La mancanza di entropia è uno dei più grandi misteri dell’universo

Il flusso del tempo è legato alla seconda legge della termodinamica, quella che esprime che l’entropia (o il disordine) deve crescere “in tutti i sistemi chiusi”. O, per dirla in altro modo, in qualsiasi sistema fisico, dove nulla viene scambiato con l’ambiente esterno, l’entropia aumenta sempre.

I misteri dell’universo

La scienza ci fornisce l’illusione di aver spiegato molto. Descrivendo la “creazione” dell’Universo in termini matematici e modelli abbiamo dato una risposta ipotetica agli enigmi, mentre i veri misteri dell’origine restano, nella realtà, irrisolti. Del resto, ad oggi, si può solo indovinare e ipotizzare.

Alcuni cosmologi suggeriscono che gli universi abbiano origine all’interno di altri universi, che il cosmo sia una scatola cinese infinita di spazi che nasce per un certo tempo, con le sue Vie Lattee e le sue stelle, e poi scompare di nuovo. Non c’è inizio né fine, solo uno sciame di mondi che vanno e vengono. Altri pensano che il nostro Universo possa essere nato come un granello di sabbia sulla riva di un multiverso.

I misteri della creazione diventano ancora più ingestibili quando
si includono i paradossi della meccanica quantistica. La freccia del tempo punta verso l’oscurità cosmica. Perché è così? E deve essere così?

Il tempo si muove nella direzione del disordine, in cui tutto cade a pezzi. Siamo vivi perché l’entropia è bassa dentro di noi. Il Sole ci fornisce l’energia di alto valore di cui abbiamo bisogno per esistere: la luce che accumula microrganismi e alghe molto più in basso nella catena alimentare. Qui, l’energia solare di alta qualità viene trasformata quasi solo in calore che si irradia verso lo spazio. Ciò che la Terra restituisce allo spazio freddo è meno prezioso di ciò che riceve. La differenza è il prezzo che la natura deve pagare perché la vita esista.

Come può l’Universo, dopo 14 miliardi di anni, fornirci ancora la bassa entropia e l’energia di alto valore sufficiente per creare la vita? Come può l’Universo rimanere in questo stato irreale di ordine? Il motivo è forse nascosto all’interno del processo di creazione in cui l’Universo, o l’origine dell’Universo, era in uno stato di bassissima entropia. Perché questo stato è così straordinario?

Lo scenario probabile, secondo le leggi della natura, è che la materia sia il più possibile concentrata, come le stelle, i buchi neri e le strutture principali.

Entropia o disordine

Il famoso matematico Roger Penrose ha suggerito che se la materia collassa in un buco nero, l’entropia aumenterà. E se il buco nero può esplodere, l’entropia dovrebbe essere ancora più alta. Oggi si presume che i maggiori contributori all’entropia del nostro Universo siano proprio i buchi neri. E se il nostro universo venisse all’esistenza da un precedente universo che è collassato, l’entropia sarebbe stata alta dall’inizio e non saremmo mai esistiti.

Ma noi esistiamo e questo perché l’entropia all’inizio del nostro Universo era estremamente bassa. Come può essere possibile e perché è ancora abbastanza basso da sostenere la vita?

Sembra che a causa dell’espansione dell’universo, l’entropia possa aumentare ma allo stesso tempo essere diluita. Ciò potrebbe significare che il disturbo è tenuto a distanza di sicurezza dalla vita senza infrangere le leggi della fisica. Non sappiamo esattamente come funzioni perché ci sono molti parametri sconosciuti. Il Big Bang non è la prima cosa che è accaduta nella catena di eventi che ha creato il nostro Universo, e la parte osservabile dell’Universo non è la fine dell’Universo. Possiamo considerare l’Universo come un sistema chiuso? La seconda legge della termodinamica si applica ancora se non c’è più calore nel sistema?

Il “programma” che controlla la creazione dell’universo deve aver fatto in modo che l’entropia fosse bassa dall’inizio. Di conseguenza significa che l’ordine della natura prevede che la creazione continui molto tempo dopo il momento in cui lo spazio, il tempo e l’energia sono entrati nell’esistenza. La possibilità di creazione era incorporata nel programma originale. E sembriamo ancora vivere e prosperare grazie a questa scorta infinita di ordine dall’inizio dei tempi.