodinamica su libri di base stradiffusi (ok in alcuni casi tradotti in italiano, ma non penso sia importante). E tu mi hai detto, con tono apodittico, che son sbagliati. Mi sa che non sono io che non ho letto bene il commento…

        Comunque grazie per l’altro link che risponde molto meglio ai miei dubbi. Ci darò uno sguardo senz’altro.

      • Filippo Zuliani scrive:

        Guarda, io ho studiato termodinamica, statistica e fisica quantistica all’universita’ e non ricordo che alcuno avesse mai usato la questione del disordine. Poi, mi rendo conto che la questione e’ complessa per i non addetti ai lavori. Ci scrivo un post sopra nei prossimi giorni e ne discutiamo meglio, che cosi’ stiamo scadendo nell’ipse dixit delle citazioni autorevoli.

        Per inciso, non ricordo alcuna definizione univoca di ordine in relazione all’entropia che non sia l’entropia e’ una misura dell’ordine. Se me ne sai fornire una (o un link) dai tuoi testi?

      • Emanuele scrive:

        Continuo ad avere l’impressione che non riusciamo a capirci.

        I libri di termodinamica _di base_ (tutti quelli che riesco a ricordare) parlano in maniera direi divulgativa della questione del disordine legato all’entropia (non vanno molto oltre quello che scriveva Turiel in uno degli articoli citati da te nel post). È ovvio che in un libro di base (suppur di livello universitario) non ci trovi alcuna definizione univoca del (dis)ordine legato all’entropia secondo uno stretto formalismo matematico.

        La complessità dell’argomento per i non addetti ai lavori non ha alcuna rilevanza. Quello che tu sostieni (magari anche a ragione) è che la maggior parte (o una parte) degli addetti ai lavori non hanno capito nulla della correlazione tra entropia e disordine. Un’affermazione di pesante che ha attirato il mio interesse e che per essere almeno presa in considerazione richiede un minimo di blibiografia (credibile). L’ho ottenuta alla seconda risposta.

  3. sesto rasi scrive:

    Filippo, non è che mi hai risposto dandomi ragione (anzi rafforzando il mio concetto secondo il quale la probabilità di una configurazione esprime meglio il principio che non il concetto di disordine)? Per te “disordine” è un concetto improprio (puntualizzo se sei d’accordo: non misurabile) anche per i sistemi fisici. E sia. Posso accettarlo.

    Il cercare analogie con i sistemi fisici è un tentativo che l’uomo fa da sempre quando parla di altro: se non si dimentica il rischio di fare paragoni impropri, a volte si riescono ad ottenere razionalizzazioni utili.
    I primi a farlo furono alcuni economisti del ‘700 detti fisiocrati. (Quesnay ne fu il capogruppo e, non a caso, di formazione era un fisico…).
    Oggi tanti ci provano ancora e, personalmente, trovo che quando costoro non vogliono ammettere di essere usciti dalle assunzioni fatte, ci si ritrovi davanti ad un'”invidia del sistema fisico” da parte degli economisti simile a quella dell'”invidia del pene” freudiana.

    Ciò detto, io resto personalmente convinto che il limite sia nostro: il secondo principio regge anche quando coinvolge ragionamenti di umani che “raffreddano un corpo rispetto all’ambiente” o “fanno andare un peso all’insù” o inducono qualcuno ad agire contro i suoi interessi : il limite è nostro che non siamo in grado di ricostruire tutti i flussi energetici che portano ad un fenomeno socio-economico. Ma non dobbiamo vergognarcene, sarebbe effettivamente un po’ complesso…

    Al contrario di quanto può apparire, non sto assolutamente deducendo un universo di puro materialismo meccanicista: può essere che sia un’anima immateriale a prendere delle decisioni, qui stiamo toccando questioni di fede. Ma quanto riuscirà a causare rispetterà sempre il secondo principio (fino a prova contraria, che oggi non abbiamo).

