?manu* ha scritto:
> E' giusto pensare che la sensazione dello scorrere del tempo � dovuto,
> in ultima analisi, alle propriet� dell'equazione del calore, in
> particolare al fatto che tale equazione abbia naturalmente una direzione
> privilegiata di evoluzione?
Secondo me si'.
1 - dalla freccia termodinamica, in sistemi non all'equilibrio, deriva la
possibilita' dell'esistenza delle strutture dissipative di Prigogine, ossia in
sostanza degli esseri viventi, in grado di ricevere energia da sorgenti a
temperatura alta e di dissiparla verso pozzi a temperatura inferiore, aumentando
cosi' il proprio ordine interno (freccia biologica);
2 - sempre dal secondo principio deriva il fatto che un essere vivente incorpora
nella sua struttura interna interazioni con l'ambiente che ne hanno aumentato
l'ordine, ossia "ricorda il passato", mentre per il futuro non puo' far altro
che "prepararsi ad agire" (freccia psicologica, ed e' questa che richiami quando
parli di "sensazione dello scorrere del tempo"); Hawking ha scritto nell'85 e
ribadito nall'88 (ed io sono d'accordo), che qualunque sia in un certo tempo e
luogo la direzione del tempo in cui l'entropia dei sistemi isolati aumenta, la
direzione del tempo percepita da un essere senziente come "futuro" deve avere lo
stesso verso;
3 - agire, prevedendo almeno in parte il comportamento dell'ambiente esterno in
base a regolarita' riscontrate nel passato e incorporate nella sua struttura
(leggi naturali inferite), e alla memoria piu' recente (condizioni iniziali).
*Questa e' la freccia causale*.
4 - un aspetto della freccia causale e' la freccia elettromagnetica, ossia in
sostanza la descrizione delle onde elettromagnetiche come potenziali ritardati
rispetto all'emettitore.
Un altro aspetto interessante della freccia psicologica e' che il postulato di
Clausius, ossia la freccia termodinamica, viene considerato spesso talmente
scontato da non aver bisogno nemmeno di essere postulato. Come avvenne a suo
tempo per il V di Euclide :-) ... ma non e' affatto vero.
Quando si tratta del II principio della termodinamica, spesso non si nota che
esso, integrato con alcune leggi sperimentali (Fourier ed emissione corpo nero),
da' anche delle leggi quantitative che regolano il passaggio del calore da un
corpo piu' caldo ad uno piu' freddo, legandone la quantita' trasferita nel tempo
al gradiente o alla differenza di temperatura. Le stesse equazioni
differenziali, con la trasformazione t -> -t, regolano il passaggio di calore da
un corpo piu' freddo ad uno piu' caldo in modo tale che l'equilibrio termico
debba essere stabile per piccole fluttuazioni (come a tempo non invertito) ma
essere abbandonato esponenzialmente per fluttuazioni d'innesco sopra una certa
soglia. E letto cosi', e' molto meno intuitivo di quanto sembri nell'usuale
verso del tempo.
In sostanza: tutte le freccie temporali, eccezion fatta per quella cosmologica,
possono venir fatte risalire ontologicamente alla freccia termodinamica. Un
problema oggi piuttosto discusso e' se la freccia termodinamoca possa essere
desunta ontologicamente dalla freccia cosmologica. Gold la pensava cosi'. Anche
Hawking, nell'85: ha scritto che, se fossero veri i vincoli piu' semplici
possibili per un possibile universo, allora ne discenderebbe un universo che
comprende un tempo finito fra due istanti t0 e t1, che fra t0 e t1/2 si espande,
fra t1/2 e t1 si contrae, e in cui fra t0 e t1/2 l'entropia aumenta, e fra t1/2
e t1 diminuisce. Ma nel '93 Hawking si e' ricreduto, e ha detto che i vincoli
piu' semplici possibili non includono quello che la situazione in t1 debba
essere per forza la stessa che a t0; per cui ha dimostrato che dai nuovi
vincoli, ritenuti ora da lui i piu' semplici possibili, discenderebbe un
universo che fra t0 e t1/2 si espande, fra t1/2 e t1 si contrae, ma in cui
l'entropia puo' anche aumentare costantemente da t0 a t1 (o anche da t1 a t0:
per Hawking, giustamente, fa lo stesso).
Io credo che la virata di Hawking del '93 sia stata un regresso, dovuto proprio
all'irrompere di una freccia psicologica nel ragionamento (e la sua trattazione
contiene, sempre IMHO, il cosiddetto "double standard" trattato da Huw Price,
ossia l'applicazione di un ragionamento perfettamente time-symmetric ad una sola
direzione del tempo).
C'e' ancora una possibilita', che secondo me varrebbe la pena approfondire: che
la freccia del tempo cosmologica e termodinamica siano indipendenti, e che
quella termodinamica sia "locale", nel senso che puo' avere direzioni diverse a
seconda delle condizioni "geografiche" di una certa porzione d'Universo. Questo
non contrasta con l'osservazione che in tutto l'Universo visibile la freccia
termodinamica risulti avere sempre la stessa direzione, perche' le zone
dell'Universo in cui la freccia risultasse invertita risulterebbero piene di
pozzi anziche' di sorgenti di radiazione, e quindi non visibili. Quest'idea
risale originariamente nientepopodimeno che a Boltzmann, anche se la forma in
cui la espose la prima volta si basava su una visione statistica "ingenua", che
renderebbe estremamente improbabile il fatto che in una porzione d'Universo
l'entropia aumenti o diminuisca costantemente per lunghi periodi. Ma oggi
disponiamo di strumenti piu' sofisticati per rasgionarci
--
TRu-TS.
Received on Sat May 23 2009 - 00:21:12 CEST