Legge e ordine

Per esperienza personale, saprete sicuramente che tutte le cose tendono al disordine. Come sa bene qualsiasi padrone di casa, le cose abbandonate a se stesse tendono a rompersi o a disgregarsi. Gli scienziati definiscono questa tendenza “seconda legge della termodinamica”. Possiamo vedere questa legge all’opera ogni giorno. Se un’automobile o una bicicletta nuova viene abbandonata a se stessa, diventerà un rottame. Se si abbandona a se stesso un edificio andrà in rovina. E l’universo? Ubbidisce anch’esso alla stessa legge. Perciò si potrebbe pensare che in tutto l’universo l’ordine debba cedere il passo al caos completo.

Eppure non sembra che questo stia succedendo, stando a ciò che ha scoperto il prof. Roger Penrose, docente di matematica a Oxford, studiando lo stato di disordine (la cosiddetta “entropia”) dell’universo osservabile. Un modo logico di interpretare queste scoperte è concludere che l’universo ha avuto origine in uno stato di ordine ed è tuttora altamente organizzato. L’astrofisico Alan Lightman ha osservato che gli scienziati “trovano sorprendente che l’universo sia stato creato in uno stato così ordinato”. E ha aggiunto che “qualsiasi teoria cosmologica valida dovrebbe offrire una spiegazione definitiva a questo problema dell’entropia”, dovrebbe cioè spiegare come mai l’universo non è diventato caotico.

In effetti, la nostra stessa esistenza va contro questa legge accettata. E allora perché esistiamo? Come abbiamo già detto, questa è una domanda fondamentale a cui dovremmo cercare di dare una risposta.

Appendice

“I mattoni dell’universo”

Così una moderna enciclopedia della scienza definisce gli elementi chimici. Tra gli elementi che costituiscono la terra vi è una sorprendente varietà; alcuni sono rari, altri abbondano. Elementi come l’oro sono belli a vedersi. Altri sono gas che non vediamo nemmeno, come l’azoto e l’ossigeno. Ogni elemento è composto di atomi di un certo tipo. La struttura degli atomi e le loro relazioni reciproche rivelano un uso razionale delle risorse e un’organizzazione stupenda che segue uno schema ben preciso.

Circa 300 anni fa si conoscevano solo 12 elementi: antimonio, argento, arsenico, bismuto, carbonio, ferro, mercurio, oro, piombo, rame, stagno e zolfo. Quando se ne scoprirono altri, gli scienziati notarono che gli elementi riflettevano un ordine preciso. Visto che in questo ordinamento rimanevano dei posti vuoti, scienziati come Mendeleev, Ramsay, Moseley e Bohr ipotizzarono l’esistenza di elementi sconosciuti, predicendone le caratteristiche. In seguito quegli elementi furono scoperti confermando puntualmente le previsioni. Come fecero quegli scienziati a predire che esistevano forme di materia a quel tempo ancora sconosciute?

Ebbene, gli elementi chimici seguono un ordine numerico che dipende dalla loro struttura atomica. Questa è una legge dimostrata. Per questo motivo i libri di testo possono pubblicare una tavola periodica degli elementi suddivisa in righe e colonne, in cui trovano posto idrogeno, elio e così via.

Un’enciclopedia osserva: “Poche sistematizzazioni, nella storia della scienza, possono competere con il concetto di periodicità quale vasta rivelazione dell’ordine del mondo fisico. . . . Se in futuro verranno scoperti nuovi elementi, è certo che questi troveranno la loro collocazione nel sistema periodico, conformandosi al suo ordine ed esibendo le caratteristiche appropriate per il gruppo in cui si troveranno”. — McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology.

Disponendo gli elementi secondo le righe e le colonne della tavola periodica si nota una notevole affinità tra gli elementi che occupano la stessa colonna. Ad esempio, nell’ultima colonna ci sono elio (numero atomico 2), neon (numero atomico 10), argo (numero atomico 18), cripto (numero atomico 36), xeno (numero atomico 54) e radon (numero atomico 86). Si tratta di gas che emettono una forte luce quando sono attraversati da una scarica elettrica, e vengono usati in certe lampade. Inoltre, a differenza di altri gas, non reagiscono facilmente con vari elementi.

Sì, finanche negli atomi che lo costituiscono, l’universo rivela uno straordinario grado di armonia e ordine. Da dove derivano l’ordine, l’armonia e la varietà dei “mattoni” dell’universo?