    • Filippo Zuliani scrive:

      Oh, ma qua nessuno sta dicendo che il secondo principio della termodinamica sia falso. Qua si sta dicendo che usarlo per dire che il disordine aumenta sempre e irrimediabilmente, siamo fottuti come argomento contro il sistema produttivista moderno e’ una cazzata (vedi tutta la letturatura sull’argomento da Daly passando per Tainter in poi). Beato il secondo principio perche’ la direzionalita’ del flusso e’ essenziale alla vita. Beate anche le barriere di attivazione che ostruiscono quel flusso e evitano l’ossidazione completa e istantanea dei nostri tessuti. Poi, perche’ l’universo equipartisca spontaneamente l’energia per darne a chi ha meno e se esista un disegno intenzionale e’ una domanda cui solo la religione puo’ rispondere.

      • sesto rasi scrive:

        Certo. E soprattutto perché, anche se fosse vero, le dinamiche con cui il secondo principio porta l’equilibrio tra sistemi comunicanti possono essere anche pazzescamente lente (e non solo: un uomo è una piccola molecola nel sistema considerato che è una società di sette miliardi di persone che interagisce con un pianeta a sua volta scaldato dal sole… come ben sappiamo il secondo principio non esclude che, non mediamente, ma nel piccolo di due molecole tra tante, gli scambi avvengano in direzioni opposte… se io fossi la molecola cui cade una tegola in testa mi incazzerei come una bestia, altro che consolazione che alla media non succede… né mi consolerebbe pensare che i miei resti ingrasserebbero la terra e prima o poi contribuirebbero a formare qualcos’altro… )dài Filippo, non ti animare, io la trovo una questione nel suo complesso un po’ di lana caprina…

        o meglio… forse adesso riesco a sintonizzarmi sul tuo ragionamento (ma te lo scrivo stasera, magari)

      • Filippo Zuliani scrive:

        Sesto, no probs, non mi animo. Magari sono io e forse e’ solo lana caprina… per chi ha afferrato il vuoto pneumatico dietro certi proclami ideologici e/o catastrofisti. Guardare alla ancora robusta letteratura in merito, non sono sicuro. Scrivo qualche riga piu’ in dettaglio.

      • Egidio Bernini scrive:

        No, Boltzmann no! Passi per il mio vecchio libro di Chimica Fisica, l’Atkins, che sono andato a recuperare in cantina e lo stavo buttando nell’immondizia; mi ricordo che tentava di spiegare il secondo principio della termodinamica con vari esempi tra cui quello di una boccetta di profumo che se la lasci aperta, il profumo si spande nella stanza (maggiore disordine) ma non si è mai visto il contrario: dalla stanza profumata il profumo si concentra nella boccetta vuota (minore disordine). Via Daly naturalmente, ha osato proporre un modello economico stazionario, alternativo a quello produttivista (ma che c’entra l’entropia? ). Via naturalmente quel catastrofista di Tainter che parla di ritorni decrescenti (anche qui che c’entra l’entropia?). Ma Boltzmann no, please. Quando studiavo fisica, cent’anni fa o giù di li, avevo chiamato Boltzmann il mio gatto, tanto mi piaceva la termodinamica statistica. Ti prego Boltzmann lasciamelo stare, non merita questo. Fu tanto incompreso, in vita che morì suicida.
        P.S. Scherzi a parte, dove ha sbagliato Boltzmann, veramente non l’ho capito.
        Saluti

      • Filippo Zuliani scrive:

        Oh mamma, pure l’Atkins. L’entropia del sistema profumo+stanza e’ la stessa sia che il profumo resti nella boccetta sia che il profumo si espanda nella stanza. Ripeto: la stessa. L’entropia e’ semplicemente la conta del numero di stati in cui un sistema puo’ ripartire l’energia (es. possibili stati del profumo sono stare nella boccetta, vicino al soffitto, sotto la finestra, disperdersi piu’ o meno uniformemente nella stanza, eccetera). Ripeto: la conta. L’entropia di una singola configurazione NON ESISTE. Il profumo si espande nella stanza perche’ la probabilita’ di trovarsi nella boccetta e’ minore di trovarsi nella stanza (posto che la stanza sia molto più ampia della boccetta, altrimenti non funziona). Il disordine non centra niente – Boltzmann infatti non riusci’ mai a definire il “disordine”, che invece spiegata decenni dopo dalla fisica quantistica in termini di struttura della materia.

