Ogni volta che strappi la carta di un regalo, aumenti l’entropia dell’Universo, ed è un processo irreversibile previsto dal Secondo Principio della Termodinamica

Advertisement

​La mattina del 25 dicembre, il pavimento del salotto offre uno spettacolo (e un disordine) molto familiare: carta strappata, nastri sparsi e scatole aperte. Questa scena, apparentemente banale, è una rappresentazione macroscopica del Secondo Principio della Termodinamica in azione: ogni regalo scartato contribuisce, seppur in minima parte, all’aumento irreversibile del disordine dell’Universo. Vi sembra folle detto così, non è vero?

Ordine vs Probabilità

Ok ve lo spieghiamo bene, senza allarmismi (proprio oggi poi). Un pacchetto regalo intatto è un sistema a bassa entropia: la carta è piegata con una geometria precisa, il nastro segue anch’esso una struttura ordinata, e le fibre della cellulosa sono integre. Ludwig Boltzmann, nel XIX secolo, ha definito l’entropia in termini statistici: un sistema ordinato ha pochi modi possibili di esistere (i microstati), mentre un sistema disordinato ne ha infiniti.

Strappare la carta infatti è facile perché esistono miliardi di modi per avere un foglio rotto, ma uno solo per averlo integro. Un po’ come il cenone coi parenti: mille motivi per rovinarlo, uno solo per farlo andare bene.

Ma torniamo a noi. Quando apriamo un regalo, compiamo un lavoro che trasforma energia ordinata, in calore disperso e frammenti disordinati. Dato che l’entropia di un sistema isolato tende sempre ad aumentare, ricomporre esattamente quei frammenti richiederebbe più energia di quella spesa per romperli. In parole povere: è un processo ormai irreversibile.

Scartare i regali di Natale accelera la fine dell'Universo? Sì, ed è colpa dell'entropia
Figura 1. L’aumento dell’entropia. A sinistra, un regalo impacchettato rappresenta uno stato di basso disordine con un unico “microstato” possibile. A destra, la carta strappata mostra un aumento dell’entropia, con miliardi di possibili configurazioni disordinate. (Immagine generata con Google Gemini)

La freccia termodinamica

Questo fenomeno illustra la “freccia del tempo” di Arthur Eddington. Se filmassimo l’apertura dei regali e proiettassimo il video al contrario, vedremmo la carta ricomporsi attorno alla scatola, riconosceremmo subito l’impossibilità di quella scena perché violerebbe la termodinamica: il tempo scorre nella direzione in cui l’entropia aumenta. Il Natale, con il suo consumo di energia per produrre, trasportare e impacchettare oggetti che verranno poi “disordinati” (scartati e usati), è un acceleratore locale di questo processo (giuro, non vogliamo rovinarvelo).

Scartare i regali di Natale accelera la fine dell'Universo? Sì, ed è colpa dell'entropia
Arthur Stanley Eddington (Crediti: Britannica.com)

Il vostro regalo non distruggerà l’Universo

Non c’è motivo di preoccuparsi per la “morte termica” dell’Universo mentre si scarta un regalo. La vita stessa è un fenomeno che crea ordine locale (organismi complessi) a prezzo di un aumento globale di entropia. Scartare regali segue la stessa logica: distruggiamo l’ordine dell’imballaggio per accedere all’oggetto “ordinato” al suo interno.

Il disordine aumenta, ma l’informazione (il regalo) viene rivelata. Dal punto di vista fisico, il Natale è solo, e scusate se è poco, termodinamica statistica applicata con un nastro rosso. Quindi, il vostro regalo, non distruggerà l’Universo (ma solo il vostro armadio nel caso fosse un altro maglioncino orrendo). Buon Natale… e felice entropia.

Per saperne di più: