6 thoughts on “La vita in laboratorio

  1. Boria: “In laboratorio non si potranno mai fare sperimentazioni a ordine crescente perché lo vieta il secondo principio della termodinamica”.
    Io a casa mia ne faccio in continuazione: raffreddo i cibi nel frigo, pompo la bicicletta quando ha la gomma giù, ecc.
    Temo che Boria abbia le idee confuse sulla termodinamica.

    • Risposta di Pier Maria Boria.
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      Caro Masiero: la questione ha delle analogie con una richiesta di chiarimenti di un altro lettore. Questi chiedeva come conciliare la formazione dei cristalli (sistema che più ordinato la natura non può fornire) con la tendenza naturale all’incremento dell’entropia. La risposta è pubblicata anche nel sito AISO Origini: senza ripetermi troppo faccio osservare che nel considerare le trasformazioni termodinamiche è necessario esaminare tutte le masse che intervengono nelle trasformazioni stesse.
      Ad esempio non è vero che Ella semplicemente raffreddi i cibi nel frigo perché da qualche altra parte, contemporaneamente ed in modo inevitabile (e pure irreversibile), riscalda l’aria sul lato condensatore. Come ho ampiamente mostrato in diverse occasioni (equazioni e numeri alla mano) la massa che si raffredda sarà soggetta ad una diminuzione di entropia, mentre quella che si riscalda sarà soggetta ad un suo incremento. La somma algebrica della due variazioni sarà sempre maggiore di zero: nella Teoria Termodinamica della Creazione (TTC) c’è un capitolo intitolato “Termodinamica e vita” dove faccio un esempio pratico ricorrendo al Calorimetro di Clausius (che è un mio espediente didattico) visto come sistema isolato.
      Nel mio mestiere di Fisico, quando si parla di “ordine crescente” ci si rifà alla definizione qualitativa di Helmoltz che dice “Entropia, sinonimo di disordine”: in questo senso le trasformazioni effettuabili in laboratorio, giusto quanto detto sopra (cioè considerando tutte le masse che partecipano alla trasformazione), sono a disordine crescente.
      Quando, poi, si passa ai numeri la definizione qualitativa va soppiantata da quella quantitativa di Clausius: dS=dQ/T (come faccio nell’esempio citato).
      Possiamo concludere che anche Lei, come tutti i mortali, assiste ad un raffreddamento del cibo che, nel suo complesso, produce un incremento del disordine.
      Nel secondo caso da Lei prospettato (il pompaggio della gomma della bicicletta) si potrebbero fare almeno due discorsi: uno se consideriamo il lavoro esterno di compressione adiabatico (cui ovviamente corrisponde variazione di entropia zero) e l’altro no.
      Se ci tiene…
      Mi permetto anche di farLe osservare che, quando si mettono a posto le carte sulla scrivania (tanto per rimanere nel pratico, come anche Ella fa), c’è un incremento di ordine dovuto al fatto (innegabile) che è intervenuto qualcuno dotato di vita: per esempio la colf. Infatti non c’è struttura inanimata che possa produrre tale ordine e la termodinamica si occupa, ordinariamente, delle trasformazioni tra masse inanimate. Se la scrivania appare in ordine, posto che prima non lo fosse, vuol dire che qualcuno, dotato di vita, ci ha messo mano. Nella trasformazione è intervenuta, in modo essenziale, la vita.
      Questi concetti sono trattati nella TTC: converrà che questa è tutta un’altra storia…

      PMB

      • Ciò che Lei dice non riguarda la mia osservazione a quanto da Lei detto nel video, ma riguarda il secondo principio della termodinamica che io (che sono come Lei un fisico) non ho mai messo in discussione.
        Il mio rilievo si riferisce alla Sua frase che “in laboratorio”, cioè a livello locale (perché come si sa non esistono laboratori isolati), non possano avvenire trasformazioni a ordine crescente. Il che non è vero: la mia casa d’estate (come la Sua, immagino) è raffreddata dai condizionatori. Certo, ai danni dell’ambiente esterno, dove il disordine cresce e cresce più di quanto cali nella mia casa. Ma ciò non toglie che, in casa mia, l’ordine cresca quando il condizionatore è acceso.
        Cosicché non vale il Suo ragionamento espresso nel video che la vita non possa essere riprodotta in laboratorio perché “in laboratorio non possono avvenire trasformazioni a ordine crescente”.