        PS La legge di Tainter e’ l’analogo della capacita’ di un sistema di fornire lavoro utile cui il nostro appiccio’ la questione che la complessita’ aumenta sempre mutuandola dagli aforismi popolari sull’entropia e il secondo principio della termodinamica e predirre, guarda un po’, la catastrofe inevitabile. Non serve dire che la legge di Tainter non ha nulla di scientifico.

  4. Robo scrive:

    Non sono neanche di striscio in grado di entrare in questa discussione sulla natura dell’entropia, mi piacerebbe, ma é al di là delle mie capacità. Trovo intrigante supporre che la complessità sia favorita da questioni energetiche ma mi parrebbe che tale novità di una direzione preferenziale nell’evoluzione vada testata sul campo, poiché la selezione naturale ci offre continui esempi di spostamento in senso opposto (parassiti, virus) e di grande successo; perché va parametrizzata tale complessità e non mi sembra facile con le strutture biologiche: per es. un serpente é un passaggio verso una maggior complessità rispetto ai sauri da cui deriva (struttura mandibolare tipica, vari adattamenti corporei) o la perdita degli arti implica una semplificazione? E un cetaceo rispetto ai quadrupedi terrestri? Oppure guardiamo il DNA, ma allora, spannometricamente, quello del grano tenero esaploide é più complesso del nostro! Inoltre dovremmo considerare come possibile fonte di bias che mentre la direzione verso la semplificazione trova limiti ontologici ovvi, la via contraria no. A parte questo vedo che tra te ed il Prof Bardi non c’é grande convergenza di vedute ma, lo dico onestamente, io trovo sensate le questioni sulla difficoltà incrementale della tecnologia nel star dietro allo sfruttamento di fonti difficili e sul fatto che la sostituibilità in un posto finito non possa essere infinita (da cui importanza della consistenza e di una qualche forma di sufficienza). Sugli aspetti inerenti l’EROEI pure mi sembra ci sia una logica (se il guadagno energetico netto é scarso, fatti salvi altri parametri, cercherò altrove). Quando si va sulle (pre)visioni economiche, delle quali capisco NADA, allora avverto, talora, una sorta di aleatorietà, ma può darsi che sia la mia ignoranza che si autocontempla :-). Che dici? Ciao e grazie.

    • Filippo Zuliani scrive:

      Semplificando, la seconda legge dice che l’energia fluisce spontaneamente da dove ce n’e’ di piu’ a dove ce n’e’ meno. Non ha nulla a che vedere con disordine o complessita’, tanto nelle questioni naturali che biologiche. Hai infatti ragione sul DNA: l’uomo ha 46 cromosomi (23 coppie), un banale cane 78. E tanti saluti alla complessita’.

      Discorso risorse. La curva di sfruttamento delle risorse finibili (es. petrolio, minerali) e’ una curva a campana. Parte da zero, cresce, ha un picco e poi cala. E’ cosa ben nota a chiunque, economisti inclusi. Ma conclusioni di valore sulla dinamica di sfruttamento necessitano di indicazioni temporali con adeguato livello di dettaglio. Dire che un giorno il petrolio finisce e’ come dire che un giorno prima o poi tutti si deve morire.

      Discorso EROEI. Al momento non ha nemmeno uno standard condiviso – nell’EROEI del petrolio ci conteggiamo solo l’energia spesa per estrarre il petrolio, o anche quella per le infrastrutture necessarie (es. trivelle, pipelines) o anche quella delle infrastrutture delle infrastrutture (es. macchinari, presse, navi) o anche quelle delle infrastrutture al cubo (es. altoforni)? E come facciamo in caso alcune di queste infrastrutture siano condivise? (es. con l’acciaio degli altoforni si fanno tante altre cose oltre a trivelle e pipeline). Finche’ ognuno usa la definizione che piu’ gli fa comodo hai voglia.

      • sesto rasi scrive:

        Filippo, però vedi che ti scappa il vincolo di sistema isolato? l’insieme delle molecole di profumo, nella boccetta o sparso nella stanza, hanno lo stessa entropia come dici tu (in realtà dipende: se uscendo di getto per mescolarsi all’aria hanno trovato attrito no…). L’insieme profumo + aria della stanza prima e dopo il mescolamento no: scommetti che dopo il mescolamento (assenza del forte ordinamento preesistente) l’entropia è aumentata?
        Quel degrado di energia avrebbe potuto essere usato per muovere qualcosa (in teoria, ovvio).
        Ma sta di fatto che la stessa aria della stanza ha chiamato a sé il profumo in virtù di qualche suo moto convettivo, che non distrugge energia: la degrada.

