Entropia: non gioca nell' Empoli femminile.

[restodelcarlino]

Premessa: chiedo scusa per tutte le corbellerie ai Fisici degni di questo nome. Ignorante e de coccio, senza remissione.
L'entropia é una "grandezza di stato": una "invenzione" umana per cercare di studiare la "Natura". Come la "temperatura", che corrisponde, fisicamente, alla "turbolenza" del moto dei componenti la materia. Fu introdotta, nella seconda metà dell'800, da Rudolf Clausius e definita come "Quantità di calore scambiato a temperatura costante". Quindi, riferita a due stati di un processo. La sua interpretazione fisica fu data da Ludwig Boltzmann una ventina di anni dopo: L'entropia di uno stato é il volume a grana grossa dello spazio delle fasi di quello stato.
In formuletta
S = k ln W
S é l'entropia
k é una costante, chiamata « costante di Boltzmann », ovviamente
ln é il simbolo di logaritmo naturale (diavoleria di matematica)
W volume a grana grossa dello spazio delle fasi dello stato in esame

E cosa cavolo sarebbe 'sto "volume a grana grossa dello spazio delle fasi"?
Detto in parole povere é la totalità delle possibili posizioni e quantità di moto ("momentum", in inglisc)di tutti gli elementi esistenti un uno stato che agli effetti esterni avrebbero la stessa apparenza. Esempio: la temperatura del caffé in una tazzina é le stessa per moltissime possibili combinazioni di posizione e quantità di moto delle molecole del caffé. L'entropia di quel caffé é il numero di quelle combinazioni.
Nell'evoluzione del processo (la tazzina si raffredda), le possibili situazioni di posizione e quantità di moto, aumentano....si, l'entropia aumenta sempre (in casi particolari puo' restare invariata, ma non stiamo a guardà er capello).E questa "evoluzione" é stata "umanizzata " in "disordine". Ma la natura non é né ordinata, né disordinata: questi sono concetti "di valore" antropici. La natura va verso l'equilibrio dei campi, e stop. Per la natura, un uovo intero o un uovo spiaccicato sul pavimento sono perfettamente equivalenti. Come un mazzo di carte in fila per seme o "a casaccio". "Ordine/disordine" sono concetti antropici e non fisici.
Se proprio si volesse dare un'immagine all'entropia, "Ignoranza" sarebbe molto più calzante (anche se meno lusinghiero ). Tra l'altro, l'espressione matematica de "Informazione" di Shannon é la stessa dell'entropia di Boltzmann, col segno "meno". Ma questa é un'altra storia.
In conclusione, l'entropia non é un "campo" (non é vettoriale, é un numero), ma una "funzione di stato".
Quindi, "misura" , non "fa".Il processo evolutivo dell'universo tende all'equilibrio dei campi (almeno, a quanto ne so io, oggi. E' poco, lo so. E senza "autorità")."Ordine " e "Disordine" hanno un valore esplicativo/didattico ormai storicamente consolidato, ma nessun significa scientifico. Non più del colore del quark.
Salvo errori ed omissioni. Solo orrori.

Addendum: la "informazione" di Shannon ha la stessa espressione/significato fisico della "sintropia". Ulteriore conferma che "ordine/disordine" ricordano un po' i cavoli all'ora del thé.

[restodelcarlino]

Mi lascia sempre perplesso il "fascino" dell'entropia. Tutti ne parlano (in particolare i non-fisici), ed é come il prezzemolo in tutti i piatti più o meno metafisici. Uno, dico uno che si rifaccia alle definizioni di Clausius/Boltzmann?
Da meditare sulla forza delle parole mediatizzate

[Vega]

Sicuro? Non è la quantistica che è diventata peggio del prezzemolo?

[restodelcarlino]

Anche.
In particolare, "l'osservatore", che per una stragrande maggioranza richiede camice bianco etc....con le conseguenze di dotte elucubrazioni sull'influenza dell'uomo sulla realtà blablablabla. Ah...se si fosse usato "interazione"....Ma lo sai quante pagine di baggianate e sciocchezze si sarebbero risparmiate?
Per non parlare degli alberi

[Vega]

RdC ti ricordi di Schroedinger e della neghentropia?

[restodelcarlino]

RdC ti ricordi di Schroedinger e della neghentropia?

A parte un gatto virtuale ed un'equazione fondamentale, nient'altro

[restodelcarlino]

A proposito di "disordine".
Prendo due esempi "classici": l'uovo e le palline bianche e nere.
L'uovo: l'uovo intero é ordinato. Lo stesso uovo, ben sbattuto , pronto per essere cotto in frittata é "disordinato"?
Le palline bianche e nere: poniamo per ipotesi che gli atomi di idrogeno siano bienchi e quelli di ossigeno, neri. Abbiamo una scatola, con una parete divisoria. Tutti gli atomi bianchi sono a destra e quelli neri a sinistra: sono ordinati. Togliamo la parete di separazione. Si "mescolano" ed abbiamo acqua. E' "disordinata"?
Un ultimo esempio , per il viaggio.
Un po' di miliardi di anni fa, una regione dell'Universo con una nuvola di polveri e gas: é ordinata o disordinata? Qualche annetto dopo, nella stessa regione, c'é un sistema solare con annessi e connessi: é più ordniato o più disordinato?
Tutto questo per sottolineare che "ordine/disordine" non sono concetti fisico/scientifici, ma puramente "sensibilità antropica".
L'entropia é una grandezza di stato, inventata in fisica a scopo scientifico. Senza "sentimentalismi" o "estetiche".
Chi studia i quark "colore" non necessariamente deve essere pittore. E puo' essere anche daltonico

