[warning: great amount of entropy and little information following. premise: bad english writing. disclaimer: no scientific accuracy. synopsis: just personal considerations, which will probably change in time]

I dubbi, prima di tutto

Il professore di cosmologia gettava il sasso e ritraeva la mano, insinuando provocazioni che lasciava studiatamente cadere, assieme al tono di voce. Agli studenti allibiti non rimaneva che lambiccarsi sulle ceneri dei propri studi profanati, mentre i profani rassegnati alla prorpia ignoranza allargavano le braccia in segno di sconforto e non sapevano se ammirare o detestare il cattedratico. Sull’altare erano state immolate le prede più famose:

- la conservazione dell’energia

- l’aumento dell’entropia

- la relatività dei sistemi di riferimento inerziali

Queste domande il sottoscritto se le è trascinate per anni, e recentemente sono riaffiorate. Beh, togliamo subito un po’ di ruggine. Quanto alla prima, non è che l’energia non si conservi. E’ che non lo sappiamo. Cioè, sappiamo che a livello locale l’energia fluisce senza dispersioni. E quindi, direte voi, brutti cervelloni basta che consideriate tutti i flussi di energia che avvengono nell’universo, cioè "integriate" su tutto lo spazio, e globalmente l’energia totale sarà conservata. Il problema è che "lo spazio" in Relatività Generale, la teoria di Einstein che sottende alla Cosmologia, è un oggetto molto complicato, per esempio suscettibile di deformazione per la presenza di "materia-energia", e non sappiamo come si fa ad "integrarci sopra". Il nostro Universo, per quanto unione del tutto, potrebbe non essre "isolato". Ma non preoccupatevi, a tutti gli effetti pratici l’energia è conservata sul nostro pianeta. Non diamo altri pretesti ai negatori del global warming. Per quanto segue supporrò che la massa-energia o qualcosa di osservabile che ne fa le veci sia conservata entro certi confini.

Sulla terza spenderò poche parole. La relatività dei sistemi di riferimento è un costrutto teorico che vale per un sistema ed un osservatore immersi in uno spazio vuoto, ma vale anche con opportune cautele in varie situazioni fisiche reali (basta prendere i due treni in stazione, che non sai mai qual è quello che sta transitando, se il tuo o l’altro, finchè non vedi gli edifici della stazione), ed in ogni caso ci dà informazioni interessanti indipendentemente dal contesto. Il nostro Universo invece è una realizzazione pratica di un sistema fisico, ed effettivamente esiste un sistema di riferimento privilegiato che è quello solidale alla radiazione di fondo cosmico. Da qualche parte potete trovare in rete la velocità della galassia, del sistema solare, e del pianeta Terra relative al sistema di riferimento della radiazione, ma in un qualche modo "assolute", perché rmisurate rispetto al più universale dei sistemi di riferimento.

La diminuzione dell’entropia

Quella è la domanda fisicamente pregnante, nel senso di incinta di tante belle cosette. La motivazione, spiegata in due minuti, andava così, per passaggi logici:

1) Abbiamo una nozione di entropia come di misura dell’informazione, o meglio dell’ignoranza dei dettagli di un sistema, e quindi di misura del suo disordine. Tanto aumenta il disordine, tanto meno informazione abbiamo su quel sistema. Come il disordine di camera mia, dove infatti non si riescono a trovare mai le cose. O come una pentola d’acqua fredda, che contiene sicuramente meno informazione di una cattredrale gotica. Pensate al libretto di istruzioni per costruire la cattedrale e per versare dell’acqua in una pentola, e ci saremo capiti. Su queste cose dovremo tornare, perché sono delicate.

2) Secondo tutti i modelli cosmologici a nostra disposizione e concordemente alle osservazioni empiriche, si direbbe che l’Universo sia nato da una minuscola ma potentissima esplosione e poi successivamente si sia espanso, come tuttora sta facendo. Nella sua storia primordiale potremmo descriverlo come una piccola palla incandescente, descrivibile con un solo parametro: la temperatura.

3) In seguito l’Universo ha vissuto fasi in cui si sono formate strutture come gli ammassi, le galassie, i sistemi ed in ultima analisi la vita sulla Terra e le cattedrali gotiche. Oggi l’informazione necessaria per descrivere l’Universo è molta di più.

4) Se l’informazione è aumentata, allora l’entropia è diminuita. Paradosso!?

Una spiegazione

La gravità ha "lottato" contro l’entropizzazione.

Una spiegazione

Ma la seconda legge è di carattere prettamente statistico…

Allora?

Ma attenzione, il disordine e l’informazione sono soggettive:  se lascio le mie cose in giro, ne conservo l’informazione e lo stato non è disordinato. Se me le mette a posto qualcun altro, diventano disordinate! Questo sofisma dovrò usarlo contro mia madre