        E sto considerando le pareti della stanza perfettamente adiabatiche ed elastiche (se le particelle di aria e profumo le urtano queste se ne fanno un baffo, rimbalzandole perfettamente. Sì, sennò non andiamo a casa più. Ma credo che questa precisazione possa servire a tutti quelli che stanno leggendo). Comunque sia nel movimento di mescolamento qualcosa si è scaldato per attrito: il buon diesse = deQ su T non lo scalfisce nessuno!

        l’energia non fluisce da dove ce n’è di più a dove meno: il motore si muove nel senso determinato dalla temperatura: se butto una biglia di acciaio incandescente nell’oceano, hai voglia a dire che la biglia ha più energia dell’oceano (che prendessimo lo zero assoluto come livello energetico di riferimento di entrambi o meno).

      • Filippo Zuliani scrive:

        Sesto, con ordine:

        scommetti che dopo il mescolamento (assenza del forte ordinamento preesistente) l’entropia è aumentata?
        Se non c’e’ stato scambio di energia tra aria e profumo – chesso’, perche’ il profumo stava sotto pressione nella boccetta o per attrito – la risposta e’ no, l’entropia non e’ aumentata. Ancora una volta, l’entropia e’ la conta del numero degli stati in cui un sistema *di data energia* puo’ ripartire quell’energia. Ad esempio, nel caso di una gas e’ il numero di combinazione in cui le particelle possono trovarsi nella stanza, nel caso di un solido puo’ essere il numero di modi in cui esso puo’ stivare la temperatura (vibrazioni, rotazioni, torsioni della struttura cristallina). La configurazione “profumo nella boccetta” e’ solo una della millemila possibili combinazioni in cui il sistema profumo+stanza puo’ trovarsi, non certo l’ensemble di tutte le combinazioni possibili. L’entropia e’ un concetto di insieme, parlare di entropia di singolo stato non ha proprio senso. Se il profumo si disperde nella stanza e’ perche’ il numero totale dei possibili stati (=probabilita’) che tu chiami “profumo nella stanza” e’ molto maggiore del ben piu’ definito “profumo nella boccetta”. Il problema e’ che noi uomini siamo abituati a chiamare “ordinato” quallo che invece mamma natura definirebbe “disposto come vuole l’uomo”, e “disordinato” il contrario. Ma ordinato e disordinato sono categorie umane. Mamma natura ne usa altre (es. simmetria) non sempre sovrapponibili.

        sta di fatto che la stessa aria della stanza ha chiamato a sé il profumo in virtù di qualche suo moto convettivo, che non distrugge energia: la degrada.
        No, il profumo e’ andato nella stanza perche’, anche in assenza di qualsivoglia attrito e moto convettivo non definito, la configurazione profumo nella stanza e’ enormemente piu’ probabile delle altre.

        Quel degrado di energia avrebbe potuto essere usato per muovere qualcosa (in teoria, ovvio).
        Sei passato dall’aumento di entropia al degrado di energia. Ancora: se non vi e’ stato scambio di energia tra profumo e ambiente (ad es. una semplice miscela inerte di gas) l’energia non e’ cambiata e l’entropia non e’ aumentata. Stai facendo confusione tra entropia e capacita’ del sistema di produrre lavoro utile.

        il motore si muove nel senso determinato dalla temperatura:
        Si muove nella senso determinato dalla capacita’ di fare lavoro utile. L’oceano ha piu’ energia totale di una biglia di acciaio incandescente, ma quell’energia non e’ libera e non puo’ andare alla biglia.

  5. Mauro scrive:

    Caro Zuliani, tutto vero… ma già negli anni ’80 Rifkin sostenne il contrario… e tra il popolino e tra gli economisti Rifkin è più noto e ascoltato di me o di lei :(

  6. sesto rasi scrive:

    eccoci finalmente, in una botta sola rispondi ai tuoi tre intercalati: niente si muove senza scambio, sennò saresti di fronte ad una trasformazione reversibile, come ben sappiamo utilissima come riferimento ideale ma non contemplata dalla natura.
    Ogni volta che qualcosa si muove SPONTANEAMENTE (togli questa condizione ed è come togliere il vincolo di isolamento) c’è uno scambio, alias una dissipazione. Io lo chiamo aumento del disordine, nel senso che due sistemi si sono contattati e si sono scambiati qualcosa da chi ne aveva (in senso intensivo) di più. Ma è chiaro che possiamo anche chiamarlo in qualunque altro modo.

