Understanding the Essence of ENTROPY in 7 Minutes

[@ValerioPattaro]

Un piccolo approfondimento: La seconda legge della termodinamica afferma che l’entropia di un sistema chiuso tende ad aumentare nel tempo, portando l’universo verso uno stato di massimo “disordine”. Tuttavia, osserviamo che l’universo attuale è in uno stato relativamente ordinato, con entropia bassa, il che permette l’esistenza di strutture complesse come stelle, pianeti e forme di vita. Questa discrepanza tra l’universo ordinato che osserviamo e l’aumento dell’entropia previsto dalla seconda legge solleva una domanda fondamentale: perché l’universo ha un’entropia così bassa? Ludwig Boltzmann, uno dei fondatori della meccanica statistica, suggerì che l’ordine dell’universo potrebbe essere il risultato di fluttuazioni statistiche. In un sistema vasto e con una durata infinita, possono verificarsi casualmente fluttuazioni che portano il sistema in uno stato di entropia più bassa. Secondo Boltzmann, il nostro universo potrebbe essere una di queste fluttuazioni: un evento estremamente raro, ma possibile, che ha portato l’universo a uno stato ordinato. Se accettiamo l’idea che l’universo sia il risultato di una fluttuazione, emerge un problema: in un universo infinito, le fluttuazioni più semplici sono molto più probabili di quelle grandi e complesse. Di conseguenza, sarebbe più probabile che si formasse un cervello cosciente isolato, con una breve esperienza di consapevolezza, piuttosto che un intero universo ordinato come il nostro. Questo cervello di Boltzmann emergerebbe spontaneamente per una fluttuazione termodinamica o quantistica, completo di ricordi illusori di un passato che in realtà non esiste. Questo concetto solleva domande profonde sulla natura della realtà. Se fosse più probabile essere un cervello di Boltzmann, allora l’universo che percepiamo potrebbe essere solo un’illusione temporanea, un prodotto di una fluttuazione improbabile.

[@GooogleGoglee]

🤯💥 ... Ora scegli: pillola blu o rossa....

[@totoroh9627]

Grazie

[@rscaht]

ohhh , ed io che fantasticavo sulla ruota che si gonfia da se ...

[@CarloPiana]

Mi hai fatto capire una cosa che avevo sentito tante volte, ma mai con una forma così approfondita e analitica e tutto sommato semplice.

[@carlocampanelli6503]

Bravo! Finalmente hai chiarito l'equivoco sul significato del termine "disordine" che tanto piace a molti divulgatori che si cimentano su questo argomento!

[@GooogleGoglee]

"Condividere come se non ci fosse un domani" mi ha fatto salire l'entropia di ansia! 😂

[@vitovittucci9801]

Possiamo dire che l'entropia dell'universo aumenta perché esso si evolve verso stati più disordinati. Ma possiamo dire anche verso stati più probabili. Da un punto di vista cosmologico, se la gravità prevale sull 'espansione, lo stato più probabie è rappresentato dall'aggregazione di materia, e infine da buchi neri, o addirittura da un gigantesco buco nero. Se invece prevale la spinta all'espansione si verifica la situazione contraria. Nel primo caso il massimo di entropia corrisponde a uno stato molto compatto e ordinato. Nel secondo caso invece ad un uno stato molto disordinato con le galassie sparse un pò ovunque. Clausius e Boltzmann non avevano fatto i conti con la gravità e non conoscevano le scoperte di Hubble !

[@ValerioPattaro]

Grazie per l’approfondimento. Vorrei aggiungere che I buchi neri hanno un'entropia estremamente alta, che cresce proporzionalmente alla superficie del loro orizzonte degli eventi, non al volume. Questa relazione è descritta dalla formula di Bekenstein-Hawking, secondo cui l'entropia di un buco nero è direttamente proporzionale all'area dell'orizzonte e non alla sua massa, indicando una connessione profonda tra gravità, termodinamica e meccanica quantistica.

[@marcopilati7464]

Da pubblicazione! Grandiosa trattazione.

