John Ziman · Irreversibilitate · LRB 18 martie 1982
John Ziman
„Nimeni nu mă va lua în serios”, se plânge pionierul științific, explorând cu mult înaintea pachetului. Simpatizăm pe deplin: dar nu este ușor să „luăm în serios” o presupunere care pare să fie extrem de diferită de noțiunile noastre confortabile de realitate. ‘Pământul care înconjoară soarele? Lăutari. ”„ Bărbații au coborât din maimuțe? Pshaw! ”„ Continuați în derivă? Ce urmează? ”Cât de deplorabil de batjocorit și, totuși, cât de dificil este să alegi o astfel de idee într-o mie care nu este, la urma urmei, la fel de greșită pe cât pare prima dată.
Într-o anumită măsură trebuie să fim influențați de reputația susținătorului. Galileo a pierdut multe urechi prietenoase, parând prea inteligent la jumătate, în timp ce un cărturar modest și sobru, precum Darwin, a trebuit ascultat cu atenție. Relevanța acestei reputații pentru subiectul în cauză este, de asemenea, un factor important: mulți oameni de știință celebri au fost tentați să sufle din trompeta prejudecăților lor idiosincrazice, dincolo de cunoștințele lor experți. Dar Ilya Prigogine a câștigat Premiul Nobel pentru chimie din 1977, tocmai pentru genul de lucrări teoretice pe care se bazează această carte. Nu este doar profesor atât la Universitatea Liberă din Bruxelles, cât și la Universitatea din Texas: este, de asemenea, un om cu interese culturale largi, foarte energic și eficient în afacerile publice legate de știință și educație. Ideile sale noi despre factorul timp din teoria fizică fundamentală trebuie luate într-adevăr foarte în serios.
Modul de prezentare ne afectează și răspunsul, iar profesorul Prigogine își prezintă argumentul impecabil. Am crezut că unele dintre diagramele sale sunt puțin schematice, dar nu cred că și-ar fi putut susține cazul într-un stil mai plăcut sau convingător.
Din fericire, viața nu este așa. Cea mai profundă experiență a noastră este a realității ireversibilității: „Trandafirul care odinioară a suflat pentru totdeauna moare.” Rularea unui film înapoi produce fantezie farsă, nu o poveste alternativă acceptabilă. Cum putem accepta o teorie matematică care pare să contrazică acest fapt evident atât al existenței umane, cât și al universului în care a evoluat?
Răspunsul convențional la această provocare a mecanicii clasice a fost dat, în urmă cu aproximativ o sută de ani, de Ludwig Boltzmann, care a atras atenția asupra ireversibilității practice a oricărui proces care generează tulburări. De exemplu, atunci când se deschide un pachet nou, cărțile sunt în ordine standard, număr cu număr și costum după costum: amestecați-l de câteva ori și ordinul respectiv se pierde. Oricât de mult timp continuați să amestecați pachetul, până la miliarde de ori, aceeași secvență nu se va mai întoarce niciodată: trecerea de la ordine la dezordine nu ar putea fi niciodată inversată. Cu toate acestea, fiecare pas particular de amestecare, la fel ca fiecare interacțiune dintre particulele unui gaz sau a unui lichid, ar putea fi perfect mers înapoi, fără a părea absurd. Cu alte cuvinte, asimetria aparentă între trecut și viitor în lumea macroscopică obișnuită a ceasurilor, crizantemelor, verilor și cronologiilor este o iluzie și nu se aplică neapărat printre atomi, electroni și entități „microscopice” similare.
Pentru aproape toate scopurile practice, acest răspuns a servit destul de adecvat. În special, Boltzmann a arătat legătura formală dintre această noțiune filosofică vagă a tulburării în creștere și principiul termodinamic precis al entropiei în continuă creștere, care fusese deja dezvoltat pentru a explica o diversitate infinită de procese naturale și artificiale - vremea, motoarele cu aburi, bateriile electrice, reacții chimice și așa mai departe. Unul dintre cele mai plăcute momente din studiul fizicii teoretice este de a învăța dovada „teoremei H a lui Boltzmann”, care arată modul în care o abordare statistică a mecanicii, în care se calculează în medie proprietățile, să spunem, numărul mare de atomi dintr-o mică balon de gaz, conduce tocmai la ecuațiile familiare dintre cantități zilnice precum presiunea și temperatura, energia și volumul, căldura care curge și munca care ar putea fi realizată.
Până de curând, investigațiile teoretice ale Ilya Progogine se încadrează în această paradigmă bine stabilită. În special, el ne-a extins foarte mult concepția despre rolul proceselor termodinamice ireversibile în lumea naturală. Asocierea tradițională a acestor procese este cu uniformitatea plictisitoare, decăderea și moartea. Fusesem avertizați de inevitabilul declin al temperaturii Soarelui, de tendința în toate lucrurile către tot mai multă dezordine și întâmplare, culminând cu „moartea de căldură” a unui univers la fel de gol, rece și plictisitor ca cantina unui fabrica redundantă într-o seară de duminică iarna.