Mr.Nobody: il destino dell’universo spiegato dall’entropia

di Rebecca Grosso

«Se mescoli il purè di patate e la salsa, non puoi più separarli. È per sempre. Il fumo esce dalla sigaretta di papà, ma non ci ritorna mai dentro. Non possiamo tornare indietro. Ecco perché è difficile scegliere. Devi fare la scelta giusta. Ma finché non scegli, tutto resta possibile.»

Alzi la mano chi non ha mai visto Mr.Nobody.
No, aspettate. Non va bene così, troppe braccia alzate. Rimediamo a questo danno e ci rivediamo tra 157 minuti, okay?
Perfetto, andiamo avanti.

È possibile rappresentare un istante? Jaco Van Dormael ci è riuscito, con un film che chiede incessantemente di essere rivisto, alla ricerca di un dettaglio trascurato e del significato più celato.
L’infinita gamma di vite possibili di chi non ha ancora compiuto una scelta, un bambino al divorzio dei suoi genitori, apre la strada verso un viaggio nell’essenza e nella sostanza.
Una trama difficilmente ricostruibile si intreccia con le riflessioni del protagonista, Nemo, su disparati concetti psicologico-filosofici, sfiorando le tematiche scientifiche più ardue.
Senza addentrarci nella complessa teoria cosmologica del Big Crunch, che ipotizza il collasso dell’universo e il conseguente riavvolgersi del tempo che renderebbe eterno il dilemma della scelta, analizziamo il fenomeno da cui un Nemo più maturo parte per introdurci i principi della gravità quantistica: l’entropia.

«Perché il fumo della sigaretta non torna mai nella sigaretta? Perché tutte le molecole si respingono? Perché una goccia di inchiostro non si riforma? Perché l’universo si muove verso la sua dissipazione. Questo è il principio dell’entropia. La tendenza dell’universo a evolversi verso uno stato di disordine crescente.»

I fenomeni di cui parla Nemo sono esempi di reazioni chimiche. Una reazione chimica è un processo in cui, a partire da una o più sostanze, i reagenti, avviene la formazione di uno o più composti, i prodotti.
Una reazione può essere scritta nella forma:
A + B → C + D
dove A e B sono i reagenti, C e D i prodotti.

Una reazione chimica viene detta reversibile quando reagenti e prodotti coesistono in equilibrio chimico, possono essere cioè invertiti nell’equazione. Questi processi sono chiamati più correttamente invertibili perché in termodinamica i concetti di reversibile e irreversibile hanno un’accezione diversa.
Tutte le reazioni sono infatti termodinamicamente irreversibili, di conseguenza i processi reversibili non sono mai verificati nella realtà.
I processi chimico-fisici manifestano una spiccata direzionalità, la tendenza ad avvenire in un unico verso, basti pensare a un tronco che brucia in un camino fino a ridursi in cenere o alla pioggia che cade dal cielo: nessuno ha esperienza dei fenomeni contrari e neanche riuscirebbe a concepirli nel quotidiano.
Per trovare una spiegazione a questo comportamento, ci rifacciamo al secondo principio della termodinamica.

“Qualsiasi processo naturale evolve spontaneamente nella direzione che implica un aumento del disordine.”

In natura un evento può verificarsi in tantissimi modi diversi, ma alcuni fenomeni hanno probabilità maggiori di farlo rispetto ad altri. Un sistema dotato di una certa coerenza, se subisce una modificazione o un cambiamento, molto probabilmente si muoverà verso uno stato più disordinato.
Consideriamo le pagine di un libro. Le pagine sono numerate, in ordine crescente, per permettere al lettore di orientarsi e tornare indietro o andare avanti a suo piacimento. Cosa succede se la rilegatura viene rotta e i fogli lanciati in aria? Ovviamente sarà altamente improbabile, se non impossibile, raccogliere le pagine strappate in una pila e trovarle al primo tentativo in ordine, dalla prima all’ultima.

Maggiore è il numero di stati energeticamente equivalenti che si possono ottenere dal sistema di partenza, più probabile è lo sviluppo verso il disordine.
Il grado di disordine, ovvero del grado di indeterminazione con il quale si conoscono posizioni e velocità molecolari del sistema, viene misurato introducendo una grandezza chiamata entropia (dal greco, capacità intrinseca di un sistema, en, di trasformarsi, tropé).
Il secondo principio della termodinamica può essere riformulato dicendo che ogni trasformazione spontanea di un sistema isolato è irreversibile e porta a un aumento dell’entropia.
Se consideriamo l’intero Universo come un sistema isolato, in cui sono nulli gli scambi con l’ambiente esterno e le trasformazioni spontanee sono irreversibili, in virtù del secondo principio della termodinamica, possiamo dire che:
ΔS > 0

Quindi l’entropia (S) dell’Universo è in aumento perpetuo.
Il concetto di disordine è legato alla dispersione di materia ed energia, perché gli stati caratterizzati da una distribuzione casuale di queste grandezze sono molto più numerosi, e quindi più probabili, di quelli ordinati.
Ciò implica che l’energia totale dell’Universo, nonostante si mantenga costante per il primo principio della termodinamica, tenda a un grado massimo di degradazione, quindi che l’energia trasformabile spontaneamente in lavoro è in continua diminuzione.
Quando tutto l’Universo sarà alla stessa temperatura, l’entropia sarà massima e nessuna trasformazione sarà più possibile. Ma delle conseguenze della cosiddetta morte fredda saprà parlarvi meglio il nostro Mr.Nobody.