    • Filippo Zuliani scrive:

      Occhei, mi va bene tutto. Solo non chiamarlo disordine, perche’ e’ errato e genera un quantitivo mica risibile di sonno della ragione (Daly, Hornborg, Tainter, Rikfin, eccetera).

      • Robo scrive:

        Ammetto. Non riesco a capire. Non é colpa vostra che lo spiegate bene, é colpa mia che sono stolido e mi mancano le basi. Ordine e disordine sono concetti umani, meglio rigettarli come dici tu. E allora aumento entropia uguale aumento numero stati possibili del sistema. Quindi ci infastidisce perchè estrarre energia da un sistema più entropico é più difficile? É così che la seconda legge rientrerebbe nei ritorni decrescenti? Ho letto che l’entropia aumenta perché era minima al big bang, ma intuitivamente mi parrebbe che la gravità la faccia diminuire, e così solo localmente? Scusate la testa dura.

      • sesto rasi scrive:

        Robo, dopo uno scambio (in un sistema isolato, non dimenticare mai questa condizione) gli stati possibili diminuiscono. In quel sistema isolato. Se intervieni dall’esterno però puoi fare ancora un sacco di cose…

        So che Filippo mi salterà addosso ma io torno all’analogia degli eventi umani: prendere una decisione e percorrerla significa rinunciare per sempre a qualcosa che ti sei lasciato alle spalle.
        In realtà credo che alla fine io e Filippo siamo d’accordo. Nel senso che io dico che il secondo principio si applica. Ma operativamente concordo perché dico pure che quando prendo una decisione non sarò mai capace di prevedere agenti esterni che per me in quel momento sono fuori dal sistema che ritengo isolato. Invece ad un bel momento questi irrompono, a volte anche violentemente e senza chiedere permesso. Quindi diamoci la mano nel dire secondo principio? E a che mi serve in queste cose?

      • Filippo Zuliani scrive:

        prendere una decisione e percorrerla significa rinunciare per sempre a qualcosa che ti sei lasciato alle spalle.
        Sesto, stai usando la concezione di POTENZIALE di parecchi secoli fa, quando la sfera fisica non era ancora separata dalla sfera spirituale. Ad esempio, uno dei termini con cui Dio viene definito nel vecchio Testamento e’ proprio “energia dinamica”. La Bibbia, ovviamente, non fa riferimento alle leggi della termodinamica, che all’epoca non era note, quanto al concetto di potenziale in senso filosofico, ossia la capacita’ di divenire ma non ancora compiutasi nel presente. In pratica, il concetto dell’indeterminatezza del futuro opposto alla bruta determinatezza del presente – uno dei nomi di Dio del Vecchio Testamento, Elohim, riferisce infatti alla molteplicita’ del futuro. Poi, la fisica quantistica dimostro’ che il presente e’ tutt’altro che determinato (vedi il gatto di Schroedinger). A margine, Alf Hornborg su The Power of the Machine (testo consigliato da quelli di ASPO) dice essenzialmente le stesse cose tue. Per quanto filosoficamente abbiano un senso – sulla predestinazione, ad esempio – e sia un argomento indubbiamente affascinante, non ha alcuna base scientifica.

      • Filippo Zuliani scrive:

        Robo, per punti:

        E allora aumento entropia uguale aumento numero stati possibili del sistema.
        Si’.

        Quindi ci infastidisce perchè estrarre energia da un sistema più entropico é più difficile?
        Perche’ l’energia si equipartisce tra gli stati e brutalmente piu’ sono gli stati e piu’ difficile e’ cavare lavoro utile dal sistema, che e’ quello che interessa a noi uomini. Ad esempio, pensa ad una cascata. L’acqua cade da monte a valle perche’ l’energia (potenziale) va da dove ce n’e’ di piu’ (a monte) a dove ce n’e’ di meno (valle). L’entropia ora puoi visualizzarla come il numero di fiumi che si dipartono dal bacino a valle per finire in mare. Volendo intercettare l’energia potenziale dell’acqua con mulini a valle, devi piazzare mulini su tutti i fiumi (e non sempre e’ possibile). Se dal bacino a valle partisse un fiume solo sarebbe certamente piu’ facile e produttivo.

