Termodinamica, l'utile Cenerentola

La termodinamica “è la teoria scientifica universale più utile che sia mai stata concepita”; senza la comprensione dei suoi tre concetti base - l'energia, l'entropia e la temperatura – “tutta la scienza – fisica, chimica e biologia – risulterebbe incoerente”; è “il campo del sapere su cui si basa il mondo moderno” e “tutta la tecnologia”: dalle pompe ai motori, dall'erogazione dell'elettricità ai farmaci salvavita. Eppure è “la Cenerentola delle scienze”, anche per il suo “nome terrificante” che “suggerisce una disciplina angusta”.

Nelle valutazioni di Paul Sen, probabilmente, incide un pizzico di innamoramento per questo settore di studi, ma non si può negare che i quattro principi della termodinamica rendano in modo efficace, anche ai profani, il senso complessivo del nostro essere interiore ed esteriore. “Se due sistemi termodinamici sono entrambi in equilibrio termico con un terzo allora sono in equilibrio termico anche tra di loro. L'energia dell'universo è costante. L'entropia dell'universo tende ad aumentare. L'entropia di un sistema si avvicina a un valore costante quando la sua temperatura è prossima allo zero assoluto”.

In sostanza, ogni cosa punta al proprio equilibrio. Un pendolo o un pallone cui imprimiamo un colpetto e che poi si fermerà. Un bicchiere cui per cadere e frantumarsi serve molto meno lavoro di quello necessario per costruirlo. L'acqua, che è molto più facile sporcare che pulire. Il caldo e il freddo. Che il fine di tutto ciò sia la morte, termica e non, può intristirci ma anche consolarci, poiché inserisce il nostro destino in quello generale. Potrebbero sembrare aforismi di una filosofia orientale, invece è “la scienza di Einstein”.

Già, perché i primi due articoli usciti nell'annus mirabilia einsteiniano erano basati su precedenti tre lavori dedicati alla termodinamica, il terzo articolo sulla relatività ristretta è ispirato dalla termodinamica e “il quarto, quello di E=mc2, unisce il concetto newtoniano di massa con il concetto termodinamico di energia”, ricorda Sen ne “Il frigorifero di Einstein”. Titolo dovuto al fatto che, mentre rivoluzionava la fisica, Einstein stava anche progettando “dei frigoriferi più economici e più sicuri” con finanziamenti di AEG ed Electrolux.  

Il padre fondatore della termodinamica è però il francese Sadi Carnot, morto di colera a 36 anni e convinto che la sua opera sarebbe caduta nell'oblio. Sen lo celebra assieme ad altri eroi ed eroine della scienza come William Thomson (lord Kelvin) e James Joule, nomi rimasti celebri come unità di misura, Rudolf Clausius e Ludwig Boltzmann. “Grazie ai progressi scientifici descritti in questo libro la forza dei muscoli col tempo è stata sostituita” afferma l'autore, e oggi “abbiamo una vita molto più lunga, più felice, più sana e più appagante”.

E i danni che l'industrializzazione provoca all'ambiente? Qui entra in campo un altro scienziato vittoriano, John Tyndall, tra i primi a capire che “le fabbriche a carbone della Rivoluzione industriale eruttavano anidride carbonica dritto nell'atmosfera”. Persino Alexander Graham Bell, il coinventore del telefono, caldeggiava l'uso dell'energia solare per mitigare i danni da combustione di carburanti fossili. Avverte Sen che in buona parte è proprio grazie alle leggi della termodinamica se “conosciamo diverse strategie per contrastare il cambiamento climatico”. Tra le quali l'autore sostiene la controversa “produzione di energia nucleare”.

titolo: Il frigorifero di Einstein
categoria: Saggi
autore/i: Sen Paul 
editore: Bollati Boringhieri
pagine: 398
prezzo: € 25.00