Re: Re: Riflessione sull'entropia dell'universo

From: Pangloss <newsmem.proietti_at_tin.it>
Date: 2000/08/29

"elenews" ha scritto nel messaggio
>Lo credi davvero ?... perch� affermi che � * metafisica* ?
>ok nessuno pu� mettersi a misurare l'entropia dell'universo, ma allora cosa
>dovremmo fare , smettere di speculare sulla cosmologia ?
>ele

Premetto che non sono un neopositivista e non considero le speculazioni
metafisiche prive di senso, ma ritengo che occorra individuare un criterio
di demarcazione tra scienza e metafisica (notevole � a questo proposito la
proposta di K.Popper di considerare la falsificabilit� potenziale quale
aspetto caratterizzante di una teoria scientifica).
La cosmologia � una scienza di frontiera, con forti implicazioni
filosofiche, ma � sicuramente una scienza in quanto confronta le proprie
teorie con tutte le osservazioni astrofisiche disponibili.
Invece molte discussioni di gran moda sul secondo principio travalicano
vistosamente qualsiasi ragionevole canone di scientificit�. La morte termica
dell'universo � un dogma, l'aumento di entropia insito in ogni fenomeno
fisico macroscopico (a rigore sempre irreversibile) � una verit� rivelata.
Non � scienza, � religione. I fondamentalisti di questo credo sono certi che
anche schiacciando una zanzara si accresca l'entropia del sublime tao e
giudicano un mentecatto chiunque osi mettere in dubbio che affermazioni del
genere siano realmente significative.
Ma una discussione epistemologica seria su questo tema non pu� neppure
essere avviata senza una solida conoscenza della termodinamica classica. E
qui sono dolori! Proviamo ad esaminare uno dei pi� noti testi didattici, che
ha formato generazioni di studenti; ecco come la vecchia Termodinamica di
E.Fermi commenta il secondo principio:

** Consideriamo, come primo esempio, il passaggio di calore per conduzione
termica tra due parti A1 e A2 di un sistema. Siano T1 e T2 le temperature di
queste due parti e sia T1<T2. Poich� il calore fluisce per conduzione dal
corpo pi� caldo al corpo pi� freddo, il corpo A2 cede una certa quanit� di
calore Q, che � assorbita dal corpo A1. Allora l'entropia di A1 varia di
Q/T1, mentre quella di A2 varia di -Q/T2. La variazione totale del sistema
complessivo � allora
                         Q/T1 - Q/T2
Essendo T1<T2, questa variazione risulta evidentemente positiva; l'entropia
del sistema complessivo � quindi aumentata. **

Come prima esemplificazione non c'� male...
Propongo al NG il seguente esercizietto (roba da Fisica I): identificare
l'errore concettuale commesso dal Fermi e dimostrare che il risultato
ottenuto dal testo � con buona approssimazione doppio dell'aumento di
entropia effettivo, se i corpi hanno uguale capacit� termica.
Ho gi� avuto modo di segnalare altre *imprecisioni* del Fermi in un post del
20 giugno (affermazioni ambigue sul rendimento dei cicli reversibili) ed in
un post del 04 luglio (enunciato infelice attribuito all'innocente Lord
Kelvin). O la Termodinamica di Fermi � un testo apocrifo, o bisogna
concludere che si pu� essere un ottimo fisico nucleare anche senza avere
molta dimestichezza con il famigerato secondo principio.
=== Concludendo:
Prima di parlare con enfasi dell'entropia dell'universo o di discutere sul
comportamento dell'entropia in sistemi complessi ed in rapida evoluzione,
sarebbe opportuno sapere valutare correttamente l'aumento di entropia che
si verifica nella pi� semplice esperienza irreversibile possibile (il
mescolamento di due masse d'acqua a temperatura diversa in un calorimetro).
Poi si potrebbe cercare di capire quali dati sperimentali sia indispensabile
conoscere per descrivere in modo completo il comportamento TD di una
sostanza reale (come il vapore acqueo) e potere quindi calcolare in funzione
di (p,T) la sua entropia specifica in condizioni di equilibrio, ecc.
Una volta compreso come funziona (mirabilmente) lo schema teorico della TD
fenomenologica, ci si render� conto di quanto delicato sia il tentativo di
estendere le funzioni TD di stato a situazioni non omogenee o di non
equilibrio, integrando grandezze intensive, flussi di entropia e via
dicendo. La TD dei processi irreversibili non si adatta ad ogni situazione
e presenta trappole concettuali insidiose.
Ci� che caratterizza un discorso scientifico serio � la consapevolezza
critica delle proprie basi e quindi anche dei propri limiti di validit� e di
applicabilit�.
La mente umana comunque non � solo razionalit�, � anche intuizione, �
pathos: fortunatamente nessuno ci pu� vietare di andare *al di l� della
fisica*, ma quando si superano certe frontiere sarebbe perlomeno il caso di
rendersene conto! ;-)

Elio Proietti
[e-mail: no news]
Received on Tue Aug 29 2000 - 00:00:00 CEST