        É così che la seconda legge rientrerebbe nei ritorni decrescenti?
        Seconda legge e ritorni decrescenti non hanno relazione, checche’ se ne dica.

        Ho letto che l’entropia aumenta perché era minima al big bang, ma intuitivamente mi parrebbe che la gravità la faccia diminuire, e così solo localmente?
        Non sono un astrofisico, per cui vado un po’ a spanna. Credo che l’entropia al big bang fosse minima perche’, come dice la seconda legge, essa non puo’ che aumentare. L’entropia non diminuisce mai. In alcuni testi si parla di entropia negativa su sistema locali (ad esempio, la Terra che importa entropia dal Sole per irraggiamento) ma secondo me non sono corretti. Dico non corretti perche’ l’entropia si misura sul sistema totale e non su locale. Dire che l’entropia locale della Terra diminuisce vuol dire considerare solo una parte di un sistema non isolato (la Terra) che acquista energia dall’esterno (l’irraggiamento del Sole). L’entropia conta il numero di stati di un dato sistema ad energia fissa (quel *sistema isolato* che nessuno spiega cosa sia nella pratica) e la Terra non lo e’.

      • Robo scrive:

        Grazie Filippo. L’esempio delle cascate rende benissimo. Scusa l’insistenza: i ritorni decrescenti non c’entrano con la seconda legge; da ció che mi dicevano dipendono dal fatto che andando a sfruttare fonti più difficili il calo dell’EROEI non é compensato dall’incremento tecnologico. Immagino tu non sia d’accordo. Poi, scusa se mi permetto da ignorante, ma da quel che ho letto, alcuni dicono che la freccia della seconda legge sarebbe la conseguenza del fatto che l’universo, alla nascita, era uno stato ad entropia minima, invertendo rapporto logico che hai citato tu. Poi ho letto questo http://www.media.inaf.it/2014/11/06/un-solo-passato-due-futuri/ e ho capito ancora meno del poco di prima. Che dici?

      • Filippo Zuliani scrive:

        Andando a sfruttare fonti più difficili il calo dell’EROEI non é compensato dall’incremento tecnologico. Immagino tu non sia d’accordo.
        Personalmente, non ho risposta. L’EROEI non ha uno standard di misura internazionale. Situazione analoga di ordine/disordine: per quanto il concetto sia intuitivo manca di una definizione univoca internazionale su cui si sia tutti daccordo (es. le simmetrie). Senza uno standard non si fa Scienza, si tira la coperta dove fa comodo. Poi ognuno creda quel che gli pare.

      • Egidio Bernini scrive:

        Filippo,
        devo dire che non ti seguo piu’ in questa tua critica ad alcune interpretazioni del secondo principio. Permettimi solo di dire due cose che piu’ sopra ho soltanto accennato ironicamente nel mio commento su Boltzmann.
        1) Quando dici che l’entropia non c’entra niente col disordine, secondo me dici una cosa non completamente corretta. E’ evidente che quando si usa il linguaggio comune nel parlare di leggi della fisica bisogna sempre farlo con cautela. Se io parlo di “disordine” riferito all’entropia non sto parlando di “disordine sociale” o del “disordine della stanza di mio figlio” ma sto parlando di un maggior numero di stati possibili a parità di condizioni esterne rispetto a “ordine” dove il numero di questi stati è minore. Questa “interpretazione” dell’entropia è usata in molti testi classici, compreso quel signore che tu hai messo in foto nel tuo ultimo post nel suo notissimo libro “La fisica di Feynmann”. Se tu definisci ordine e disordine in questo modo, la tua affermazione che l’entropia col disordine non c’entra niente è molto avventata. Ovviamente è una interpretazione parziale e imprecisa, come tutte le affermazioni fatte ccol linguaggio comune, ma falsa non è, anzi è molto utile per capire bene il concetto di irreversibilità.

