venerdì 22 maggio 2020

STEP#16-UN PROTAGONISTA

L'entropia e la Vita
La vita sembra contraddire la legge dell'entropia. Gli esseri viventi presentano un notevole livello di ordine. La stessa evoluzione sembra rappresentare il continuo accumulo di un ordine via via crescente a partire dal disordine. Quando un bambino cresce continua ad accumulare quantità maggiori di energia. In una pianta, in un animale i miliardi di cellule che li compongono sono ben organizzati. Con tutto ciò però la vita non sfugge alla legge dell'entropia: la piccola diminuzione locale di entropia rappresentata dalla costruzione dell'organismo è associata a un aumento molto maggiore dell'entropia nell'ambiente e nell'universo. Gli esseri viventi sono in grado di muoversi in direzione opposta a quella del processo entropico assorbendo energia libera dall'ambiente. Essi, come tutte le cose di questo mondo, tendono verso lo stato di equilibrio (la morte), per impedire questo assorbono energia libera mantenendosi in uno "stato stazionario" a spese dell'ambiente e a costo di un'enorme spreco di energia, come si può osservare nella catena alimentare. 

Il chimico G. Tyler Miller considera una catena alimentare semplicissima costituita da erba e  6 cavallette, 6 rane, 6 trote e 6 uomini. Le cavallette mangiano l'erba, le rane mangiano le cavallette, le trote mangiano le rane, l'uomo mangia le trote. Secondo la prima legge della termodinamica l'energia non viene mai perduta, ma secondo la seconda legge ad ogni stadio della catena alimentare l'energia disponibile viene ad essere trasformata in energia non disponibile e l'ambiente complessivo viene a trovarsi in disordine maggiore. Infatti ad ogni stadio vi è una perdita di energia: quando la preda viene divorata, dice Miller, circa 80-90% dell'energia consumata viene dissipata sotto varie forme e solo il 10-20% di quella ottenuta dall'animale divorato rimane nel tessuto del predatore per essere trasferita allo stadio successivo. Miller ha valutato quanti individui di ciascuna specie sono necessari per far sì  che la specie del gradino superiore sopravviva: per nutrire in un anno un solo uomo occorrono 300 trote, una sola trota deve mangiare 90.000 rane, ciascuna rana deve mangiare 27 milioni di cavallette, che si cibano di 1000 tonnellate di erba. Quindi ogni organismo vivente conserva il proprio ordine solo a spese  di un disordine molto maggiore nell' ambiente totale.

Quanto più elevata è la posizione che la specie occupa nella catena, tanto maggiore è il flusso di energia che scorre attraverso di essa e tanto maggiore è il disordine che viene creato nell'ambiente totale.

Ogni essere vivente è strutturato per catturare e trasformare energia, la selezione naturale favorisce quegli organismi che rendono massimo il flusso di energia attraverso il sistema fin quando vi è un eccesso di energia disponibile (fase di colonizzazione), quando invece l'energia disponibile comincia a scarseggiare per saturazione dell'ambiente per eccesso di esseri viventi consumatori, allora la selezione naturale favorisce gli organismi che usano un flusso di energia minore con maggiore efficienza (fase di climax). Ma allo stato dei fatti l'evoluzione disperde l'energia disponibile sul pianeta. L'evoluzione crea isole sempre più grandi di ordine a spese di mari sempre più grandi di disordine nel mondo.

Ma se si prende in considerazione il singolo organismo vivente la validità della legge dell'entropia è molto più evidente, infatti, esaurita la fase della crescita e dello sviluppo, l'organismo comincia ad essere interessato da un inesorabile ed inarrestabile processo di degradazione verso l'invecchiamento ed infine fino alla morte o stato di equilibrio.


                                                   Morte e vita (Gustav Klimt, 1915)


fonte:http://www.mipuccitortora.it/entropia-la-vita

domenica 17 maggio 2020

STEP#15-I LIMITI DELLO SVILUPPO

Il Moto Perpetuo

Con moto perpetuo si intende un regime di funzionamento di una macchina in cui viene creata energia in contraddizione con i principi della termodinamica.
Secondo la definizione di Max Planck:
«È impossibile ottenere il moto perpetuo per via meccanica, termica, chimica, o qualsiasi altro metodo, ossia è impossibile costruire un motore che lavori continuamente e produca dal nulla lavoro o energia cinetica»

Vi sono due generi di moto perpetuo, chiamati rispettivamente di prima e di seconda specie a seconda che la loro realizzazione violi il primo e il secondo principio della termodinamica o solamente il secondo. Noi qui tratteremmo il moto perpetuo di seconda specie perché questo chiama in ballo il secondo principio della termodinamica ovvero l'entropia.

