La strana (ma attraente) idea che la vita sia una conseguenza dell’entropia


L’origine della vita sulla Terra rimane una delle domande più intriganti della scienza. Gli scienziati hanno a lungo speculato sulle sue origini, considerando vari scenari, incluso quello di una bocca idrotermale che fornisce l’energia necessaria per reazioni chimiche complesse. Tuttavia, sta emergendo una nuova prospettiva: invece di considerare l’emergere della vita come un incidente improbabile, alcuni ricercatori suggeriscono che l’entropia, la forza misteriosa che misura il disordine in un sistema, potrebbe orchestrare la nascita stessa della vita.

Alcuni anni fa, il fisico americano Jeremy England avanzò una teoria rivoluzionaria: vie potrebbe essere una manifestazione di entropia che misura il disordine di un sistema. Contrariamente alla credenza convenzionale secondo cui la vita contraddice la seconda legge della termodinamica, secondo cui l’entropia in un sistema chiuso aumenta sempre, l’Inghilterra sostiene che la vita non contraddice questa legge fondamentale della fisica. Al contrario, trarrebbe vantaggio dall’energia disponibile nel suo ambiente per ridurre temporaneamente il proprio disordine, generando così uno stato di ordine transitorio.

Questa idea si basa su una profonda comprensione dell’entropia come forza trainante nell’universo. Lei rappresenta il livello di disorganizzazione o caos in un sistema. In un sistema chiuso l’entropia tende ad aumentare nel tempo, portando ad uno stato di massimo disordine. Tuttavia, nei sistemi aperti come la Terra, dove l'energia può essere scambiata con l'ambiente, la vita potrebbe emergere utilizzando questa energia per ridurre temporaneamente la sua entropia interna.

Per illustrare questa teoria, consideriamo un mucchio di sabbia. Inizialmente, la sabbia è in uno stato di elevato disordine, o elevata entropia, perché i granelli sono dispersi in modo casuale. Tuttavia, se usi l’energia per formare una struttura, come un castello di sabbia, riduci temporaneamente l’entropia del sistema creando ordine. Tuttavia, una volta che smette di fornire energia e le onde o il vento distruggono il castello, la sabbia ritorna al suo stato iniziale di elevato disordine.

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Allo stesso modo, la vita sulla Terra utilizza l’energia solare per mantenere strutture complesse e ordinate, come le cellule viventi. Riducono temporaneamente l’entropia del sistema creando ordine. Tuttavia, questa riduzione dell’entropia è temporanea e richiede una fornitura costante di energia per essere mantenuta.

Quindi, invece di violare la seconda legge della termodinamica, la vita potrebbe operare all’interno di questa legge utilizzando l’energia disponibile nel suo ambiente per contrastare temporaneamente l’entropia e creare ordine. Questa prospettiva offre una nuova visione dell’origine e della natura della vita, suggerendo che potrebbe essere una conseguenza inevitabile delle leggi fondamentali della fisica.

vita entropica
Crediti: remotevfx/istock

Un'idea controversa

Per testare la sua teoria, Jeremy Inghilterra ha utilizzato simulazioni al computer durante la sua ricerca per modellare ambienti complessi in cui sono presenti diversi livelli di energia.

Queste simulazioni hanno permesso di osservare come avvengono le reazioni chimiche in questi ambienti e come queste influenzano la distribuzione del calore. I risultati hanno rivelato che alcuni sistemi si riorganizzano spontaneamente in strutture più complesse. Per fare ciò, utilizzano l’energia disponibile in modo più efficiente per adattarsi al loro ambiente e ridistribuire il calore in modo ottimale rafforza la teoria dell’entropia come forza trainante nell’evoluzione della vita.

Questa teoria, sebbene affascinante, è tuttavia controversa. Alcuni scienziati infatti ne mettono in discussione i fondamenti e sottolineano la necessità di ulteriori ricerche per convalidarlo.

Tuttavia, se questa teoria si rivelasse vera, potrebbe avere profonde implicazioni per la nostra comprensione dell’origine della vita. Infatti, se la vita emergesse dalle leggi fondamentali della fisica, ciò suggerisce che forme di vita potrebbero esistere in tutto l’universo all’interno di ambienti complessi simili a quello della Terra. Questa scoperta aprirebbe quindi la strada a un’entusiasmante esplorazione della possibilità della vita extraterrestre e della diversità delle sue forme nell’universo.

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