"L'Ultima Domanda" di Asimov: una questione di fisica

Quinto imperdibile appuntamento con la rubrica Un pozzo di scienza di Marco Lazzara, il blogger itinerante che dopo i suoi sei guest post sul mio blog, ha trovato un suo spazio fisso in questa rubrica in cui parla dei contenuti scientifici alla base di racconti famosi. Nel primo appuntamento (in cui trovate anche un'introduzione alla rubrica) ci ha parlato della Cadillac di Dolan e delle ricerche fatte da Stephen King per scrivere quel racconto. Il mese successivo  si è concentrato su I servi di Satana di Robert Bloch e sull'importanza dei dettagli. Poi ci ha parlato de Il Professore di Chimica di Henry Slesar dando vita a interessanti discussioni sull'occultamento dei cadaveri. Il mese scorso ci ha parlato di gas letali e malattie con Ubriaco Fradicio di Arthur Porges.

Questo mese torna a parlarci di fisica nei racconti con un nuovo post per il quale lo ringrazio lasciandogli subito la parola!

L'Ultima Domanda

L’Ultima Domanda è un racconto di Isaac Asimov pubblicato per la prima volta nel 1956. La fondamentale ultima domanda del titolo è quella che viene posta dall’umanità a un elaboratore elettronico, a cui viene dato il compito di trovare la risposta, ed è la seguente: è possibile invertire la direzione dell’entropia?

Ma andiamo con ordine: che cos’è l’entropia e perché è così importante?

Il Secondo Principio della Termodinamica stabilisce l’esistenza di una grandezza fisica chiamata entropia, che quantifica il disordine di un sistema. Sembra una cosa abbastanza strana mettersi a calcolare il disordine, eppure, come vedremo tra poco, ciò ha un’importanza fondamentale.

Tanto per cominciare l’entropia permette di distinguere i vari stati di aggregazione della materia: solidi, liquidi, gas, sono situazioni via via sempre più disordinate, quindi a entropia crescente.

In effetti l’entropia misura la reversibilità di un processo. L’espansione di un gas, lo scambio di calore tra due corpi, sono esempi di processi spontanei, ma irreversibili. Un gas che fuoriesce da un contenitore, non vi farà in alcun modo ritorno spontaneamente, il calore si muove dal corpo a più alta temperatura a quello a più bassa, mai il contrario... insomma, non è possibile tornare indietro.

In un sistema termodinamico isolato (ovvero che non scambia né materia né energia con l’esterno) come è l’universo, l’entropia può solo aumentare. A partire dal Big Bang, in cui l’entropia era pari a zero (massimo ordine), con l’espansione dell’universo il disordine non fa che incrementare, dato che l’entropia aumenta all’aumentare del volume. Per cui attraverso questa grandezza possiamo stabilire una freccia del tempo, che indica la direzione e il trascorrere del Tempo all’aumentare dell’entropia.

Un giorno molto molto lontano l’entropia raggiungerà un valore infinito: quando ciò avverrà, in ogni punto dell’universo si avrà la stessa temperatura, per cui non sarà più possibile effettuare alcun lavoro termodinamico, dato che sono necessarie due sorgenti a diversa temperatura. L’universo avrà quindi raggiunto l’equilibrio... un disordine uniforme, potremmo dire, e sarà giunto alla sua morte termica (warmetod). Allo stesso modo anche il Tempo avrà avuto fine.

Ecco allora l’importanza della domanda del titolo: è possibile invertire il secondo principio della termodinamica per evitare che l’universo un giorno finisca? Dopo miliardi e miliardi di anni, durante i quali l’elaboratore si è evoluto sempre di più, esso trova finalmente la risposta, ma ormai non c’è più nessuno a cui farla sapere, perché nel frattempo l’universo è finito e l’umanità con esso.

Allora l’elaboratore decide di usare la risposta che ha trovato e di invertire la direzione dell’entropia. Lo fa con le parole: «Sia la luce». E luce fu...

Ecco un esempio di racconto eccezionale che non avrebbe mai potuto venire alla luce senza buone competenze nel campo della fisica!

E, se anche voi volete scrivere un racconto per il quale sono richieste competenze scientifiche, vi ricordo che avete Marco a disposizione per la rubrica SOS Scienziato (trovate maggiori dettagli nel primo post della rubrica) .

Mille e mille grazie, Marco!

Hanno parlato di questo articolo:

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• "La penultima verità" di Dick: messaggeri neuromuscolari 
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