When you explain it, it becomes BANAL.

Σκέψεις Φυσικής εκ του Καναπέ

Το thumbnail του άρθρου με τίτλο Σκέψεις Φυσικής εκ του Καναπέ

Λίγα λόγια για δύο πολύ ενδιαφέρουσες έννοιες.

 

Emergence

Ή αλλιώς: «Αν μαζευτούμε πολλά πιθηκάκια, θα φτιάξουμε πολιτισμό». Περίπου. Emergence, που μάλλον στα Ελληνικά θα το λέγαμε «ανάδυση», είναι το φαινόμενο κατά το οποίο ένα σύστημα εμφανίζει χαρακτηριστικά που δεν έχουν τα επιμέρους στοιχεία που το αποτελούν. Για παράδειγμα, το «υγρό» είναι μία ιδιότητα που εμφανίζεται από τη σχέση ανάμεσα σε μόρια, ενώ δεν υπάρχει ως ιδιότητα σε κάθε μόριο ξεχωριστά. Δηλαδή, ένα μόριο νερού δεν είναι υγρό. Χρειαζόμαστε περισσότερα μόρια, για να δημιουργήσουν τέτοιους δεσμούς μεταξύ τους, ώστε το σύνολο να αρχίσει να συμπεριφέρεται ως υγρό. Και η πολυπλοκότητα αυξάνεται όσο αυξάνεται η μάζα, καθώς η θάλασσα αντίστοιχα έχει ιδιότητες που δεν έχει η κάθε σταγόνα. Δηλαδή, το καλύτερο ποίημα που διαβάσατε ποτέ είναι μεγαλύτερο από το άθροισμα των λέξεών του.

Αυτό το φαινόμενο μπορεί να παρατηρηθεί παντού. Ο κάθε άνθρωπος είναι το συνονθύλευμα όλων των κυττάρων και των μικροοργανισμών που τον απαρτίζουν. Οι σκέψεις μας, το τραγούδι μιας χορωδίας που είναι τα διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου, και ο πολιτισμός είναι το ακόμα πολυπλοκότερο αποτέλεσμα της συνύπαρξης ανθρώπων. Στο νοητικό πείραμα «Το Καράβι του Θησέα» τίθεται το εξής ερώτημα: «Αν από το καράβι που ταξίδεψε ο Θησέας αντικαθιστούσαμε όλα τα μέρη του, θα ήταν ακόμα το ίδιο πλοίο;». Βάσει της ανάδυσης, ίσως μια απάντηση να είναι ότι η ιδιότητα έρχεται από τη σχέση ανάμεσα στα μέρη παρά από τα μέρη ξεχωριστά. Εμείς αντιλαμβανόμαστε το σύνολο και, εφόσον αυτό διατηρεί τα χαρακτηριστικά του, μπορεί να θεωρηθεί το ίδιο. Αν αντικαταστήσουμε κάθε σταγόνα μιας θάλασσας, ίσως να είναι η ίδια θάλασσα.

 

Εντροπία

Ή αλλιώς: «Ο μικρός καλικάντζαρος που σου ανακατεύει το σπίτι». Είσαι σπίτι, ίσα που έχεις κουνηθεί, και ήδη αρχίζει η ακαταστασία. Κάθεσαι στον καναπέ, ανακατεύεται το ριχτάρι. Μικροπράγματα εμφανίζονται πάνω στο τραπέζι από το πουθενά. Παραγγέλνεις φαγητό απ’ έξω, έχεις πάλι να πλύνεις πιάτα. Πώς;! Εντροπία.

Η εντροπία μετράει την αταξία ενός συστήματος και η συνολική εντροπία του σύμπαντος αυξάνεται συνέχεια και δίχως γυρισμό. Όλα τείνουν στο χάος. Για να δώσω όμως μερικά παραδείγματα αύξησης της εντροπίας, σε μια κούπα καφέ βάζω ζάχαρη. Όσο η ζάχαρη είναι αδιάλυτη στον πάτο, υπάρχει x εντροπία μέσα στην κούπα. Όταν ανακατέψω με το κουταλάκι και η ζάχαρη διαλυθεί, η εντροπία θα έχει αυξηθεί. Άλλο παράδειγμα. Έχω μόλις σκουπίσει. Περνάει ο σκύλος μου, γεμίζει ο τόπος τρίχες. Η εντροπία νίκησε και πάλι. Γενικά, όλα τα πράγματα τείνουν να χάνουν τη δομή τους και να ομογενοποιούνται. Γι’ αυτό και ο ζεστός καφές κρυώνει και το παγωτό λιώνει: επειδή όλα οδεύουν προς μία ομογενοποιημένη κοσμική σούπα.

Το πρόβλημα –απ’ όσο γνωρίζω, καθότι δεν είμαι φυσικός– είναι στατιστικό. Δεν υπάρχει φυσικός νόμος που απαγορεύει τη μείωση της εντροπίας. Παρ’ όλα αυτά, η αύξησή της είναι πιθανότερη. Αν πάρω μια τράπουλα και την ανακατέψω, είναι σχεδόν απίθανο ότι τα φύλλα θα τύχει να μπουν σε σειρά, ή, αν ανακατέψω τα φύλλα ενός τηλεφωνικού καταλόγου, να τα έχω βάλει ξανά σε αλφαβητική σειρά. Γιατί, εν τέλει, υπάρχει μία μόνο σωστή αλληλουχία, ενώ υπάρχουν φαινομενικά άπειρες λανθασμένες. Στατιστικά λοιπόν το λάθος είναι πιθανότερο. Αν και δεν πρόκειται απαραίτητα για λάθος, όπως όταν βλέπουμε τη διάχυση της θερμότητας. Ένα ζεστό αντικείμενο κρυώνει, γιατί η ενέργεια είναι πιθανότερο να απλωθεί προς όλες τις κατευθύνσεις παρά να επιστρέψει πίσω στο αντικείμενο, κατά τον ίδιον τρόπο που οι τρίχες του σκύλου μου δεν θα μαζευτούν βολικά από μόνες τους σε ένα μικρό μπαλάκι, αλλά εγώ θα πρέπει να βάλω πάλι σκούπα.

Γι’ αυτό, όταν έρθει επισκέπτης στο ακατάστατο σπίτι, κατηγορήστε την ανίκητη εντροπία.


Μοιράσου το με αγαπημένους σου