L’entropia: premessa

Giovanni Guizzardi

La Morte sul globo terrestre, illustrazione di Gustave Doré. Immagine di pubblico dominio.

Il concetto di entropia è intimamente connesso a quello di energia. In Fisica possiamo definire l’energia la capacità di compiere lavoro. Dunque, per compiere lavoro, o se preferiamo per produrre effetti, occorre spendere energia. Se ci limitiamo al campo della termodinamica (ma per analogia è possibile poi passare a ben altro) spendere energia significa trasmettere calore, e il Primo Principio della Termodinamica ci avverte che mentre è sempre possibile una completa trasformazione del lavoro in calore, non è mai possibile una completa trasformazione del calore in lavoro: la quantità di calore scambiata si trasforma parte in lavoro e parte in una variazione dell’energia interna del sistema.
Quindi, un sistema che cede calore per produrre lavoro perde una parte del calore, cioè riduce la propria energia. E qui salta fuori il Secondo Principio della Termodinamica: il calore non può passare spontaneamente da un corpo più freddo a uno più caldo con differenza di temperatura finita (Clausius).
Apparentemente sembra una gran banalità, ma racchiude in sé implicazioni talmente devastanti sull’interpretazione dell’Universo e di tutto ciò che in esso si agita che merita un’analisi un po’ più approfondita.
La prima considerazione che viene spontaneo di fare è che dunque il calore tende naturalmente a passare dal corpo più caldo a quello più freddo, e mai viceversa, fino a che i due corpi non abbiano raggiunto la stessa temperatura (come ben sa ogni necrofilo). A quel punto il nuovo sistema costituito dai due corpi può dirsi in equilibrio. Il guaio è che a questo punto entra in gioco il concetto di entropia.
Jacques Monod la definisce così:L’entropia è la quantità termodinamica che misura il livello di degradazione dell’energia di un sistema.
Dunque, un sistema in perfetto equilibrio termodinamico è inerte, ovvero non può produrre lavoro, o effetti, se preferiamo. La sua entropia è al massimo grado, cioè è privo di energia. Da ciò, fra l’altro, discende la convinzione dei fisici che alla lunga l’Universo tenda a trasformarsi in un’immensa landa desolata, fredda e silente, priva di ogni forma di vita e di calore.
L’Entropia e la sua ineluttabilità sono un modo asettico e gentile di nominare la Morte.

NdR: prosegue nel prossimo numero di Linea con L’entropia: elogio dell’imbecille.