Seconda specie
Dispositivi di questo tipo dovrebbero essere in grado di convertire interamente il calore estratto da una sola sorgente a temperatura costante in lavoro. Ciò è in violazione del secondo principio della termodinamica: un esempio di macchina a moto perpetuo di seconda specie è una nave capace di avanzare sottraendo calore all'acqua del mare e trasformando quel calore in energia cinetica, senza cederne una parte ad una sorgente più fredda dell'acqua di mare. Il primo principio della termodinamica sarebbe rispettato da questa macchina termica a rendimento unitario.
L'impossibilità di realizzare il moto perpetuo di seconda specie significa purtroppo che dell'immensa quantità di calore fornita dal Sole ed accumulata dalla Terra nelle acque dei mari e dei suolo solo una piccola parte può essere trasformata in lavoro utile sfruttando le differenze di temperatura tra l'acqua dei mare a diverse profondità, tra l'acqua e l'aria, tra il suolo e l'aria, tra l'acqua e il suolo e così via: impianti di tal tipo sono però di realizzazione difficile e molto costosa ed avrebbero un basso rendimento.




fonte:https://it.wikipedia.org/wiki/Moto_perpetuo

sabato 16 maggio 2020

STEP14#_UN FATTO DI CRONACA



Il processo di combustione degli alberi, dei cespugli e delle piante è irreversibile. Il rischio di estinzione dei koala è sempre più imminente ed anch'esso irreversibile. La morte degli uomini e delle donne in questi terribili avvenimenti è pure un processo irreversibile.
Il dolore invece non è un processo irreversibile.
Ciò che possiamo fare per contrastare la ciclicità del dolore che riceviamo dall'irreversibilità dei danni che procuriamo al pianeta - e dunque a noi stessi - è di essere sempre più coscienti di ciò che facciamo, guardare con più attenzione e apprensione gli errori del passato e pensare, collettivamente, come vivere al meglio il nostro futuro comune.
Dobbiamo evitare che i nostri legni, di cui abbiamo bisogno, diventino cenere; anche se un filosofo come Emanuele Severino offre uno sguardo diverso.






martedì 12 maggio 2020

STEP#13-NELL'INGEGNERIA

Le macchine e la Seconda Legge della Termodinamica
Un giovane ufficiale francese medita sulle ragioni della sconfitta francese nelle guerre napoleoniche e si concentra su un aspetto che, come ingegnere, gli sembra particolarmente importante: il ritardo tecnologico rispetto alla rivale Inghilterra sul fronte più avanzato della ricerca, quello delle macchine a vapore. Congedatosi dall'esercito, espone i risultati delle sue indagini in un libro rivolto anche ai non specialisti della materia, le Réflexions sur la puissance motrice du feu, apparse nel 1824 e subito dimenticate. Fino a quando la loro riscoperta non segnò l'inizio della termodinamica moderna.
Il genio di Sadi Carnot (1796-1832) fu quello di tutti i grandi teorici: vedere, dietro la mole ingombrante di pistoni e caldaie e le nuvole di vapore, le forme semplici ed essenziali delle relazioni fra grandezze fisiche. Grazie a queste intuizioni, Carnot riuscì a comprendere il principio di funzionamento di ogni possibile macchina termica, cioè di qualsiasi dispositivo capace di sfruttare la differenza di temperatura fra due corpi per ricavare energia utile. Che si tratti di una locomotiva, di una centrale nucleare o di una cellula, qualunque sistema si basi su una differenza di temperatura obbedisce alla legge scoperta da Carnot. Che è, naturalmente, la Seconda Legge.

