Re: freccia del tempo

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_tiscali.it>
Date: Tue, 02 Jun 2009 21:00:42 +0200

Tommaso Russo ha scritto:
> ...
> Non si scappa: con argomenti statistici non si puo' determinare la
> asimmetria rispetto al tempo dell'equazione del calore. Se non si
> assegna un ruolo molto speciale all'istante t=0 (l'inizio del tempo in
> uno spaziotempo soggetto a vincoli molto semplici, secondo la visione
> di Hawking; o la creazione con una precisione di 10^-(10^123), secondo
> Penrose) quello che e' da spiegare non e' il II principio della
> termodinamica, ma il principio inverso:
>
> perche', nella direzione negativa del tempo, i sistemi all'equilibrio
> permangono all'equilibrio per un tempo indefinito, livellando le
> piccole fluttuazioni statistiche, ma in presenza di uno squilibrio
> piu' marcato lo amplificano esponenzialmente?
Vorrei sottoporti il seguente brano, per conoscere la tua opinione.
Poi ti diro' da chi, dove e quando e' stato scritto ;-)

"Restando sempre al nostro esempio del gas che si espande, ci sono tre
scale di tempo da prendere in considerazione:
- Il tempo di rilassamento verso l'equilibrio, che ovviamente dipende
da alcuni parametri del sistema (ad es. dal diametro del foro) ma e'
piuttosto breve.
- Il tempo medio che il sistema trascorre indisturbato (finche' non
si cambia il volume, si apre il rubinetto, ecc.)
- Il tempo medio intercorrente fra due fluttuazioni macroscopicamente
osservabili: sappiamo che questo e' spaventosamente lungo, certo
molto piu' lungo dell'eta' dell'Universo.

Se indichiamo i tre tempi con T1, T2, T3, possiamo dire che
in genere, per i sistemi termodinamici, T1 << T2 << T3.

Ne segue che dopo ogni perturbazione esterna importante, che lo porta
fuori dall'equilibrio, il sistema ci tornera' in un tempo piuttosto
breve, e poi restera' in equilibrio; ma sara' praticamente impossibile
che una fluttuazione spontanea lo allontani dall'equilibrio, perche'
questo accade solo dopo tempi assai lunghi. Dunque e' vero che sulla
scala di tempo T2 il sistema tende all'equilibrio, ma solo perche'
esso non resta indisturbato abbastanza a lungo per mostrare il suo
comportamento reversibile, che consente anche fluttuazioni che
andrebbero contro il secondo principio della termodinamica.

Possiamo anche chiederci se esistono sistemi per i quali
T2 << T1 << T3, e la risposta e affermativa: sono sistemi che _non
raggiungono mai l'equilibrio_, perche' vengono disturbati troppo di
frequente. L'esempio piu' interessante sono gli organismi viventi:
essi non sono certo sistemi isolati, anzi sono sistemi aperti, e
percio' sono sempre fuori equilibrio. L'equilibrio termodinamico di un
organismo vivente si chiama "morte". Si noti che con questo _non
stiamo dicendo che gli organismi viventi non seguono le leggi della
termodinamica_: occorre pero' usare la termodinamica dei sistemi
aperti, oppure ricorrere all'artificio accennato nel Cap. xx, che
permette di ricondurre un sistema aperto a uno chiuso."
           

-- 
Elio Fabri
Received on Tue Jun 02 2009 - 21:00:42 CEST

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