IMHO, da IPC.
( Ignorante Patentato Ceramico, vulgo: de coccio)

[Vega]

Al di là dei nomi o degli aggettivi che usiamo per descrivere un fenomeno, facendo riferimento a probabilità ed energia, trovare una certa particella in un gas o un certo oggetto, se vogliamo prendere ad esempio un'azione più a portata di esperienza, la troveremo più facilmente in quel sistema detto ordinato, gas confinato in un punto preciso o in contenitori separati per colore o grandezza delle palline, che in una massa di gas uniforme o in un contenitore di palline mischiate.
Poi c'è la famigerata freccia del tempo. Nel tuo esempio dell'uovo, che sia caduto e rotto o sbattuto, non avviene il contrario, l'uovo che si ricompone.

[restodelcarlino]

mi era sfuggito questo post


Gli stati, o eventi, o quello che vuoi...sono in equilibrio o meno. La "natura" non conosce "disordine" o ordine"
Identificare una particella (lasciamo perdere gli aspetti quantistici e non disturbiamo Heisemberg) non rientra nel campo dell'entropia. E' una funzione di stato. Come la temperatura. Né l'una, né l'altra permettono di indentificare i singoli elementi.
L'entropia, come funzione di stato numerica, non agisce. Misura.
E se frega di quale possa essere lo stato del "sistema uovo": fuoriuscito dalla gallina, in bilico sul tavolo, sparso sul pavimento, recuperato come frittata, o prodotto di digestione. Ti dice quante sono le possibili combinazioni di stati dei suoi componenti . E stop. Come possa evolvere, vassapé. Non é lei che decide la reversibilità o meno dei fenomeni. Né quale sarà l'evoluzione del processo.
Lo scopo del mia discussione é solo e soltanto spiegare (più o meno in parole semplici) che cosa sia l'entropia. Partendo dalla sua definizione.
Tutto il resto del bla-bla, non sono competente. E non mi interessa.

[Vega]

L'entropia viene spiegata coi concetti di ordine e disordine, anche perchè più spesso abbiamo a che fare con il macroscopico e ci viene inclusa la variabile tempo nella spiegazione del fenomeno, da cui il cambio di configurazione del sistema.
Per quello l'uovo che cade e si rompe non si ricompatta e difficilmente le palline nere e quelle bianche si posizioneranno spontaneamente ognuna da un lato del contentitore secondo il loro colore come potevano essere sistemate all'inizio.
Chiaro che c'è, come dire, un punto di partenza, una definizione nostra che per noi è ordine e altro non lo è, però c'è anche il fenomeno fisico in sè, osservato e studiato che ci dice che funziona così e cosà, tenendo conto della % di probabilità di quella configurazione . La situazione ordinata di solito è quella meno probabile (forse anche impossibile) che si riverifichi.

[restodelcarlino]

L'entropia viene spiegata coi concetti di ordine e disordine, anche perchè più spesso abbiamo a che fare con il macroscopico e ci viene inclusa la variabile tempo nella spiegazione del fenomeno, da cui il cambio di configurazione del sistema.
Per quello l'uovo che cade e si rompe non si ricompatta e difficilmente le palline nere e quelle bianche si posizioneranno spontaneamente ognuna da un lato del contentitore secondo il loro colore come potevano essere sistemate all'inizio.
Chiaro che c'è, come dire, un punto di partenza, una definizione nostra che per noi è ordine e altro non lo è, però c'è anche il fenomeno fisico in sè, osservato e studiato che ci dice che funziona così e cosà, tenendo conto della % di probabilità di quella configurazione . La situazione ordinata di solito è quella meno probabile (forse anche impossibile) che si riverifichi.

La configurazione "ordinata" (scegli tu quale sia "ordinata") ha la stessa probabilità (o improbabilità ) di una qualunque altra configurazione, di quella che é "ordinata "per me., per esempio. In altre parole: "una configurazione definita, quale che sia, ordinata o disordinatissima, ha una probabilità infima rispetto all'insieme di tutte le altre possibili". Non é importante il "cosiddetto ordine", ma il fatto che sia una configurazione definita, in un insieme grandissimo di configurazioni possibili.
L'uso di termini antropici confonde le idee, se non si hanno ben chiari i concetti.
Il discorso della cosiddetta freccia del tempo é tuttaltro. E l' entropia é innocente.
Ripeto: l'entropia misura, non fa.
Comunque, "entropia=disordine" é entrato nell'uso comune. E mi va bene cosi.

[Vega]

Però c'è un'evoluzione spontanea nel tempo e per tornare allo stato detto di ordine, di partenza se ti piace di più, lì casca l'asino (energia!...forse anche un'intelligenza che riordini).
Su un sistema complesso si produce disordine nel tempo. Il sistema ordinato sarebbe meno probabile a fronte della maggiore quantità e probabilità di diverse configurazioni disordinate.

Poi se c'è da rimettere mano alle definizioni, per evitare appunto contaminazioni un pò più psicologiche ed antropiche, per me non c'è problema.