Qual'è l'origine della complessità?

Aperto da Alberto Knox, 06 Settembre 2023, 20:50:37 PM

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Alberto Knox

Citazione di: niko il 09 Settembre 2023, 15:47:27 PMla scienza insegna che possono esistere universi vuoti (e tutti diversi fra di loro sebbene tutti vuoti) universi effimeri, universi senza vita, universi bui, universi perfettamente simmetrici tra materia e antimateria...
sì ma dire che noi possiamo osservare solo un universo compatibile con la nostra esistenza è una banalità (e grazie al cazzo mi vien da dire) Questo legame fra osservazione umana e leggi e condizioni dell universo è noto come il termine che hai spiegato prima detto principio antropico. Nella forma banale che ho appena detto il principio antropico non afferma che la nostra esistenza "costringa" in qualche modo le leggi della fisica ad avere la forma che hanno , ne  che è necessario concludere che tali leggi siano state programmate intenzionalmente avendo come scopo gli esseri umani. Tuttavia il fatto che anche dei piccoli cambiamenti del modo di essere delle cose potrebbero rendere inosservabile l'universo ha sicuramente un significato profondo. Per citare Enstein "Dio non poteva giocarsela ai dadi se voleva che questo universo non passasse inosservato"
Noli foras ire , in teipsum redi, in interiore homine habitat veritas.

Alberto Knox

Citazione di: niko il 09 Settembre 2023, 15:47:27 PMLe leggi che dici tu non esisteranno mai, e intendo non esisteranno mai come ulteriorita' rispetto a certi principi generali che sono gia' noti, perche' le proprieta' emergenti riguardano gli AGGREGATI e gli aggregati possono essere studiati STATISTICAMENTE, al fine di sopperire alla nostra ignoranza e ai nostri limiti cognitivi e percettivi quando ci rapportiano ad essi, e le leggi della statistica esistono gia'.
statisticamente in che modo, stai parlando della statistica di Maxwell e Boltzmann?
Noli foras ire , in teipsum redi, in interiore homine habitat veritas.

niko

Albert Knox@

Mi riferisco alle premesse di tale statistica, ovvero al nesso tra entropia e stato microscopico di un sistema: l'aumento dell'entropia e' l'evoluzione di un sistema verso il suo (macro)stato piu' probabile (quello corrispondente al maggior numero di microstati equivalenti).

In generale, lo studio dei sistemi complessi e' lo studio del comportamento degli aggregati laddove la conoscenza dei singoli componenti di tali aggregati e' impossibile o irrilevante.

Anche i sistemi ordinati, si mantengono tramite la ripetizione ciclica o periodica di se stessi, ad esempio le orbite, nei sistemi gravitanti, o le generazioni, nei sistemi viventi.

La statistica permette (gia') di fare previsioni o inferenza sui sistemi complessi anche nell'ignoranza del comportamento specifico di tutti i loro singoli compinenti, per questo mi pare improbabile che emergano "leggi dell'organizzazione della materia" ulteriori a quelle statistiche.





Ci hanno detto che potevamo scegliere tra la pace e il climatizzatore, non abbiamo ottenuto nessuno dei due.

Alberto Knox

Citazione di: niko il 10 Settembre 2023, 14:28:21 PMMi riferisco alle premesse di tale statistica, ovvero al nesso tra entropia e stato microscopico di un sistema: l'aumento dell'entropia e' l'evoluzione di un sistema verso il suo (macro)stato piu' probabile (quello corrispondente al maggior numero di microstati equivalenti).
Se l'entropia aumenta anche lo stato di disordine aumenta. Boltzmann aveva quindi trovato in meccanica statistica una quantità corrispondente alla grandezza termodinamica nell entropia, egli dimostrò che , fin tanto che le collisioni molecolari sono caotiche (in un senso piuttosto preciso) è estremamente probabile che questa grandezza aumenti. Ora, questo è precisamente lo stesso tipo di comportamento della grandezza termodinamica chiamata entropia. La sua prova era così una dimostrazione, quantomeno in un semplice modello di gas, di come il secondo principio della termodinamica faccia aumentare l'entropia finchè questa non raggiunge un massimo. Il lavoro di Maxwell e Boltzmann rivelò una freccia del tempo introducendo nella fisica il concetto di probabilità.

