1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Quello che meraviglia un po' è questa tendenza alla complessità che dal punto di vista termodinamico può risultare strana. Se aumenta la complessità sembra diminuire l'entropia del sistema, e si va verso sistemi più specifici ed ordinati, a basso contenuto di entropia. La necessità di avere energia a disposizione sembrerebbe evidente ... anche per costruire la complessità.

Le stelle sono delle strutture dissipative d'energia, che trasformano l'energia gravitazionale attraverso delle reazioni nucleari e la dissipano sotto forma di irraggiamento. Un ciclone è un'altra forma di struttura dissipativa, si dispiega grazie alla differenza di calore fra l'equatore e i poli. Gli esseri viventi sono in tutta evidenza delle strutture dissipative di energia, così come le società umane, a maggior ragione.
Tutte queste forme molto diverse si strutturano grazie ad una stessa affascinante proprietà: le strutture dissipative si mantengono producendo dell'energia interamente gratuita convertibile in lavoro meccanico. Per fare questo, esse utilizzano al massimo il flusso di energia nel quale appaiono.
”Le strutture dissipative si auto organizzano in modo tale da massimizzare il flusso di energia che le attraversa”, scrive François Roddier. Di colpo, esse ”massimizzano la velocità alla quale l'energia si dissipa” attraverso di loro.
(...)Le strutture dissipative obbediscono tutte alle leggi fisiche che regolano il comportamento dell'energia: le leggi della termodinamica. L'energia si conserva (prima legge della termodinamica), ma finisce sempre per dissiparsi sotto forma di calore (seconda legge). Questa dissipazione è irreversibile. L'energia – elettrica, chimica, ecc. - una volta trasformata in calore, non è più gratuita: essa è più o meno “persa”, nel senso che il calore non non può essere interamente riconvertito in lavoro meccanico. In termodinamica, la misura della dissipazione dell'energia sotto forma di calore, altrimenti detta la misura della disorganizzazione dei sistemi, del disordine irrimediabilmente crescente del mondo, si chiama entropia.
Le strutture dissipative massimizzano la velocità alla quale dissipano l'energia, si può dire che esse massimizzino il tasso di produzione dell'entropia: esiste una legge di produzione massima di entropia (MaxEP, secondo l'acronimo inglese). Questa legge, empirica, non è stata perfettamente dimostrata dai matematici.

La complessità deve prendere una sola strada ben precisa per massimizzare la dissipazione dell'energia oppure sono possibili molteplici forme di complessità ugualmente efficienti?