[@afarne]

Molto interessante, sarebbe utile ed altrettanto interessante poter disquisire su un video nel quale ci parli della teoria di Penrose sull'universo conforme ciclico che mette in discussione l'aumento perpetuo dell'entropia. Teoria al momento non supportata da prove, ma solo da ipotesi per esempio certe anomalie nel CMB che potrebbero essere "impronte" lasciate da eventi catastrofici, come la fusione di buchi neri supermassicci, avvenuti in un eone precedente (Penrose propone che l'universo passi attraverso cicli infiniti di espansione e "rinascita", chiamati eoni). Certo che un video fatto da te sarebbe almeno per me illuminante.

[@leocavanello8719]

5:59 nel microstato in alto a destra non dovrebbero esserci Mario e Pino scambiati di posto?

[@ValerioPattaro]

Si

[@celestinocastaldi6113]

Al minuto 4:57 hai ripetuto nei due schemi a destra il microstato di Mario e Pino invece di invertirlo

[@ValerioPattaro]

Ops 🥲

[@artabreton]

Una volta capita l'entropia in 7 minuti, è possibile capire anche in pochi minuti perchè l'aria che si muove liberamente senza particolari vincoli non se ne "scappa" dalla terra?

[@ValerioPattaro]

Perché è trattenuta dalla forza di gravità terrestre. I corpi più piccoli, come la luna e gli asteroidi, non hanno un’ atmosfera poiché la loro gravità non è sufficientemente forte.

[@aldozixicivi3740]

@@ValerioPattaro Però sembra strano che la luna non riesca a "rubare" un pò di atmosfera terrestre. E a me sembra strano che non si avverta nessuna accelerazione sulla terra, che supponendo una traiettoria circolare della luna, la luna è costretta ad andare più piano quando gira dalla parte opposte a rispetto alla traiettoria della terra e più veloce per portarsi davanti alla terra.

[@rscaht]

mmm , non capivo cosa volevi dire . rifletti , nessuno costringe la luna ad "andare più forte" quando va nella direzione della terra . più forte significa accelerare e quindi serve una forza per accelerare , quella che giustamente tu vorresti sentire qui sulla terra ma grazie a Dio non c'è! di fatto la luna ne accelera ne rallenta , un po' come le ruote della tua macchina o moto , semplicemente girano e non trasmettono nessuna forza oscillante al telaio ... lo so può sembrare difficile uscire dall'equivoco , credo capiti un po' a tutti .

[@ValerioPattaro]

La Terra perde ogni anno circa 50.000 tonnellate di atmosfera, principalmente sotto forma di idrogeno (90-95%) ed elio (5-10%), i gas più leggeri e quindi più facili da sfuggire alla gravità terrestre. Questa perdita è minima rispetto alla massa totale dell’atmosfera, pari a circa 5,15 × 10¹⁸ kg. Nonostante questa perdita, l’atmosfera terrestre rimane stabile grazie alla forza di gravità che trattiene i gas più pesanti e ai processi naturali, come l’attività vulcanica, che rigenerano i gas persi.

[@rscaht]

@@ValerioPattaro grazie per l'informazione , idrogeno ed elio , immagino strappati via dal vento di protoni solare o surriscaldati dagli ultravioletti ? non da qualche effetto gravitazionale .

[@Giubizza]

Perché 1,38?

[@ValerioPattaro]

perché la variazione di entropia si può calcolare anche con un particolare integrale che dipende dal calore e dalla temperatura. Quel valore di K, calcolato da Boltzmann, permette di collegare le due formule.

[@pierob60.]

Il concetto più comune, e volgare, di entropia è quello associato alla dispersione del calore. In effetti l'universo è riconducibile ad una complessa macchina termodinamica. Poiché l'entropia salta fuori dalle leggi della termodinamica, è abbastanza comprensibile associare l'entropia alla dispersione di calore, ovvero dell'energia termica. Infatti l'energia termica altro non è che energia cinetica associata alle molecole o atomi. Ma il concetto di entropia porta anche con sé la dissoluzone dell'informazione, che nel caso dell'energia termica è data dalla differenza di temperatura, ovvero dalla differenza di agitazione del moto delle molecole o atomi. In tal caso in un sistema completamente isolato il livello di entropia non cambierebbe, ma nella realtà sistemi perfettamente isolati non possono mai esistere. Quindi in un qualsiasi sistema reale chiuso l'entropia è comunque destinata ad aumentare poiché nessun sistema chiuso potrà mai essere anche completamente isolato. Questa comunque è solo una parte del concetto più generale di entropia legata in modo specifico alla termodinamica. In effetti constatare che il calore passa sempre naturalmente da un macrostato con energia più alta ad un macrostato con energia più bassa e mai viceversa è solo riconducibile ad una condizione di probabilità. Quante probabilità ci sono in un sistema chiuso, ma non perfettamente isolato, di ritrovare la stessa condizione in tutti i microstati che compongono l'intero macrostato chiuso, in due o piu momenti diversi? Praticamente mai quasi nessuna. Se poi il macrostato è riconducibile ad un sistema con un numero infinito di microstati, la probabilità che una tale condizione si verifichi è pressoché nulla.

