The origin of the Universe and the arrow of time Sean Corroll on The origin of the Universe and the arrow of time

“The universe is not steady” L’universo non è fermo, cambia, e cambia in modo irreversibile, in una direzione precisa. L’universo si sta espandendo. Ed oggi ci possiamo anche fare un’idea di come in futuro potrà essere. Tutto è incominciato con il “Bing Bang”. Poco prima del Big Bang infatti l’universo era concentrato in un unico punto (con una densità altissima). Quest’espansione sta continuando anche adesso, e l’universo continuerà ad espandersi anche in futuro e non è possibile tornare indietro. Man mano che l’universo si espande la temperatura si abbassa e aumenta la distanza tra le galassie (attenzione: non sono le galassie ad espandersi, ma la distanza tra una galassia e l’altra).

Perché le cose non tornano indietro? Introdotto il concetto di entropia. L’entropia è una qualità di un sistema che ci dice quanto esso sia disordinato. Nel secondo principio della termodinamica si dice che l’entropia in un sistema chiuso aumenta sempre (o al massimo rimane uguale). Per esempio: mettendo del latte in una tazza di caffè l’entropia aumenta. Ci sono molto modi per avere un’ entropia alta, e molti meno invece per averne una bassa.

L’entropia nel nostro universo aumenta, e quella di domani sarà maggiore di quella di oggi proprio perché ci sono molti modi per avere entropia alta e pochi per averne bassa. Ieri era minore di oggi, e il giorno prima di ieri era ancora minore e così via dicendo fino ad arrivare al Big Bang. L’origine della freccia del tempo è quindi la cosmologia. L’entropia era minore vicino al Big Bang, quindi oggi la nostra possiamo definirla un’entropia media. Ed è proprio quest’entropia la causa di tutto ciò che riguarda la freccia del tempo. Se non ci fosse tutto sarebbe piatto e non accadrebbe niente di interessante.

Causa ed effetto Sia causa-effetto che l’idea di poter fare scelte sul futuro che abbiamo derivano dalla freccia del tempo. Esempio: se vedo un uovo rotto posso fare delle ipotesi su cosa gli accadrà nelle prossime 24 h, e ne posso fare diverse di ipotesi di questo tipo. Se invece volessi fare delle ipotesi su cosa fosse successo all’uovo nelle 24h precedenti, ho meno possibilità. Riguardo al passato si può essere più specifici proprio perché assumiamo di partire da uno stato di entropia più bassa. Per questo noi sentiamo il passato come finito e impossibile da cambiare.

Lavoro di Martina Luchini V AC