        2) Diverso è il discorso se tu parli di disordine e ordine per i sistemi sociali e qui sono d’accordo con te che applicare le leggi della fisica ai sistemi sociali è una stupidaggine. Ma criticare Tainter, Daly e catastrofisti vari (come con disprezzo li chiami tu) con l’argomento che applicano il secondo principio ai sistemi sociali secondo me non regge proprio. Tu puoi non essere d’accordo con Tainter, ma Tainter è uno scienziato sociale (come sono peraltro tutti gli economisti e sociologi) compresi gli economisti neoclassici che pero’ guarda caso vorrebbero somigliare ai fisici (ma questo è un altro discorso). Dicevo Tainter è uno scienziato sociale e io ho letto un suo libro dove fra l’altro non ho trovato alcun accenno all’entropia che aumenta. Dire che una sua teoria è una stupidaggine perché non ha alcun fondamento nella fisica è una banalità, è come dire che siccome alcuni economisti hanno detto che la “mano invisibile del mercato” è come la legge di gravitazione universale di Newton allora deve essere vera ( o falsa, perché poi è arrivata la relatività di Einstein)… Va be’ la sto facendo troppo lunga, se vuoi approfondiamo…
        Saluti
        Egidio

      • Filippo Zuliani scrive:

        1) Certo, se chiami “disordine” quello che la fisica chiama “entropia” allora e’ ovvio che il disordine aumenta sempre e hai ragione tu. Analogamente puoi chiamare “metro” l’unita’ di misura del peso e dirmi che pesi 75 metri. Sempre a ragione. Dai, la storia del disordine=entropia e’ una favoletta popolar-scientifica che viene insegnata con l’esempio (concettualmente sbagliato) del “disordine della stanza del figlio” che aumenta sempre.

        2) Veramente Daly elabora la sua teoria dello stato stazionario proprio applicando il secondo principio della termodinamica. Nell’accezione di Daly l’economia moderna produce partendo da materie prime a bassa entropia e rilasciando rifiuti di alta entropia, in ossequio alla sopracitata immutabile legge naturale. Da qui la necessita’ di razionare tutto e per sempre. Seguono 300 pagine di descrizione economica dello stato stazionario e relative scienze sociali. Peccato che l’applicazione di Daly del secondo principio sia completamente errata. Sulle scienze sociali preferisco lasciar il commento agli economisti. Discorso diverso per Tainter, che invece ricorre alla complessita’, parente prosimissimo del disordine, che aumenta inosorabile fino al collasso. Ops, a me ricorda tantissimo la discussione che andava di moda decenni fa nella comunita’ dei fisici sull’aumento inesorabile dell’entropia fino alla morte termica dell’universo, collasso ineluttabile dell’universo che ci circonda.

        Le risposte a questo post pero’ mi rendono evidente la poca chiarezza su come assunti pseudo-scientifici tipo la questione del disordine abbiano generato moltissime teorie della catastrofe annunciata. Scrivo un articolo esteso sulla questione, partendo proprio dall’entropia e dalla termodinamica. Stay tuned.

      • sesto rasi scrive:

        sì, do un consiglio ad entrambi: state addentrandovi in una questione in cui è quasi impossibile fare in un post un commento senza tutte le corrette assunzioni cautelative.

        Keynes capì che l’economia non evolve per stati quasi-stazionari (nella realtà fisica questo significa procedere per stati di equilibrio cioè, do una perturbazione e sono al nuovo equilibrio in un tempo infinitesimo, ipotesi come sappiamo non realistica eppure utilissima per studiare molti fenomeni. Per altri non è accettabile).
        Comunque Keynes (che disse la celebre frase; nel lungo periodo? ah sì, allora saremo tutti morti) credo non si sognasse nemmeno, dopo la sua trovata, di aver risolto tutto esprimendo il suo sistema con una serie di d/dt . Keynes aveva un enorme buonsenso. Che vuol dire capire il cannone ma non usarlo per sparare alle mosche (non solo perché è esagerato, ma anche perché non è adatto: ora che punti il cannone la mosca si è mossa).

