ILYA PRIGOGINE Brani antologici Ordine raggiunto attraverso fluttuazioni Sul piano della descrizione fenomenologica, un sistema omogeneo lontano dall'equilibrio può presentare fenomeni di autoorganizzazione. Lo stato di omogeneità (il "ramo termodinamico") cessa di essere stabile e due forme disomogenee stabili possono emergere al di là del punto di biforcazione: è proprio il tipo di biforcazione che amo definire "ordine per fluttuazione". [da Prigogine, Legge, storia... e diserzione, in Krzysztof Pomian (a cura di), Sul determinismo, Il Saggiatore, Milano, 1991, pag. 91] Quando la forza termodinamica che agisce sul sistema raggiunge valori abbastanza elevati da farlo fuoriuscire dalla regione lineare, la stabilità dello stato stazionario, la sua indipendenza dalle fluttuazioni non può più essere garantita [...]. La stabilità non è più la conseguenza delle leggi generali della fisica. Al contrario, il sistema è "instabile" se questa analisi rivela che invece di regredire, certe fluttuazioni possono amplificarsi fino a invadere l'intero sistema, spingendolo ad evolversi verso un nuovo regime che può essere qualitativamente assai diverso dagli stati stazionari corrispondenti al minimo di produzione di entropia. La termodinamica ci conduce dunque ad una importante conclusione sul problema di quali sistemi siano suscettibili di sfuggire al tipo di organizzazione che governa l'equilibrio; a poter precisare da quale soglia, da quale distanza dall'equilibrio, da quale valore delle costrizioni imposte, le fluttuazioni divengono capaci di instradare il sistema verso un comportamento completamente diverso dall'usuale comportamento dei sistemi termodinamici. Questi sistemi sono quelli lontani dall'equilibrio. [da Ilya Prigogine - Isabelle Stengers, La nuova alleanza. Metamorfosi della scienza, Einaudi, Torino, 1993, pag. 145] L'instabilità di Bénard L'instabilità detta "di Bénard" è un [...] esempio lampante di come l'instabilità di uno stato stazionario dia luogo ad un fenomeno di auto-organizzazione spontanea. L'instabilità è dovuta a un gradiente verticale di temperatura imposto ad uno strato orizzontale liquido. La superficie inferiore dello strato è portata fino a una data temperatura, più elevata di quella della superficie superiore. L'asimmetria di queste condizioni al limite determina un flusso di calore permanente dal basso verso l'alto. Quando il gradiente imposto oltrepassa un valore-soglia, lo stato di riposo del fluido, vale a dire lo stato stazionario in cui il calore viene trasmesso per diffusione senza convenzione, diventa instabile. Si instaura allora un fenomeno di convenzione, di moto coerente delle molecole del liquido, che accelera la trasmissione del calore. Dunque, per valori assegnati del gradiente di temperatura, la produzione di entropia del sistema aumenta, in contrasto con il teorema di minima produzione di entropia. L'instabiltà di Bénard è un fenomeno spettacolare. Il moto di convenzione che si instaura consiste in una complessa organizzazione spaziale del sistema. Milioni di milioni di molecole si muovono coerentemente, formando cellule di convenzione esagonale di taglia caratteristica. [da Ilya Prigogine - Isabelle Stengers, Op. cit., pag. 147] Gli organismi viventi e la termodinamica Il comportamento degli organismi viventi è sempre sembrato così strano dal punto di vista della termodinamica classica che spesso si è messa in dubbio l'applicabilità della termodinamica a tali sistemi. Si può dire che la termodinamica dei sistemi aperti e stazionari ha consentito una maggiore comprensione dei loro meccanismi. [da Prigogine, Introduzione alla termodinamica dei processi irreversibili, Leonardo Edizioni Scientifiche, Roma, 1971, pag. 104] Torna alla pagina principale