Entropia dell’universo e disegno intelligente

Dialogo dentro la Cappella Sistina - Autore Prof. Ferdinando Catalano

Una vicenda surreale. Torno indietro nel tempo. Mi trovo a Roma A.D. 1481. Immagino di poter raccogliere tutta la vernice contenuta nei dipinti della Cappella Sistina e di metterla dentro un bidone all’interno del quale ho piazzato una bomba. Il bidone è proprio sotto la Cappella. Adesso faccio esplodere la bomba. La vernice si stampa sulle pareti della cappella e… ciò che si vede è la meraviglia che tutta l’Umanità ammira dall’A.D. 1481. Se fosse possibile una cosa del genere, J. W. Goethe non avrebbe mai detto che «Senza aver visto la Cappella Sistina non è possibile formare un’idea apprezzabile di cosa un uomo solo sia in grado di ottenere».

Sarete d’accordo con me che l’attimo decisivo è quello iniziale, il Big Bang dentro il bidone. É in quell’istante che si decide se ciò che ne uscirà fuori sarà un capolavoro assoluto e irripetibile oppure un impiastro indecifrabile e orribile di colori.

Mentre realizzo questo “botto” sono in compagnia di un matematico. Nasce tra me e lui una vivace discussione. Io sostengo che dentro il bidone, oltre la vernice e la bomba, qualcuno deve aver piazzato un dispositivo molto sofisticato in grado di “pilotare” l’esplosione. Ogni molecola di vernice è come teleguidata per finire in un posto ben preciso del dipinto. Lui replica che la probabilità che ogni singola molecola di vernice finisca lì proprio dov’è, non è zero e che quindi non è necessario alcun dispositivo programmato. Si tratterebbe di un evento, seppur fortunato, tra i tanti possibili.

Il discorso inevitabilmente si allarga alla nascita dell’Universo.

La singolarità dalla quale si genera l’universo materiale è un po’ come quel bidone di vernice. Nel bidone il disordine molecolare regna sovrano al momento del botto. In fisica il disordine non è un concetto astratto, metafisico, ma una grandezza termodinamica misurabile, si chiama Entropia ed è legata da rigorose relazioni matematiche ad altre grandezze termodinamiche che descrivono lo stato di un sistema. Nella notazione logaritmica di Boltzmann (com’è scritta sulla tomba del grande scienziato austriaco)

S = klogW

Dove k = 1,380649 * 10-23J/K è appunto la costante di Boltzmann e W è la probabilità di uno stato del sistema, definita come il numero delle possibili configurazioni che danno origine allo stesso stato termodinamico.

Il matematico e cosmologo inglese Roger Penrose (molto amico dello scomparso Stephen Hawking) è riuscito a fare una stima del grado di disordine o entropia dell’universo nello stato iniziale. Il suo valore è

Una tale cifra non si riesce ad immaginarla. Possiamo solo dire che equivale a scrivere il numero 1 seguito da 1230 zeri. Avete una pallida idea di cosa significhi? In buona sostanza significa che all’inizio di tutte le cose c’era solo una probabilità su 101230 che l’universo evolvesse verso una configurazione come quella attuale, dove esistono persone intelligenti in grado di fare speculazioni scientifiche sull’origine dell’Universo.

Orbene noi umani esistiamo perché nel processo evolutivo dell’Universo si è formato il Carbonio, scusate se è poco. Ma il Carbonio si forma solo se la costante di struttura fine, cioè il valore che determina l’intensità dell’interazione elettromagnetica vale

α = 1/137,035999084084

Se questo numero è solo leggermente diverso, anche solo nella sua settima cifra decimale il Carbonio non si forma e noi non saremmo qui a disquisire dottamente su queste cose.

Ma questo valore è adimensionale, cioè non dipende dalla scelta delle unità di misura. La domanda allora sorge spontanea: chi, come, quando ha deciso quel valore?

Vabbè, direbbe il matematico, con un altro valore si sarebbe formato un altro Universo. E allora?

E no!

Qui l’alternativa non è tra un Universo dove si formano i dipinti della Cappella Sistina e un altro dove dall’esplosione della vernice si forma la Venere del Botticelli. L’alternativa è tra questo Universo con questa vita e il nulla.

Mi permetto di ricordare al mio illustre collega che nella Teoria Algoritmica dell’Informazione un evento è definito complesso, cioè non aleatorio, quando la probabilità che avvenga per caso scende al di sotto del valore 1/1050.

Basta adesso confrontare questo valore-limite con la probabilità che da un calderone di   possibilità venga fuori in modo casuale un universo come il nostro per concludere che l’eventualità accidentale del nostro Universo è semplicemente impossibile.

Lui insiste: ma 1/1050 non è zero e non lo è neanche 1/101230, quindi, per quanto piccola, una possibilità che siamo frutto del caso esiste… Insomma, praticamente zero non è zero.

Basta, mi arrendo. Mi rendo conto che il confronto va oltre il terreno dei numeri…

Gli rivolgo solo un’ultima domanda: ma chi tra noi due è veramente obiettivo? Io che credo che la Cappella Sistina sia frutto di un progetto intelligente o tu che credi che invece sia nata dall’esplosione casuale di un bidone di vernice?

Non mi risponde. E mi viene in mente un dialogo tra un altro fisico e un altro matematico in un altro tempo:

«Sai, Henri, un tempo studiavo matematica, ma l’ho lasciata per la fisica.»
«Oh, davvero, Albert? Ma perché?»
«Perché pur potendo distinguere le asserzioni vere da quelle false, non potevo stabilire quali fossero i fatti importanti.»
«Ciò è molto interessante, Albert, perché in origine io studiavo fisica, ma l’ho lasciata per la matematica.»
«Davvero? Perché?»
«Perché non ero in grado di dire quali dei fatti importanti fossero veri.»

Bibliografia:

  • R. Penrose, “La strada che porta alla realtà” (Ed. Rizzoli 2005).
  • J. Barrow, “I numeri dell’Universo” (Ed. Mondadori   2004).
  • F. Catalano, “La vita e il respiro e ogni cosa. Termodinamica e abiogenesi” (Ed. Aracne 2009).
  • Costa de Beauregard, “Irreversibilità, Entropia, Informazione”  (Ed. Di Renzo 2011).

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