        • Risposta di Pier Maria Boria.
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          Egregio Dr. Masiero: Ella dovrebbe sapere che il problema non sta nell’isolamento del laboratorio come costruzione di mattoni, ma nell’isolamento della trasformazione! Il laboratorio può essere anche all’aria aperta, se con ciò Ella può intendere laboratorio non isolato. Studiare le trasformazioni significa guardarle osservando tutte le masse che vi partecipano nel loro complesso.
          La frase “in laboratorio” non significa affatto “a livello locale” (come Ella dice, e dice che “si sa”), il luogo non è il laboratorio, il luogo soggetto alla trasformazione è la massa o sono le masse interessate alla trasformazione ed è quello il luogo in cui e su cui si effettuano le osservazioni. In altri termini il “locale”, in questo caso, è una parte dell’osservabile, ovvero una o più delle masse interessate all’osservazione! I mattoni del laboratorio sono fuori questione…
          La invito a leggere i miei lavori di termodinamica (in particolare la TTC) o, più semplicemente, a rileggere quanto Le ho già scritto: a livello locale (all’interno del suo frigo e non nella cucina che poco interessa, con tutto rispetto…) si ha diminuzione di entropia nelle masse ivi contenute, così come a livello locale (nei paraggi del condensatore) si ha un aumento. Ripeto: la sola parola trasformazione, nel linguaggio tecnico (ma direi anche sempre), deve comprendere l’insieme di tutte le masse soggette alla trasformazione stessa. Non esistono le trasformazioni monche…
          Inoltre uso spesso, ovvero quando occorre, l’aggettivo “locale” ma, ribadisco anche se dovrebbe essere ovvio, non per indicare un luogo ma una parte della massa intervenuta in una trasformazione. Ad esempio: “si ha un decremento locale di entropia” (questo si adatta bene al caso dell’evaporatore del condizionatore, macchina che ha componenti ben distinti).
          Il sito dove la trasformazione è provocata può essere un laboratorio o la cucina di casa: non importa dove, importa il come. Nel video facevo esplicito riferimento all’esperienza di Stanley Miller che, a quanto si capisce vedendo i suoi alambicchi, studiava trasformazioni sia isolate che chiuse (in particolare quest’ultimo aggettivo nel senso di Prigogine, cfr. il testo “Termodinamica”, ed. Bollati Boringhieri).
          Ella potrà obiettare che, pur essendo le entropie delle varie masse intervenute nelle trasformazioni, localmente sia positive che negative, avremmo potuto avere qualche segno di vita in quelle locali ad entropia decrescente, il che non è avvenuto. Questo mi sembra sensato ma, inoltre, trattandosi di quel che viene citato come “brodo primordiale”, tale brodo non si prestava affatto ad una distinzione in termini locali.
          Tant’è che ho giustificato appieno il tentativo di Stanley Miller: non si deve impedire alcuna sperimentazione, molte volte il difficile sta nel trovare le condizioni necessarie per effettuarle (il che vuol dire, ad esempio, la volontà degli sperimentatori, la loro abilità, il loro finanziamento , le attrezzature appropriate, come nell’altro caso citato di Benveniste).
          In conclusione Ella potrebbe eccepire quel passaggio registrato in TV solo se avessi detto che in laboratorio non possono avvenite trasformazioni “locali” a ordine crescente.
          Claro?

          PMB

          • Continuiamo a parlare di due cose diverse, Boria: Lei di “teoria” termodinamica, io del “fatto” che tutti i laboratori del mondo (eccetto quelli che scoppiano per qualche incidente) ospitano ANCHE trasformazioni fisiche a ordine crescente, falsificando così la Sua dichiarazione nel video.
            Per me il dialogo si chiude qui, non senza invitarLa caldamente ad esporre le Sue Tesi al Cibio (Centre for integrative biology) dell’università di Trento.

  2. Egregio Dr. Masiero: ho letto il Suo terzo piccato intervento (un po’ più piccato del secondo ed un po’ meno del primo, ma la graduatoria la lasciamo fare agli eventuali [malcapitati?] lettori).
    Mi pare che ci siamo avvitati in una spirale che ricorda la filastrocca del signor Intento (quella che dura molto tempo) senza poter arrivare ad una conclusione. Mi va bene la Sua minaccia di chiuderla qui anche perché se i discorsi non sono permeati da una sana umiltà (che implica un sufficiente rispetto dell’interlocutore), sono del tutto inutili (specialmente in campo scientifico).
    Mi consenta (come si dice ad Arcore) di non seguire il Suo “caldo consiglio” (che, forse, è puramente retorico) di interpellare il CIBIO di Trento anche perché, un pocologo dichiarato come me, non ritiene opportuno disturbare i sovrastanti mentre, chiaramente, nel caso riuscissero a riprodurre la vita in laboratorio, faremmo tanto di cappello (ma è doveroso annotare che la faccenda non è ancora diventata un “fatto”).
    Mio nonno (o era Pier Maria Confucio?) diceva che è meglio non dare consigli (anche ad alta temperatura) perché, generalmente, la gente sa sbagliare da sola.

    PMB

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