L’entropia può diminuire… per un istante!

E SE IL DISORDINE per un momento tornasse indietro nel tempo e per un istante fosse di nuovo ordine? Impossibile, o forse no. Secondo la seconda legge fondamentale della termodinamica: l’entropia dell’universo, che misura il suo grado di disordine, è destinata ad aumentare nel tempo.

Ogni momento nell’universo, come nel grande stanzone di un asilo pieno di bambini, qualche cosa si rompe e l’ordine generale ne viene compromesso. Qualunque cosa si faccia, l’ordine iniziale non verrà mai ricostituito come prima: bisognerebbe tornare indietro nel tempo per riuscire a far diminuire l’entropia del nostro sistema.

Ma come si dice: ogni regola ha la sua eccezione. E sembra che anche questa legge fondamentale della fisica abbia trovato la sua. La notizia arriva da un esperimento compiuto da ricercatori australiani e riportato sulla prestigiosa rivista Physical Review Letters. I ricercatori avrebbero mostrato che seppur per un breve istante, nel mondo microscopico di atomi e molecole, il disordine oscilla e si converte istantaneamente in ordine. È un po’ come se il tempo tornasse indietro e l’entropia diminuisse.

Per arrivare a questa conclusione i ricercatori hanno sfruttato una piccolissima perla, non più grande di un quarto di millesimo di pollice. Nell’esperimento la perla viene immersa in acqua e un sottile fascio laser la mantiene in posizione. La superficie curva della perla infatti agisce come una lente che curva a sua volta la luce del laser, esercitando una forza che a sua volta tiene il fascio laser al centro della perla.

I ricercatori allora hanno diminuito la potenza del laser in modo che facesse debolmente presa sulla perla. «Quello che vedevamo era la luce oscillare a destra attorno al punto focale», spiegano gli studiosi. Solitamente l’acqua esercita a sua volta una forza molto debole. Ma occasionalmente un numero sufficiente di molecole d’acqua insieme legano la perla e la spingono in avanti, come se una chiatta improvvisamente andasse davanti al rimorchiatore e lo trainasse.

«Questa è la violazione della legge dell’entropia», spiega Edith Sevick, dell’Australian National University, che ha guidato la ricerca.
Si tratta di un risultato che conferma una teoria proposta fin dal 1993 che riconcilia il lungo paradosso secondo il quale nella vita di tutti i giorni le leggi della fisica non funzionano indifferentemente avanti e indietro nel tempo, ma lo fanno nel mondo delle particelle elementari.

Il risultato da una parte appare curiosamente interessante per un appassionato di fisica, ma dall’altra mostra la sua importanza dal punto di vista applicativo. In particolare nel campo emergente delle nanotecnologie, dove i ricercatori sono all’opera per mettere a punto macchine molecolari, che in questo senso potrebbero anche “andare al contrario”.