Entropia
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Il documento esplora l'interazione tra etica, diritto e scienza per affrontare la crisi ambientale, mettendo in evidenza la necessità di un equilibrio tra ordine ecologico e culturale. Analizza il concetto di entropia come forza che porta verso il disordine e il ruolo dell'informazione e dell'auto-organizzazione nella vita. Infine, propone misure per promuovere un'evoluzione sociale e ecologica sostenibile, come la cooperazione globale e la giustizia economica.
Entropia
- 2. ‘ ‘Unire la riflessione etico-giuridico-politica a quella fisico-eco- biologica per superare una crisi planetaria è impresa ardua e singolare. Ma comune è l’intreccio causale che degrada natura e cultura nella società dissipatrice, erosiva sia dell’ordine culturale (soprattutto etico-istituzionale), sia dell’ordine eco-biologico (soprattutto a livello delle interrelazioni cellulari). Il grande problema da affrontare senza pregiudizi è come salvaguardare queste linee di ordine perché l’umanità, giunta a una potenza d’impatto materiale illimitata, sbagli meno tragicamente e continui nella civiltà il suo cammino’. da A. e L. Sacchetti, “La democrazia degli erranti e la coerenza eco-biologica”,1996, p.8
- 3. ENTROPIA Albert Einstein la riteneva la legge fondamentale della scienza, Sir Arthur Eddington ne parlava come suprema legge metafisica dell’universo. La legge dell’entropia è la seconda legge della termodinamica, che asserisce che la materia e l’energia possono essere trasformate in una sola direzione, da uno stato di ordine a uno di disordine.
- 4. Ogni organizzazione necessita di principi d’ordine Gli effetti entropici producono confusione e omologazione annullano il concetto di storia intesa come progresso infrangono il concetto che la scienza e la tecnologia creino un mondo più ordinato In un sistema si formano nuove strutture in modo auto-organizzato La scienza degli effetti combinati è la sinergetica: con un principio dinamico analizza modi collettivi per configurare sistemi non in equilibrio
- 5. Diversamente dall’energia che si conserva, l’entropia permette di distinguere tra i processi reversibili, nei quali essa rimane costante, e i processi irreversibili nei quali cresce. Nel 1877 J. C. Maxwell e L. Boltzmann diedero del II principio della termodinamica un’innovativa interpretazione: esiste effettivamente una freccia del tempo che va da uno stato di massimo ordine a uno di massimo disordine. L’entropia è un indicatore temporale poiché assegna un verso alla successione degli stati del sistema.
- 6. L'IDEA DI BOLTZMANN L'entropia caratterizza ogni stato macroscopico tramite il numero P di modi in cui tale stato può essere realizzato. La relazione di Boltzmann S = klogP esprime l’idea in una forma quantitativa. (L’entropia nel SI si misura in J/K, quindi in calorie o in joule per grado Kelvin, il fattore di proporzionalità k è una costante universale nota come costante di Boltzmann = 1,380∤10-23 J/K)
- 7. Una metodologia di analisi per diverse tipologie di sistemi è stata la teoria delle “strutture dissipative”, elaborata da Ilya Prigogine, premio Nobel per la chimica nel 1977 per i suoi studi sui processi termodinamici lontani dall'equilibrio: una struttura dissipativa sopravvive solo finché è rifornita di energia dall’ambiente esterno. Tale scambio costituisce la notevole abilità autoadattante posseduta dai sistemi lontani dall’equilibrio
- 8. L’INFORMAZIONE E L’ENTROPIA: UN CODICE COSMICO L'espressione «codice cosmico» si riferisce all'alto grado di sintonia esistente fra le leggi che descrivono i principali fenomeni fisici, e, in esso, di una nicchia chimica e biologica adeguata a ospitarvi la vita. In linea più generale, prescindendo per il momento dal significato filosofico che si possa associare all'intelligibilità delle leggi naturali o al loro coordinamento, resta che l'universo non è composto solo di materia ed energia, ma anche d’informazione.
- 9. I = - S Se l'entropia S aumenta, l'informazione I diminuisce. Più passa il tempo più aumenta l'entropia meno informazioni si hanno: le previsioni a lungo termine sono quindi inattendibili (questo vale per ogni sistema e per ogni tipo di previsione, del tempo meteorologico o i piani economici a lungo termine). Per recuperare informazioni dobbiamo togliere il sistema dall’isolamento: l'entropia diminuisce e l'informazione aumenta.