[@User-VHLMsnoq]

Questo significa che il tempo può andare solamente in una sola direzione?

[@_Piccio_]

Fantappiè elaborò la teoria della Sintropia proprio in merito alla direzione del tempo non dando per scontato potesse essere unidirezionale. Le implicazioni si rivelarono più che interessanti e spiegano come gli effetti possono precedere le cause. Interessanti i video e i libri in merito di Ulisse Di Corpo sulla sintropia.

[@mrheisemberg2]

si ok ma se l'Universo è spazialmente infinito per quanto piccola sia possibilità che da culache parte l'entropia sia diminuita è certo, se invece l'universo non è spazialmente infinto la possibilità di una diminuzione spontanea statistica di entropia potrebbe tendere a zero.

[@ValerioPattaro]

Ottima osservazione. Ne parlo nel commento che ho messo in alto

[@massimilianozocchi6460]

La costante di Boltzmann ha qualche legame con il numero di Avogadro? Perché l'una è dell'ordine di 10 alla meno 23 mentre l'altro è dell'ordine di 10 alla 23.

[@ValerioPattaro]

La costante di Boltzmann per il numero di Avogadro è uguale alla costante dei gas R. Quella dell’equazione pV=nRT

[@massimilianovitale9045]

Ottimo...

[@massimilianozocchi6460]

@@ValerioPattaro grazie

[@renzogentile7865]

Forse servirebbe prima un video cosa è l’ entropia

[@ValerioPattaro]

È questo il video

[@renzogentile7865]

@ scusa non voleva essere una critica ma io non l’ho capito sicuramente dovuto a mie lacune 👋👋

[@ValerioPattaro]

@renzogentile7865 l’entropia di un sistema fisico è legata al numero di microstati di quel sistema.

[@rscaht]

​​@@ValerioPattaroaaaaaah , legata ... ma cosa è?

[@giannineve]

Buongiorno io sono semplice e per me l'entropia significa che una bicicletta si sgonfiera sempre. Non avrà mai una ruota più gonfia. E una cinghia di distribuzione va sempre a struccarsi, mai ad aumentare di spessore. Tutto va verso una forma di energia inferiore, mai superiore. Le virtù solamente possono combattere l'entropia.

[@ValerioPattaro]

È un buon modo di vedere la cosa. Però entropia maggiore non significa energia minore.

[@giannineve]

@ValerioPattaro si, io vedo l'entropia come una ruota sgonfia e piegata, quella è la normalità Una ruota dritta e gonfia non è normale. Si trova in uno stato superiore di energia, Come diceva qualcuno la moglie te la devi scegliere bella e ricca, che brutta e povera ci diventa da sola. 😂😂😂

[@rscaht]

@@giannineve vedi che l'esempio della ruota non coinvolge l'energia ma la probabilità , idoneo per visualizzare l'entropia . L'esempio della moglie invece coinvolge l'energia (ricchezza) e non va bene ... la bellezza invece si ! 😀

[@giannineve]

@@rscaht scusami perché parli di probabilità, è una certezza che la ruota si sgonfiera, è una certezza che io morirò, tutto va in uno stato inferiore di energia.

[@rscaht]

@@giannineve ... superiore di entropia . L'energia non cambia . Per energia intendo come è definita in fisica . e no non è una certezza che la gomma si sgonfi è solo statisticamente improbabilissimo . ...... per quel che riguarda la morte.... non so se possiamo metterlo nei casi di un aumento dell'entropia boh !