Esiste una seconda freccia del tempo? Una nuova ricerca dice di sì

Probabilmente hai familiarità con la “freccia del tempo”, ma sapevi che potrebbe esserci un’altra freccia?

Il dottor Robert Hazen, uno scienziato del Laboratorio Terra e Planetario della Carnegie Science University a Washington, D.C., ritiene che una singola freccia del tempo potrebbe essere troppo limitante. La seconda freccia, chiamata Legge dell’Informazione Funzionale Aumentata, tiene conto dell’evoluzione. Nello specifico, Hazen mostra che lo sviluppo sembra coinvolgere non solo il tempo ma anche la funzione e lo scopo.

Pensa a una tazza di caffè: funziona meglio quando si tiene il caffè, ma può anche funzionare come fermacarte e non funziona affatto come un cacciavite. Hazen spiega che l’universo sembra utilizzare un metodo di evoluzione simile non solo in biologia, ma in altri sistemi complessi in tutto l’universo.

Questa idea suggerisce che man mano che l’universo invecchia e si espande, diventa più organizzato ed efficiente, il che è quasi in contrasto con le teorie sull’aumento del disordine cosmico. Hazen suggerisce che queste due “frecce” – una dell’entropia e l’altra dell’informazione strutturata – potrebbero correre parallele l’una all’altra. Se questa teoria fosse corretta, potrebbe essere rivoluzionaria nel modo in cui percepiamo il tempo, l’evoluzione e il tessuto stesso della realtà.

Robert Hazen: Devo fare una confessione qui. Devo essere onesto. Potremmo sbagliarci. Potremmo sbagliarci incredibilmente. Ma è anche possibile che alla scienza manchi una verità profonda sull’universo. Abbiamo una decina di leggi della natura e solo una di esse attualmente ha una freccia del tempo. Questa è la seconda legge della termodinamica, l’aumento dell’entropia è disordine; È decadenza.

Stiamo tutti crescendo. moriremo tutti. Ma la seconda legge non spiega perché le cose evolvono; Perché la vita nasce dalla non vita? Ti guardi intorno e vedi i fiori che sbocciano, gli alberi che sbocciano e gli uccelli che cantano. Tutte queste cose sembrano contraddire l’idea di caos. In realtà, è una sorta di disposizione della natura.

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Lasciate che vi dica cosa pensiamo: pensiamo che manchi una legge, una seconda freccia del tempo che descriva questo aumento in ordine, e pensiamo che si tratti di un aumento delle informazioni. Quindi ci sono due possibilità. Potremmo sbagliarci. Potremmo sbagliarci terribilmente, drammaticamente. Ma penso che, se sbagliamo, sbagliamo in un modo molto interessante. E penso che, se abbiamo ragione, questo sia molto importante.

Sono Bob Hazen. Sono uno scienziato presso l’Earth and Planetary Laboratory della Carnegie University a Washington, D.C., e studio mineralogia e astrobiologia. Amo la scienza. Riteniamo che, per qualche motivo, mancasse una seconda freccia per il tempo. Questa freccia ha a che fare con l’aumento dell’informazione, l’aumento dell’ordine e l’aumento della standardizzazione che va di pari passo con la freccia dell’aumento del caos, dell’aumento del caos e dell’entropia.

Il nucleo di tutto ciò a cui abbiamo pensato, in termini di Legge Perduta, è l’evoluzione. Quando dico la parola “evoluzione” pensi subito a Darwin, ma questa idea di selezione va ben oltre Darwin e la vita. Questo vale per l’evoluzione degli atomi. Questo vale per lo sviluppo dei minerali. Questo vale per l’evoluzione dei pianeti, delle atmosfere e degli oceani. Evoluzione, che vediamo come un aumento della diversità, del modello e della complessità dei sistemi nel tempo.