- 10. LA VITA E’ UNA FORZA ANTIENTROPICA Due aspetti importanti: l'informazione presiede alla formazione di nuovi organismi, ossia essa dà e comunica forma l’informazione presiede all'ordinato svolgimento dei processi vitali, svolge un ruolo di ordinatrice: le malattie, ad esempio, come disordini patologici, sono dovute a un'errata lettura d’informazioni. La vita è sede di un finalismo intrinseco alla natura, in cui l'informazione gioca un ruolo decisivo, regolando processi di coordinamento e di direzionalità
- 11. La natura realizza le strutture più delicate e più complesse proprio grazie ai processi irreversibili associati alla freccia del tempo. La vita è possibile solo in un universo lontano dall’equilibrio, dove la nozione di entropia è controfigura onnipresente del principio di ordine . Il successo della vita sulla Terra è stato assicurato dal prevalere, sulla fisica del mondo abiotico, di una norma anti-entropica impressa in un modello auto-organizzativo costante dal soggetto biologico cellulare.
- 12. AUTO-ORGANIZZAZIONE L’informazione è legata alla materia che si degrada di continuo l’informazione sarebbe persa se non fosse conservata mediante una riproduzione continua. Il processo di riproduzione non è però esatto: gli errori che avvengono durante il processo replicativo producono variazioni I fenomeni di auto-organizzazione negli organismi viventi esemplificano una situazione di mantenimento di ordine (diminuzione di entropia) realizzata attingendo a fonti esterne di energia utile e ‘esportando’ entropia nell’ambiente.
- 13. Requisiti che contribuiscono all’insorgenza di fenomeni auto-organizzati: - un sistema auto-organizzato è termodinamicamente aperto e non troppo prossimo allo stato di equilibrio termodinamico - consiste di un numero abbastanza elevato di entità interagenti - è un sistema dinamico la cui evoluzione temporale è descritta da equazioni di tipo non lineare - è caratterizzato da processi di retroazione positiva e negativa tra le parti
- 14. S.A. Kauffman (1939), biologo americano, ha teorizzato che la complessità dei sistemi biologici e degli organismi derivi dall'auto-organizzazione in dinamiche distanti dall’equilibrio. Gli organismi non si limitano a evolvere singolarmente: s’influenzano a vicenda realizzando vere e proprie reti auto-consistenti (ecosistemi, comunità, ecc.), sempre pronte a ri-modularsi.
- 15. Kauffman ha denominato “adiacente possibile” le ricombinazioni che creano nuove forme organiche. Si tratta di una sorta di ‘futuro ombra’, che aleggia ai margini dello stato delle cose, come una mappa di tutti i possibili modi in cui il presente potrebbe reinventarsi L’adiacente possibile è l’insieme degli stati potenziali della biosfera che distano un solo passo da ciò che di volta in volta è reale.
- 16. EXAPTATION È la conversione funzionale di strutture di organismi, in un contesto inedito di strutture e comportamenti sviluppatisi originariamente per ragioni adattative completamente diverse o per cause non adattative. Il termine exaptation fu preso in prestito da Kauffman a S. J. Gould, che gli attribuì il seguente significato: organismi, ecosistemi, società, coevolvendo s’influenzano a vicenda attraverso processi incrociati di fitness.
- 17. Esiste una regione di bilanciamento fra esigenze funzionali di sopravvivenza e di evolvibilità potenziale, in modo da non andare al di sotto di una certa soglia. Il meccanismo exattativo è la disponibilità all’attivazione di funzioni relativamente indipendenti dalle precedenti, ma proprio nel momento in cui esso garantisce l’evolvibilità pregiudica la possibilità di circoscrivere completamente lo spazio delle configurazioni potenziali. Gli organismi possiedono come proprietà immanente la possibilità exattativa di modellarsi verso uno o più possibili adiacenti
- 18. La riflessione di Kauffman nel sociale: le tesi del possibile adiacente e di auto-organizzazione possono essere adatte a un’analisi dei paesaggi di fitness in senso lato nell’ambito delle forze politiche che si disputano spazi di vita, o a sistemi collocati su differenti scale di dimensione e complessità, quali ad esempio sistemi economici. Anche in questo contesto i processi di auto-organizzazione comportano una diminuzione locale di entropia, compensata di un aumento di quella ambientale che circonda il sistema considerato.
