domenica 8 settembre 2024

Entropia: impossibile impedire il cambiamento


L'entropia è la quantità di disordine in un sistema. Rileviamo questo fenomeno ovunque. Non solo in fisica o ingegneria, ma in ogni campo. Considera, ad esempio, che ci vogliono anni per costruire relazioni solide e una buona credibilità, ma basta un singolo errore per distruggerle. O che ci vogliono decenni, persino secoli, per far crescere una foresta o costruire una città, ma un singolo incendio boschivo per spazzare via tutto.

È la legge più inevitabile dell'universo. È davvero difficile costruire, ed è davvero facile distruggere.

L'idea qui è che qualsiasi sistema (che sia un motore di un'auto o una stella che brucia o un partito politico) diventerà meno organizzato e più caotico nel tempo. Ma per quanto questo fenomeno sia onnipresente, non credo che molte persone capiscano intuitivamente perché accade.

Quindi forse un modo migliore di pensare all'entropia è questo: considera un mazzo di carte, appena uscito dalla scatola, con tutte le carte nel loro ordine corretto (2, 3, 4... K, A) e tutti i semi separati l'uno dall'altro. Chiamiamo questo stato ordine puro.

E ora consideriamo lo stato che potremmo considerare disordine puro, cioè quello in cui tutte le carte sono in una posizione casuale.

Nello stato di ordine puro (lo stato della scatola di carte nuova), se ti mostro una carta qualsiasi, dovresti essere in grado di prevedere con il 100% di certezza quale sarà la carta successiva nel mazzo. Nello stato puramente disordinato, quindi, non dovresti mai essere in grado di prevedere quale sarà la carta successiva. Almeno, nessuna carta dovrebbe avere più probabilità di apparire dopo di qualsiasi altra.

Quindi pensiamo all'entropia come alla quantità di informazioni che qualcuno dovrebbe darci per permetterci di prevedere la carta successiva nel mazzo. Nel caso del nuovo mazzo, la risposta è zero. Poiché conosciamo la regola che governa l'ordine del mazzo, abbiamo tutte le informazioni di cui abbiamo bisogno per sapere dove si trova ogni carta. Nel caso di un mazzo casuale, abbiamo bisogno di informazioni sufficienti per identificare 52 diversi slot di informazioni (esclusi i jolly), poiché non esiste alcun algoritmo o schema che ci dica dove si trova ogni carta.

Il mazzo casuale (con elevato disordine o elevata entropia) necessita di un'enorme quantità di informazioni per comprendere il suo stato. Il nuovo mazzo (senza disordine e bassa entropia) non ne necessita nessuna. Quindi, Entropia implica una quantità di Informazioni.

Abbiamo due scenari: da un lato: ordine e certezza, dall'altro disordine, caos e casualità.

Dopo ogni mescolata delle carte, ci sono molti più stati in cui il sistema può essere disordinato rispetto agli stati in cui può essere ordinato. E quindi, in media, più uso le carte, più il mazzo diventa disordinato.

Allora perché è importante il concetto di entropia? Beh, ci sono le ragioni scientifiche. L'entropia è la ragione per cui niente durerà all’infinito. È la ragione per cui l'universo alla fine finirà. È la ragione per cui il tempo scorre in una direzione e non in entrambe.

Eppure c'è un'interpretazione più ampia e filosofica. L'entropia è la ragione per cui decenni di sforzi diplomatici possono essere irreversibilmente interrotti in un solo giorno. O perché una vita di carriera nel servizio pubblico può essere annullata da una singola pessima performance in un dibattito. O perché un autore potrebbe impiegare anni per pubblicare un romanzo solo per vederlo orribilmente criticato da qualcuno.

Poichè è faticoso costruire, ed è facile distruggere. Dovremmo prendere sul serio le minacce ai nostri fragili sistemi (siano esse politiche, diplomatiche o ambientali). Ciò non significa che le cose andranno male. È solo che ci sono molti modi in cui possono andare male, ed è statisticamente improbabile che continueranno ad andare allo stesso modo all'infinito.

In altre parole, ci è voluto molto tempo per arrivare a dove ci troviamo oggi, quindi stiamo attenti a non rovesciare tutto in una sola volta.

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