Understanding the Essence of ENTROPY in 7 Minutes

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  • Опубліковано 5 січ 2025

КОМЕНТАРІ • 71

  • @ValerioPattaro
    @ValerioPattaro  Місяць тому +21

    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
      @GooogleGoglee Місяць тому +5

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

    • @totoroh9627
      @totoroh9627 Місяць тому

      Grazie

    • @rscaht
      @rscaht Місяць тому

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

    • @Dark_Nemesi
      @Dark_Nemesi 29 днів тому

      resta il paradosso di un sistema chiuso cristallizzato, cioè in perfetto ordine, a cui viene attribuita energia 0 ed entropia massima

  • @CarloPiana
    @CarloPiana Місяць тому +2

    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
    @carlocampanelli6503 Місяць тому +3

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

  • @GooogleGoglee
    @GooogleGoglee Місяць тому +6

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

    • @BizziNuando
      @BizziNuando Місяць тому +1

      Citazione da Andre Rpx (pensatore moderno): "L'ansia è un'erbaccia che va estirpata se vedi che ti fa fare brutti esami e poi sei infelice la devi affrontare a ca**o duro"
      (14'30" circa): ua-cam.com/video/0HjNHWXUTsU/v-deo.html 🤣😂

  • @Dark_Nemesi
    @Dark_Nemesi 29 днів тому

    Il legame fra “entropia” e “ordine/disordine” è discutibile perché nei cristalli c’è massimo ordine e massima entropia, contraddicendo la premessa di base di quando si uniscono due sistemi chiusi e l’entropia viene commisurata allo stato di ordine/disordine dei due sistemi e del sistema risultante dall’unione dei due suddetti sistemi chiusi.
    se il disordine dei pezzi di un puzzle ha più probabilità di verificarsi rispetto alla disposizione perfetta de quei tasselli in modo da completare il puzzle, non significa che ogni combinazione di disordine, presa di per sé, abbia più possibilità di realizzarsi rispetto alla disposizione perfetta. In pratica, le disposizioni sbagliate sono più numerose delle disposizioni perfette.
    Pero, e su questo sono pienamente d’accordo con te, se abbandoniamo il legame con l’ordine e il disordine e leghiamo l’entropia al concetto di informazione(o meglio, di livello di informazioni), la prospettiva cambia completamente perché non è più sicuro che l’entropia aumenti sempre in quanto l’evoluzione delle informazioni potrebbe😂 plasmare in modo diverso l’universo, com’è dimostrato da, DNA che organizza (mette in ordine trasmettendo infirmaIoni alle singole cellule) ) le variegate e disordinate particelle di materie per creare un essere vivente.
    A questo punto è impossibile non andare col pensiero alla Genesi (“in principio era il caos…”) e all’inizio del Vangelo di Giovanni, che di fatto racconta in modo diverso un’altra genesi, in maniera più sintetica e universale (“In principio era il Verbo (o meglio, il Logos, un termine lessicale che rimanda al concetto di una entità che comunica che esprime una determinata volontà, cioè un’entità che esprime un insieme di informazioni finalizzate ad uno scopo ben preciso
    energia ed entropia nel loro reciproco rapporto sono più legati al concetto di informazione che è quello di ordine/disordine

  • @TheGiulioSeverini
    @TheGiulioSeverini 28 днів тому

    Video molto bello anche se non facile da capire per chi non mastica un po' di fisica di base.

  • @marcopilati7464
    @marcopilati7464 Місяць тому +3

    Da pubblicazione!
    Grandiosa trattazione.

  • @vitovittucci9801
    @vitovittucci9801 Місяць тому +2

    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
      @ValerioPattaro  Місяць тому +2

      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.

  • @afarne
    @afarne Місяць тому

    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
    @leocavanello8719 Місяць тому +1

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

  • @bijeimath605
    @bijeimath605 Місяць тому

    Microstato, macrostato, entropia spiegate così sembrano solo speculazioni mentali artificiose fine a se stesse e quindi lontane dalla realtà...
    Viviamo in un'epoca in cui c'e' una forte esigenza di concretezza e qui (almeno per me) la concretezza sfugge.
    Complimenti comunque per averci provato!

  • @celestinocastaldi6113
    @celestinocastaldi6113 Місяць тому +2

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

  • @artabreton
    @artabreton Місяць тому

    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
      @ValerioPattaro  Місяць тому +4

      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
      @aldozixicivi3740 Місяць тому

      @@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
      @rscaht Місяць тому

      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
      @ValerioPattaro  Місяць тому +4

      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
      @rscaht Місяць тому

      @@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
    @Giubizza Місяць тому +3

    Perché 1,38?

    • @ValerioPattaro
      @ValerioPattaro  Місяць тому +3

      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.

  • @massimilianozocchi6460
    @massimilianozocchi6460 Місяць тому +1

    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.

  • @gaetanolanza5057
    @gaetanolanza5057 27 днів тому

    Ho tanto rispetto e stima del Prof. Valerio, però non ho capito nulla, accipicchia. Come mi è difficile capire il gatto d S... " È vivo, è morto". A volte penso che i Fisici si fanno troppe domande.

  • @User-VHLMsnoq
    @User-VHLMsnoq Місяць тому +1

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

    • @_Piccio_
      @_Piccio_ Місяць тому

      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.

  • @pierob60.
    @pierob60. Місяць тому

    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.

  • @mrheisemberg2
    @mrheisemberg2 Місяць тому

    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
      @ValerioPattaro  Місяць тому

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

  • @renzogentile7865
    @renzogentile7865 Місяць тому +6

    Forse servirebbe prima un video cosa è l’ entropia

    • @ValerioPattaro
      @ValerioPattaro  Місяць тому +7

      È questo il video

    • @renzogentile7865
      @renzogentile7865 Місяць тому +2

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

    • @ValerioPattaro
      @ValerioPattaro  Місяць тому +4

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

    • @rscaht
      @rscaht Місяць тому

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

  • @giannineve
    @giannineve Місяць тому

    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
      @ValerioPattaro  Місяць тому +5

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

    • @giannineve
      @giannineve Місяць тому +1

      @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
      @rscaht Місяць тому +2

      @@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
      @giannineve Місяць тому

      @@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
      @rscaht Місяць тому +1

      @@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 !