Immaginiamo una macchina molto semplice. Un cilindro, chiuso da un pistone mobile, che contiene una certa quantità di gas. Scaldando il gas mediante il calore Q prelevato da una caldaia lo si fa espandere; il gas spinge contro il pistone e gli permette di compiere un certo lavoro su un albero motore, trasferendo all'albero una certa quantità di energia.
Se ci fermiamo qui, il nostro motore è inservibile. Funziona una volta sola, fa compiere alle ruote un mezzo giro, e poi si ferma. Se vogliamo continuare ad usarlo, dobbiamo riportare il pistone verso l'interno del cilindro, comprimendo il gas fino al volume di partenza e ricominciando il ciclo.
Ma la compressione del gas non può avvenire "a caldo", o consumerebbe tutta l'energia ricavata dalla prima parte del ciclo. Prima di comprimere il gas bisogna raffreddarlo, permettendogli di cedere un calore Q' a un refrigeratore.
Questa semplice analisi mostra già l'essenziale: per far funzionare un motore non basta una caldaia, serve anche un refrigeratore. Ed è inevitabile sprecare, come calore Q', una parte dell'energia Q prelevata dalla caldaia. Quell'energia non potrà più essere recuperata. Si trova ora nel refrigeratore, che è "freddo": se lo mettessi a contatto con la caldaia, che è "calda", non potrei costringere Q' a tornare in quest'ultima. Finirei invece per sprecare dell'altra energia.

La Seconda Legge afferma che questo spreco è inevitabile e dunque irreversibile. Nessun dispositivo può prelevare energia da un serbatoio e convertirla interamente in lavoro utile. La macchina si intromette nel normale flusso di calore dalla caldaia al refrigeratore e lo usa per girare, come un mulino usa l'acqua di un fiume che corre a valle. Ma alla fine l'acqua deve scorrere verso il basso e fermarsi. L'energia può essere usata soltanto a patto di sprecarne una certa parte. Per lo più una parte considerevole. (Carnot dimostrò un teorema che fissa il limite minimo dell'energia che va sprecata in particolari circostanze.)


fonte: https://archivioscienze.scuola.zanichelli.it/fisicamente/2009/11/29/entropia-3-la-macchina-a-vapore/

STEP#12-NEL PENSIERO MEDIEVALE E MODERNO

Nel Pensiero Medievale
Si credeva che il creato fosse voluto da Dio, che Egli avesse dato un ordine divino al creato, perfetto e immutabile: è assente l'idea della trasformazione. La mentalità era quindi che fosse tutto sempre uguale: il mondo viene considerato una realtà statica, che non si modifica.



Nel Pensiero Moderno
Tra XVI e XVII secolo cambiò profondamente il modo di affrontare la conoscenza del mondo naturale. Le scoperte astronomiche, mediche, fisiche e le innovazioni del metodo filosofico si collegarono a uno spirito nuovo che scalzò la dogmatica scolastica in nome del metodo sperimentale e della libera e autonoma ricerca, del progresso della conoscenza, con straordinarie implicazioni culturali, religiose e tecnologiche. L'avvio è possibile rintracciarlo nella rivoluzione copernicana che scosse profondamente la cultura europea e influenzò nel XVII sec. il pensiero di Galileo Galilei, di Newton e di Keplero. Copernico (1473-1543), nel suo De revolutionibus orbium coelestium, espose la teoria eliocentrica secondo la quale la terra e i pianeti si muovono attorno al sole.  Keplero (1571-1630) studiò le orbite planetarie e diffuse la conoscenza delle leggi del moto dei pianeti. Successivamente  Newton (1642-1727),  rivoluzionò la scienza moderna con la scoperta delle leggi della gravitazione universale. Il belga Andrea Vesalio, grazie alle ricerche anatomiche svolte sui cadaveri dei soldati, mise in discussione alcuni principi stabiliti a priori dal modello aristotelico e li sostituì con l'osservazione anatomica della figura umana. Furono poste le basi della clinica (ovvero lo studio della malattia al letto del malato) e dello studio dell'anatomia patologica.




fonti: http://www.sapere.it/sapere/strumenti/studiafacile/storia/L-et--moderna/La-rivoluzione-scientifica-e-l-evoluzione-del-pensiero-politico/La-rivoluzione-scientifica.html