Ora, voglio sottolineare il fatto che il comportamento dei sistemi caotici non è intrisicamente indeterministico. In verità si può dimostrare matematicamente che le condizioni inziali sono sufficienti a fissare l'intero comportamento futuro del sistema in maniera esatta. Il problema insorge quando cercano di specificare quelle condizioni iniziali.
In pratica non si può mai conoscere esattamente lo stato iniziale di un sistema. Pur quanto possano essere raffinate le osservazioni, sarà sempre presente un qualche errore. La questione è concerne all effetto che questo errore ha sulle predizioni. E qui entra in gioco la distinzione cruciale fra evoluzione dinamica caotica ed evoluzione dinamica ordinaria.
Nei sistemi dinamici ordinari ( come le orbite planetarie) gli errori crescono proporzionalmente al tempo (cioè linearmente) . Al contrario, in un sistema caotico gli errori crescono sempre più velocemente ; di fatto essi aumentano in modo esponenziale con il tempo. La casualità del moto caotico è quindi fondamentale , e non semplicemente il risultato della nostra ignoranza . La raccolta di un maggior numero di informazioni sul sistema non la elimina comunque.
Mentre in un sistema ordinario come il sistema solare i calcoli si mantengono più avanti rispetto agli eventi, in un sistema caotico un numero sempre maggiore di informazioni deve essere elaborato matematicamente per mantenere lo stesso livello di accuratezza, e il calcolo può giusto stare al passo con gli eventi reali in altre parole , qualunque potere di predizione è perso. Per usare una anologia nel calcolo del moto caotico è come se i calcolatori siano ridotti a delle fotocopiatrici. Non è possibile determinare una traiettoria caotica a meno che non venga fornita prima la traiettoria medesima. La conclusione è che il sistema stesso costituisce il calcolatore più veloce.
Noli foras ire , in teipsum redi, in interiore homine habitat veritas.

Alberto Knox

IMPORTANTE:
Benchè la parola "caos" sottintenda qualcosa di negativo e distruttivo, contine tuttavia un aspetto creativo. L'elemento casuale fornisce a un sistema caotico una certa libertà di esplorare una vasta gamma di schemi di comportamento. In verità è possibile sfruttare il caos in una strategia efficente per la risoluzione di certi problemi matematici e fisici. Il caos è anche apparentemente usato dalla natura stessa. Inoltre la presenza del caos spesso va di pari passo con la generazione spontanea di forme e strutture spaziali. Un magnifico es. è costituito dalla famosa macchia rossa di Giove, una caratteristica prodotta dai vortici di gas nell atmosfera del pianeta. Simulazioni ai calcolatori suggeriscono che ogni elemento di fluido in prossimità della macchia si comporta in modo caotico e quindi impredicibile, e tuttavia i gas nel loro complesso si organizzano in una struttura stabile coerente , dotata di una identità discreta e con un certo grado di permanenza.
Queste considerazioni mostrano che la natura può essere contemporaneamente deterministica in linea di principio, e casuale. In pratica , tuttavia, il determinismo è un mito.
La conclusione deve essere che anche se l'universo si comporta come una macchina nel senso matematico, può ancora accadere che si verifichino fenomeni genuinamente nuovie in linea di principio, non predicibili. Se l'universo fosse un sistema meccanico Newtoniano lineare , il futuro sarebbe realmente contenuto nel presente, e non potrebbe succedere niente di genuinamente nuovo (visto che tutto puiò essere predetto con il calcolo) .
Ma in realtà l'universo non è un sistema meccanico Newtoniano lineare ; è un sistema caotico.
Nessuna intelligenza limitata, per quanto potente , è in grado di anticipare quali forme o sistemi nuovi potrebbero venire alla luce nel futuro. In un certo senso l'universo è aperto ; non è possibile sapere quali livelli nuovi di varietà o complessità potranno manifestarsi.
Noli foras ire , in teipsum redi, in interiore homine habitat veritas.

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