  7. sesto rasi scrive:

    diciamo che non lo farò in tua presenza sapendo di urtare la tua sensibilità…. ;-)

    ad ogni modo stiamo tranquilli, tanto per gli scambi che avvengono in contesti socio-economici hai voglia a definire un dominio isolato….
    e c’è anche la questione delle energie di attivazione. Anzi, visto che mi sto divertendo riprendo il tuo esempio della struttura della grafite (faccio un altro commento, per questioni di ordine…)

  8. sesto rasi scrive:

    dunque, saltiamo dalla grafite a delle eruzioni vulcaniche basaltiche che scendono dalla roccia quasi in verticale… sono splendide e le ho viste in Armenia. Comunque, diciamo, ad un certo punto queste si solidificano e diventano come dei giganteschi matitoni, cioè a sezione esagonale, tutti adiacenti tra loro: in realtà il blocco era unico, ma il raffreddamento relativamente rapido ha imposto una contrazione alla materia e le fessure si sono formate ad esagoni adiacenti, perché era la geometria che evidentemente consentiva meno energia di frattura del magma solidificante. Se le trovo te ne manderò una foto.

    Ora: le fessure ad esagoni sono una struttura fortemente ordinata. Però scalda di nuovo quella roccia ed ecco che tornerà a disordinarsi. Chi la scalda perderà più entropia di quanta ne conferisci alle rocce (sempre perché sotto al denominatore c’è la T e nel sistema scaldante è maggiore che nelle rocce).

    Ora però torno al socio economico: ecco, qui il vincolo prevalente sono le cristallizzazioni, insomma fessurazioni e barriere: le si supera di solito solo a seguito di eventi dirompenti, sanguinosi. Quindi (e do pienamente ragione al tuo scetticismo, finalmente): è assolutamente assurdo vedere la società come un sistema spontaneamente aperto a scambi spontanei: la società rispetto a un sistema fisico ha vincoli, strutture, e barriere molto più forti e gli scambi avvengono in genere secondo percorsi lenti e tortuosi, veramente poco efficace modellizzarli con delle equazioni di semplice scambio…

    • Filippo Zuliani scrive:

      Se conferisci energia ai cristalli liquidi essi acquisiscono una simmetria maggiore (nel tuo gergo, un ordine maggiore). Davvero, l’assunto maggiore entropia=maggior disordine, per quanto ci piacerebbe per la sua potente immediatezza, non e’ scientificamente acconcio. Il resto che hai scritto mi trova daccordo.

      • sesto rasi scrive:

        non sono un cristallografo, però non sono convinto, anzi: se sono simmetrici potrebbe voler dire che non hanno la possibilità di assumere ciascun atomo una configurazione “strana”, cioè con varianza, come posizione reciproca rispetto agli altri : insomma l’ordine se n’è andato (come una corda con una palla all’estremità se te la fai ruotare attorno non ha più la possibilità di star floscia). Però ripeto, non sono un esperto di microstrutture: ipotizzo solo, ma mantenere ordine è stare lontani da uno stato in cui tutto si eguaglia.

        Sai che non capisco cosa ti faccia specie nel dissociarlo dalla definizione di probabilità di uno stato?

      • Filippo Zuliani scrive:

        Che finche’ si usano definizioni standard si fa Scienza, con tutti i crismi del caso (metodo, condivisione dei risultati, analisi e predizioni, eccetera). Quando si discute su concetti non definiti – es. ordine/disordine – si fanno discussioni filosofiche, utili e interessanti certo, ma se poi se ne spacciano i risultati come “evidenza scientifica” allora no.

  9. sesto rasi scrive:

    scusami, chi scalda perderà MENO entropia volevo dire

  10. sesto rasi scrive:

    sì pero, adesso, lo spirito di contraddizione va bene perché è il sale dellla voglia di discutere, però scusami ma non riesco a tenerti fermo. Che il concetto di potenziale sia superato d qualche secolo mi dà francamente qualche dubbio: io ci convivo serenamente nella mia vita di tutti i giorni come in quella di arido (eppur di buon senso) ingegnere. E continuo a cogliere parecchie analogie concettuale.
    Non fosse che nelle trasformazioni di un processo spesso se ne coglie il 90%, a volte i 45% a volte il 25%. Nella vita complessiva spesso il 2%. A volte il 200% : ma è perché avevo sbagliato a circoscrivere l’isolamento del sistema…. Filippo se hai capito l’antifona OK, sennò andiamo avanti finché abbiamo tempo da perdere (eh insomma).

Lascia un commento

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...