DI OMAR ANTONIO ZOUBI
Come dice il proverbio “ognuno ha i suoi demoni”: ebbene grandi menti, significa anche grandi demoni. Oggi vi presenterò i tre grandi demoni che hanno tormentato i tre più grandi scienziati della storia.
Vi ricordate che abbiamo parlato di entropia nell’articolo “Una guerra persa?” e abbiamo illustrato le leggi della termodinamica? Vorrei dunque che vi ricordaste quello che abbiamo detto sulla seconda legge in particolare: la famosa CONSTATAZIONE che ci dice che non possiamo pareggiare (o meglio “un sistema isolato tende al disordine”).
Questa breve premessa serve a contestualizzare il famoso demone del nostro primo scienziato*: James Clerk Maxwell. Il demone di Maxwell è un esperimento mentale ideato dallo stesso che mette in discussione il secondo principio della termodinamica, quel principio su cui si basa TUTTO, proprio tutto: da tutta la tecnologia al decadimento delle strutture.
Dunque cos’è questo demone? Ebbene immaginate che ci siano due contenitori, entrambi alla stessa temperatura, che rappresentiamo come insiemi di “palline calde” e “palline fredde”; quelle calde si muovono più velocemente, mentre le fredde più lentamente: tuttavia la temperatura complessiva è uguale tra i due contenitori, dato che in ambedue vi sono sia palline calde sia fredde mescolate tra loro. Ora immaginate che tra le due parti sia presente uno sportello apribile, e che ci sia un demone (il famoso): egli conosce alla perfezione posizione e velocità a ogni istante di ogni singola pallina. Dunque conosce perfettamente il sistema: sicché, come dice il detto, “la conoscenza è potere” (in questo caso, proprio letteralmente), allora a lui appare chiaro e prevedibile lo stesso sistema che a noi appare confuso e casuale. In questa maniera il demone può decidere quando aprire questo sportello senza alcuna fatica (senza utilizzo di energia) facendo entrare a destra (per esempio) solo palline veloci (palline calde) e, a sinistra, solo palline lente (palline fredde); pertanto le scatole che prima erano alla stessa temperatura, ora hanno temperatura diversa, quindi è possibile ricavarne energia e, una volta esaurita, con lo stesso procedimento sarebbe possibile ritornare alla situazione precedente, agendo alla stessa maniera: ma quindi non avrei più bisogno di benzina per muovermi con la macchina, non dovrei più pagare l’elettricità…
Da come avrete intuito, questo conundrum non è solo un enigma, ma è possibile costruire un meccanismo che si basa su questo principio senza ovviamente fare il viaggio di Dante e frattanto catturare un demone. Per questo motivo gli scienziati si sono arrovellati per un secolo su questo paradosso, fino a che Rolf Landeur non lo risolse tranquillizzando gli animi, ma dando luce a un nuovo concetto, forse ancora più intricante.
Ebbene è possibile costruire un meccanismo che rilevi le singole particelle (palline) e apra lo sportello, tuttavia il problema non sta nel rilevatore quanto nella memoria del rilevatore stesso, essa infatti ha bisogno di essere resettata per continuare il proprio lavoro: questo processo irrevocabile porta a un inevitabile aumento di entropia.
Nemmeno il nostro demone può sfuggire alla rete inevitabile dell’entropia?
Ebbene il nostro demone arriverà a un punto che la sua memoria sarà inevitabilmente completa, dunque dovrà in qualche modo fare spazio nella testa per poter continuare a memorizzare altri dati: questa azione causa l’aumento di entropia.
La stretta connessione tra informazione ed entropia stuzzicherà una grande mente: Claude Shannon, il padre della teoria dell’informazione; colui che definì un nuovo tipo di entropia, chiamata, in onore suo, “Entropia di Shannon” (magari ci onorerà apparendo in un futuro articolo).
Dunque se ne ricava che l’informazione è energia, e in quanto tale aumenta l’entropia; ma da questo testo si evince un concetto ancora più sottile… Davanti alla conoscenza, cosa succede al concetto di probabilità? Se io conoscessi, come il demone, ogni posizione ad ogni istante di una moneta, allora saprei prevedere con assoluta certezza ogni qual volta uscirà testa, oppure croce; dunque saprei prevedere il futuro della moneta; dunque se applicassi questo concetto a ogni singola particella presente nell’intero universo, allora conoscerei passato, presente e futuro.
Ma allora il libero arbitrio esiste davvero?
Salutem dicit Omar Omero
*L’ordine non è cronologico, ma concettuale
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