L'Evoluzione dell'Universo ed Entropia: Dalla Filosofia Russa alla Fisica Moderna

è un buon modo per vedere come gli stessi dati possono essere interpretati in modo distinto.

Personaggi

Vladimir Solovyov: il più importante filosofo russo moderno ispiratore di tutta la filosofia russa del Novecento. Amico e ispiratore di Dostoevsky che lo ricorda nei suoi vari romanzi

Bulgakov Sergej: economista di stampo marxista poi diventato uno dei più importanti teologi della Chiesa Ortodossa

Florensky Pavel: matematico e fisico, il Leonardo da Vinci russo

Teilhard de Chardin: geologo e paleontologo religioso e difensore della teoria darwiniana dell'evoluzione

DEFINIZIONE DELL'EVOLUZIONE DELL'UNIVERSO

Ciò che evolve all'interno del tempo:

un inizio: ovvero uno stato iniziale che rappresenta lo stato di base della sostanza che evolve;
un fine: ovvero uno stato finale che rappresenta il compimento dell'evoluzione;
una durata: un tempo finito che intercorre tra lo stato iniziale e lo stato finale dell'evoluzione.
principio evolutivo stesso che è la causa efficiente dell'evoluzione

È infatti chiaro che senza uno stato o una sostanza iniziale non vi può essere alcuna evoluzione in quanto manca la partenza del soggetto dell'evoluzione. Senza un fine o stato finale da raggiungere non si può parlare di evoluzione, ma solo di una trasformazione più o meno casuale. Infine affinché il termine evoluzione abbia senso bisogna supporre che questo fine evolutivo sia raggiungibile in un tempo finito e non sia invece un asintoto irraggiungibile. Se infatti il processo evolutivo fosse infinito cioè senza fine e mai realizzabile, non vi sarebbe affatto alcuna evoluzione e non vi sarebbe alcun progresso esattamente come non vi sarebbe alcun progresso nell'aver percorso qualche migliaio di passi lungo una strada che non ha fine.

L'ENTROPIA E LA FRECCIA DEL TEMPO

Prima di poter tuttavia passare ad analizzare l'Evoluzione dell'Universo in senso stretto dobbiamo introdurre uno strumento fisico che fu alla base di molte discussioni in quel periodo e che passa sotto il nome di Entropia.

L'Entropia che viene considerata da molti fisici come l'origine della nostra percezione del tempo. Infatti la quasi totalità delle leggi della fisica che conosciamo sono invarianti in relazione alla direzione del tempo, mentre gran parte della vita da noi sperimentata non lo è.

Se infatti possiamo facilmente invertire la direzione temporale osservando due bocce da biliardo che impattano l'una con l'altra ottenendo un moto fisico altrettanto lecito, tuttavia non possiamo invertire il tempo durante la caduta e la frantumazione di un vaso di cristallo senza notarne immediatamente l'irrealtà.

Un esempio altrettanto significativo possiamo osservarlo gettando una goccia di inchiostro in un bicchiere d'acqua. In questo caso noteremo immediatamente che l'inchiostro tende a disperdersi e colorare tutta l'acqua di un nero indistinto e assai difficilmente vedremo accadere il fenomeno inverso cioè in cui un'acqua nera indistinta diventa pulita raccogliendo e confinando una goccia di inchiostro nera al centro di se stessa.

Non è che questo processo sia fisicamente impossibile a priori. Da un punto di vista delle leggi della fisica esso sarebbe assolutamente possibile. Il punto è che questo fenomeno non accade mai. Quindi questa dell'aumentare dell'entropia e dello scorrere del tempo unidirezionale non è per la fisica altro che un fatto senza giustificazione.

PROCESSI SINTROPICI

La descrizione dei fenomeni entropici tuttavia incontra solo parte dei fenomeni presenti nella nostra realtà quotidiana.

Quello che infatti notiamo è che le uova di gallina tendono a rompersi e frantumarsi ovunque tranne che nel ventre delle galline. Nel ventre delle galline infatti le particelle costituenti l'uovo non tendono a disgregarsi bensì ad aggregarsi, e gli atomi dell'uovo non passano verso uno stato disordinato e a maggiore entropia, bensì tendono verso uno stato più caratteristico e ordinato a minore entropia.

L'organismo infatti si distingue nettamente dal meccanismo. Mentre un meccanismo o un essere inanimato tende alla disgregazione, un organismo invece tende all'aggregazione, all'assimilazione di principii nutritivi al coordinamento di questi, a una aggregazione e a una evoluzione che localmente sembra violare il postulato dell'entropia.

Le sostanze nutritive che circolano nel sangue materno infatti vanno a formare in modo preciso la struttura del bambino nascituro. Molti fenomeni biologici, in particolare gran parte dei fenomeni accrescitivi, si comportano in modo poco dissimile, tanto che Schroedinger considerò questo fenomeno un elemento caratterizzante dei sistemi viventi e organici rispetto a quelli inorganici e meccanici:

Sebbene la materia vivente non eluda le "leggi della fisica" trovate fino ad adesso, tuttavia è molto probabile che coinvolga altre leggi della fisica fino ad esso sconosciute, le quali tuttavia, una volta svelate, formeranno parte integrante della scienza come le precedenti.
E. Schrodinger, What is life?, 1944

Schroedinger certamente con le sue lezioni e il suo acume ispirò una generazione di biologi e futuri genetisti, tuttavia il punto per il nostro discorso riguarda non tanto la formulazione quantitativa dell'entropia negativa in questa classe di fenomeni, quanto la legge di finalità che sembra guidarli.

L'intuizione sulla legge di finalità è ben descritta negli studi di Fantappié. Anche senza pensare a un fenomeno biologico, se osserviamo la nostra goccia di inchiostro che si disperde nel bicchiere rendendo tutta l'acqua colorata, non siamo colti da alcuno stupore nell'osservare questo tipico fenomeno di carattere entropico retto dalla legge di causalità. Viceversa se osserviamo le singole particelle colorate che da ogni parte del bicchiere si riuniscono in un punto centrale, vedremmo davanti ai nostri occhi un fenomeno sintropico