Il complesso equilibrio tra ordine e disordine nella natura

Principio della termodinamica

Partiamo col dire che, per il secondo principio della termodinamica, gli insiemi grandi, complessi e ricchi di energia ovvero i sistemi ordinati, tendono inevitabilmente a decomporsi e trasformarsi in oggetti semplici e poveri di energia, ovvero sistemi disordinati. Possiamo dire che questi ultimi siano privilegiati dalla natura. Questo avviene a causa del movimento caotico delle molecole, che collidono continuamente tra di loro (1 milione di urti al secondo) finendo con lo spezzare i legami tra le particelle e causare la decomposizione del corpo. Questa decomposizione, tuttavia, è un processo molto lungo e ci impiega molto, soprattutto nel caso del corpo umano, perché ?

Processi chimici nel corpo

Nel nostro corpo tutto ciò che crolla viene prontamente ricostruito, rimpiazzato. La cellula è una fabbrica di molecole che ricostruisce ininterrottamente i propri pezzi. Ma come fa a trasformare i materialo che le arrivano in pezzi di ricambio ? attraverso una serie di processi chimici controllati dalle proteine, che insieme costituiscono il metabolismo.

Metabolismo = Insieme di processi chimici che avvengono nella cellula

Fasi del metabolismo

La prima fase del metabolismo e l’anabolismo, ovvero la costruzione di molecole organiche (le molecole che stanno nella cellula sono costruite dalla cellula stessa). Ma come fa ? Di cosa necessita questo processo ?

Materia prima: non esiste la creazione dal nulla. I protoni e gli elettroni che ci sono adesso nell’universo sono gli stessi che c’erano al tempo del big bang, solo continuano a riassemblarsi in maniera diversa.

Fonte di energia: gli oggetti complessi hanno un alto contenuto energetico, quindi c’è bisogno di molta energia per unire le particelle a formarli.

Costruzione dell'ordine in natura

Macchinario: Alcuni processi in natura non sono probabili, sono sfavoriti. (es. i pesi non vanno verso l’alto, devo essere io che li alzo andando nella direzione opposta a quello che sarebbe lo sviluppo ordinario delle cose. ). Per far in modo che essi accadono, quindi, devo servirmi di un macchinario, che avrà due compiti: il primo è accelerare i processi, il secondo è collegare eventi favorevoli a eventi sfavorevoli, ovvero eventi che in natura non avverrebbero mai da soli.

Esempi di processi sfavoriti

Es. La carrucola abbina un processo sfavorevole, cioè la salita di un peso verso l’alto a uno favorevole, spontaneo, ovvero la discesa verso il basso di un peso più pesante.

come abbiamo visto costruire l’ordine in natura è un processo altamente improbabile e sfavorito.

Es. Il mulino sfrutta lo scorrere dell’acqua (processo favorevole e spontaneo) per muovere le macine, che in caso contrario sarebbero ferme.

In questo caso il processo sfavorevole che si cerca di far avvenire è unire le molecole in modo ordinato, che sarebbe altamente improbabile o quasi impossibile senza l’uso di un macchinario.

Progetto: se si vuole creare un sistema complesso serve una guida che controlli l’assemblaggio, non si può procedere alla cieca.