La dialettica repulsione-attrazione della materia (parte terza)

Come la repulsione si rovescia in attrazione

Nell'ultimo paragrafo del capitolo V*, si trovano le conclusioni di una lunga analisi, iniziata dalla dissipazione del calore che contraddice il primo principio della termodinamica. A suo tempo, l'introduzione del concetto matematico di entropia da parte di Clausius favorì la tesi dell'aumento di entropia = aumento di disordine, impedendo alla termodinamica di risolvere il vero problema, quello posto da Engels nella Dialettica della natura, e cioè:  "come sia di nuovo utilizzabile il calore irradiato negli spazi interstellari"

In questo paragrafo, la soluzione trovata è espressa in una semplice proposizione: "Il calore dissipato in qualche cosa deve essersi tramutato. Questa "cosa" esiste ed è l'energia potenziale gravitazionale: è questa che si "deposita" nel cosmo e precisamente nelle grandi masse cosmiche".

A quasi quindici anni di distanza, si può sostenere ancora la validità di questa ipotesi, anche se allora sembrava all'autore di questo blog che il rovesciamento di energia (calore) in attrazione (gravitazione) fosse una specie di trasformazione invisibile, mentre oggi gli appare per quel che è: la materia acquista qualcosa solo perché perde qualcos'altro, il suo opposto polare. Così si comporta la materia: quanto minore è la repulsione, tanto maggiore è l'attrazione e viceversa.

Comunque, le conclusioni teoriche di allora rimangono valide: "E così possiamo spiegarci anche il motivo per cui la termodinamica non è riuscita finora a risolvere il problema posto da Engels: non è infatti da un processo termodinamico che si può attendere la restituzione dell'energia dissipata. Dal punto di vista termodinamico, la dissipazione nella forma di calore è reale distruzione di energia termica, attiva, repulsiva. Se, quindi, concepiamo l'universo soltanto dal punto di vista termodinamico, non si scappa: dobbiamo accettare che la maggior parte dell'energia originaria è andata perduta. Ma ciò che si perde per la termodinamica si guadagna per la cosmologia: la repulsione originaria si è rovesciata in attrazione; l'energia attiva dissipata si è rovesciata in energia potenziale gravitazionale. E in questa forma viene conservata a lungo".

"Nel complesso, l'energia totale rimane costante, confermando non già il primo principio della termodinamica, che è una legge particolare, ma il più generale principio della conservazione della materia in movimento. A ben guardare, la scienza delle trasformazioni dell'energia da una forma a un'altra, finora, non ha saputo concludere la serie delle trasformazioni rimanendo, per così dire, imbambolata di fronte al calore che si dissipa nel cosmo infinito. Di fronte a una simile visione, ha saputo solo balbettare: se il calore si disperde, sarà la morte termica.

Ma, se concepiamo dialetticamente l'energia potenziale gravitazionale come il rovesciamento nell'opposto dell'energia attiva, cinetica, termica, ecc., in altre parole, se concepiamo l'attrazione gravitazionale come il rovesciamento nell'opposto della repulsione originaria, nulla va perduto e la serie delle trasformazioni di energia si chiude in circolo. In questa concezione dialettica, il primo principio della termodinamica rappresenta soltanto un caso particolare: la conservazione dell'energia in senso termodinamico è, infatti, confermata solo se, ogni volta, precisiamo che occorre tener presente la perdita per dissipazione del calore nel cosmo; ma questo calore è proprio ciò che scompare dalla sfera della termodinamica per trasformarsi in energia potenziale gravitazionale. E il circolo si chiude permettendo la restituzione dell'energia, conservata nella forma potenziale gravitazionale, relativa alle grandi masse cosmiche, restituzione che avverrà alla fine del ciclo nel collasso dell'universo".

Insomma, è come se l'energia perduta per la termodinamica fosse messa in cassaforte per la cosmologia. Ma come visualizzare questo processo? Allora, appariva a chi scrive una concetto sostanziale, rappresentativo di qualcosa di reale, ma impossibile da raffigurare. Mentre oggi può precisare che la dissipazione del calore, che riduce l'energia attiva originaria, non aggiunge qualcosa, non agisce positivamente alla crescita dell'attrazione gravitazionale: agisce, invece, solo in quanto privazione, diminuzione, assenza.

In altre parole, la materia ha questa peculiarità speciale: che, originariamente, nel big bang, si manifesta con il massimo di energia repulsiva che decade rapidamente nel cosmo vuoto e freddo. Ma questa necessaria perdita di repulsione si rovescia nel suo opposto, nel necessario acquisto di una potenzialità attrattiva sia interna, impercettibile, tra particelle, atomi e molecole, sia esterna tra i corpi cosmici, percepibile chiaramente come attrazione gravitazionale.

Insomma, la materia quanto meno respinge tanto più attrae e viceversa. Così, se consideriamo le masse dei corpi cosmici, la loro reciproca attrazione gravitazionale altro non è che l'espressione della energia potenziale attrattiva, conseguenza diretta di perdita di energia attiva, repulsiva. Così, queste masse cosmiche rappresentano di fatto casseforti di energia: energia in potenza che continuamente alimentano l'universo di energia termodinamica, nucleare, ecc., e quando si realizzeranno le condizioni finali di un ciclo, le condizioni del big crunch o nuovo big bang, essa permetterà la restituzione totale della energia repulsiva originaria.

Risolto questo fondamentale aspetto, le conclusioni di allora restano tuttora valide: "In definitiva, è solo nel primo istante del big bang che l'universo è "termodinamico". Nella successiva evoluzione della materia nel cosmo, come vedremo, i fenomeni termodinamici della materia s'intrecciano con i fenomeni termonuclerai e gravitazionali. Nesun ramo della fisica può, di conseguenza, imporre il proprio punto di vista privilegiato e assoluto. Tutto si risolve facendo collaborare dialetticamente i diversi rami della fisica, con l'ausilio della teoria generale della conoscenza. Come cercheremo di dimostrare, occorre che la fisica delle particelle, la termodinamica e la cosmologia rivedano le loro impostazioni, i loro metodi e i loro cosiddetti paradigmi, perché non è da miscugli eterogenei di concetti convenzionali e di indeterminismo probabilistico che si può sperare di riflettere e comprendere la natura".

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* Tratto da "Il caso e la necessità - L'enigma svelato - Volume secondo  Fisica (1993-2002)