- 19. ENTROPIA SOCIALE Il transito culturale dal moderno al postmoderno è connesso all’evolvere della scienza fisica: il moderno è sotto il segno del primo principio della termodinamica, su cui si sono fondate, nella certezza che nulla si crea e nulla si distrugge, la fisica galileiana e newtoniana, la fiducia nella definizione umana dei fenomeni e poi l’ideologia del progresso. Il postmoderno si accompagna alla coscienza del II principio, cioè della decadenza.
- 20. La velocità del cambiamento socio-culturale, con tutto quanto ne deriva nei modelli di condotta e nelle mete individuali, è in rapporto con l’impiego sociale di energia . Le società sostenute da un’immissione di energia sono dinamiche e definite ‘calde’. L’ordine è il problema della società sviluppata, non solo perché essa produce un’enorme quantità di detriti sociali (oltre che di rifiuti materiali) e tassi sempre maggiori di trasgressività e devianza, ma anche perché, mentre l’apparato produttivo si espande e complessifica, l’apparato normativo istituzionale, nel complicarsi, tende all’ineffettualità. Il disordine comportamentale si diffonde proporzionalmente al grado di dissipazione energetica. .
- 21. L’intervento dell’umanità nel ciclo ecologico consiste nell’utilizzare energia a bassa entropia e convertirla in servizi di durata temporanea. Se la velocità di conversione è molto alta, si crea un maggior disordine nell’ambiente e costi esterni sempre crescenti per la società.
- 22. Finché le attività produttive rimasero iscritte nei grandi cicli biogeochimici mossi dall’energia solare, la biosfera non conobbe accumuli nocivi: ciò che è residuo di una specie è alimento di altre. Questo è il segreto che ha permesso alla vita di svilupparsi senza creare disordine, arricchendo anzi l’armonia della natura. La rivoluzione industriale, invece, ai processi ciclici che costituiscono la regola biologica sostituisce catene lineari, unidirezionali nel senso di produzione-consumi-rifiuti (inquinamento tecnogenico)
- 23. SINERGETICA Tutti i processi del mondo vivente sono strettamente concatenati e tutte le parti s’inseriscono una nell’altra: sono sistemi complessi. La sinergetica mostra che tutto è connesso. È collegata con molte discipline coadiuvate da concetti fondamentali: sistema parametri di controllo instabilità parametro d'ordine asservimento
- 24. SEGNI DEI TEMPI: AGIRE DI DIO O LIBERO ARBITRIO La riconsiderazione del II principio della termodinamica, la legge dell'entropia, come legge fondamentale del mondo, fu attuata da Pavel Florenskij (1882-1937). Nei tempi attuali, l’antropologia d’ispirazione cristiana possiede una concezione relazionale dell'essere umano ove la comunicazione, il reciproco arricchimento d’informazione, lo scambio del dare e del ricevere sono visti come fonte di sviluppo e di perfezionamento dell'essere personale, per sua natura sociale e in relazione costruttiva con gli altri
- 25. Accorgimenti da adottare per migliorare una direzione evolutiva : - accorciare la distanza fra i livelli di reddito e di consumo, abbassando i più alti e non solamente elevando i più bassi; - lottare contro la fame nel mondo -demotivare l’emigrazione dalle aree povere con una cooperazione a lungo raggio e una pedagogia ecologica poiché la molteplicità è una ricchezza inalienabile, altrettanto importante della diversità genetica in natura. - difendere la pace: un mondo infestato da armi micidiali è obbligato, se intende sopravvivere, a disinfestarsi
- 26. La Chiesa nel documento conciliare Gaudium et Spes ha proclamato che soltanto “mediante l’accordo delle nazioni si potrà interdire del tutto qualsiasi ricorso alla guerra”, “Questo naturalmente esige che sia istituita un’autorità pubblica universale, da tutti riconosciuta, la quale sia dotata di efficace potere per garantire a tutti i popoli sicurezza, osservanza della giustizia e rispetto dei diritti”. (Concilio Ecumenico Vaticano II, n. 79 e s.)