Quindi la domanda è: “Bene, cos’è l’evoluzione?” L’evoluzione è semplicemente selezione per la funzione. Questo vale per ogni tipologia di impianto. Ora, nella vita, bisogna scegliere organismi che possano sopravvivere abbastanza a lungo da potersi riprodurre e avere una prole che trasmetta le proprie caratteristiche. Questo è ciò che diceva Darwin, e questo è un esempio molto importante di selezione del lavoro. Ma nel mondo dei minerali si scelgono organizzazioni, aggregati e strutture di atomi che persistono, che possono persistere per miliardi di anni anche in nuovi ambienti.

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Non crollano. Non sciogliersi. Non temono le intemperie. È molto simile all’evoluzione biologica, ma diversa nei dettagli. Crediamo che manchi una legge, che è la legge dell’evoluzione. Se esiste una legge, deve essere quantitativa. Deve avere una scala. Devi essere in grado di misurare qualcosa. E quello su cui ci siamo concentrati è un concetto affascinante relativo all’informazione ma non solo all’informazione in generale, quella che viene chiamata “informazione funzionale”.

Vediamo se riesco a spiegartelo, perché mi ci è voluto un po’ per capirlo da solo. Immagina un sistema, un sistema sofisticato che ha la capacità di creare un numero enorme di configurazioni diverse. Diciamo che sono gli atomi a formare i metalli, e ci sono dozzine di elementi diversi che compongono i metalli, e possono organizzarsi in tutti i modi diversi. E il 99,99999999% – potrei continuare – di queste configurazioni non funzionerà. Crolleranno. Non si formeranno mai. Una frazione troppo piccola rende un metallo stabile e ci si ritrova con pochi metalli stabili e molto rifiuto.

Ora tutto ciò che devi fare è pensare a questa frazione. Se una su cento trilioni, trilioni, trilioni, trilioni è una probabilità stabile, allora puoi rappresentare quella frazione come informazione. E poiché è un pezzo così piccolo, hai bisogno di molte informazioni per farlo: sono informazioni funzionali. L’evoluzione è semplicemente un aumento delle informazioni funzionali perché quando scegli per ottenere risultati sempre migliori, scegli minerali che sono sempre più stabili. Ho scelto per gli organismi che possono nuotare. Possono volare. Possono vedere.

Hai bisogno di più informazioni e ogni passo sulla scala evolutiva ti porta a informazioni più funzionali. Quindi, la nostra legge, la nostra legge mancante, la seconda freccia del tempo è chiamata “Legge dell’Aumento dell’Informazione Funzionale”. Questa è la freccia parallela del tempo che crediamo esista e che vogliamo comprendere. L’idea di aumentare le informazioni funzionali ha un impatto davvero profondo. Pensa alle informazioni funzionali di una tazzina di caffè; Forse ne stai portando uno adesso.

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Hai un mucchio di atomi e quegli atomi possono essere trilioni di trilioni di trilioni di configurazioni diverse, ma solo una piccola frazione di quelle configurazioni può contenere una tazza di caffè. Ora, pensa a una tazza di caffè come a un fermacarte. So che hai usato una tazza di caffè come fermacarte. Ce l’abbiamo tutti, ed è piuttosto bravo, ma puoi creare un fermacarte migliore. E una tazza di caffè è un fantastico cacciavite. Quindi pensa a questo: stiamo dicendo che una tazza di caffè ha lo stesso valore di una tazza di caffè. Ha un certo valore come fermacarte, ma non ha alcun valore come cacciavite: è contestuale.

Ecco perché la seconda freccia del tempo è difficile per la scienza perché dice che c’è qualcosa nel mondo naturale che non è assoluto. È contestuale. Dipende da quale è il tuo scopo. Dipende da quale è il tuo lavoro. Se questo è vero, allora stiamo dicendo che c’è qualcosa nell’universo che aumenta l’ordine, aumenta la complessità e non lo fa in modo casuale. È una scelta per il lavoro. E se è così, se scegli la funzione, significa che sembra che ci sia quasi… posso usare la parola “scopo?”

I metalli hanno uno scopo? L’atmosfera ha uno scopo? La vita ha uno scopo? Per me c’è qualcosa di reale lì, e il vecchio modo di pensare che immaginava un’unica freccia del tempo non è più vero per me.

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