Riflessione
Il Medioevo e l'età Moderna sono caratterizzati da una differrenza di entropia.
Secondo la concezione del pensiero medievale in cui l'intero creato era stato costruito da Dio per l'uomo, aveva senso il sistema tolemaico o geocentrico che poneva appunto l'uomo al centro dell'universo. La chiesa fece proprie le teorie di Aristotele facendole diventare verità assolute che nessuno poteva mettere in discussione.
A questo periodo storico io attribuisco una bassa Entropia, successivamente sarà più chiaro il motivo.
Con Copernico si inizia a dubitare della veridicità delle teorie Aristoteliche, e con Galileo, Keplero, Newton, Bacone e molti altri si arriva ad una vera e propria rivoluzione.
Ciò che è stato vero per centinaia e centinaia di anni, ora viene messo in discussione.
Tutta la concezione del mondo che aveva la maggior parte delle persone in quegli anni viene stravolta.
A questo periodo storico, all'età Moderna caratterizzata dalla fondamentale Rivoluzione Scientifica io attribuisco un alta Entropia.
Il motivo di questa distinzione è il pensiero.
Nel Medioevo, le leggi che governavano il cosmo e il mondo difficilmente venivano messe in discussione, l'idea era che non ci fossero trasformazioni o  modifiche  all'interno di un creato immutabile, siamo perciò in presenta di un pensiero unico che veniva accettato da tutti.
Il Medioevo è stato un periodo di congelamento sotto il punto di vista del pensiero umano, e di conseguenza vi intravedo ordine, ecco perché gli associo una bassa entropia.
Nell'età Moderna si mette in discussione tutte le verità che hanno caratterizzato il periodo precedente, si cerca la verità.
Se paragoniamo il nostro cervello ad una pentola al cui interno vi è liquido o un gas, posizionando una fiamma al di sotto di esso( la fiamma rappresenterebbe la ricerca, il voler trovare la verità)  si noterà un aumento del movimento delle molecole-neuroni e perciò un aumento del disordine all'interno del sistema  pentola-cervello; l'entropia aumenta.
La ricerca della verità porta ad un aumento dell'entropia


venerdì 1 maggio 2020

STEP#11-COVID-19



In Cina arriva una nuova epidemia, è il caos!

Primo contagio in Italia.
Niente panico, è solo un'influenza.
La vita continua, niente caos!

I contagi aumentano nel mondo, il disordine dilaga, altro che influenza!
Assalto ai supermercati, si riempiono i frigoriferi.
Fake news, epidemia informatica, qual è la verità? Siamo al caos!
La popolazione è in subbuglio.
Ospedali stracolmi, il sistema sanitario  rischia il collasso.
La crisi economica spaventa le borse che crollano e finiscono nel caos!
Tutti gli incontri sportivi sono sospesi, campionati a rischio.
E' una pandemia, CAOS GENERALE!

Le strade e le piazze delle nostre città sono vuote.
Dov'è andato a finire il caos quotidiano?
Chiusi nelle nostre case.
Manteniamo le distanze, le mascherine non si trovano.
Bollettini si susseguono, i conteggi non tornano, matematico caos.
Durante questa pandemia  anche la mente viene colpita da un virus: lo psico-covid-19.

E' totale il Caos!... sorride l'Entropia...

giovedì 30 aprile 2020



Alberto Burri, Bianco B, 1965.
Plastica, acrilico, vinavil, combustione su cellotex,
cm. 151,1 x 151,1.
Fondazione Solomon R. Guggenheim, Collezione Hannelore B. e Rudolph B. Schulhof.


Umorismo


giovedì 23 aprile 2020

STEP#10-Bis

 Tratto dal film Basta che funzioni di Woody Allen.




Si chiama "entropia". È come quando esce il dentifricio dal tubo e non può più rientrare dentro.




Umorismo

Esame di Fisica:
Si presenta il primo studente.
- Professore: "Sei in treno in uno scompartimento. Fa caldo. Che fai?"
- Studente: "Mah, apro il finestrino."
- Professore: "Bravo! Calcola la variazione di Entropia".
- Studente: "???? Mi servirebbe qualche dato in più ..."
- Professore: "No. (pausa) Lo sai? (pausa). No? (pausa). Va bene, vada."
E il primo viene sbattuto fuori. Arriva il secondo, poi il terzo, il quarto e il professore fa la stessa domanda con lo stesso risultato. Arriva l'ultimo studente.
- Professore: "Sei in treno, in uno scompartimento. Fa caldo. Che fai?"
- Studente (sicuro): "Mi tolgo la giacca."
- Professore: "Si, va bene, ma fa ancora caldo, che fai?"
- Studente: "Mi allento la cravatta."
- Professore: "Ma fa ancora caldo. Che fai?"
- Studente: "Mi sbottono la camicia."
- Professore (incazzandosi): "Si, ma fa ancora tanto caldo. Che fai?"
- Studente: "Senta, professore, può fare quanto caldo vuole, ma io quel cazzo di finestrino non lo apro".