IL PARCO DELLE BUFALE

La Genesi secondo STMicroelectronics

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IL PARCO DELLE BUFALE – La STMicroelectronics (nota 1) dimostra che la vita sulla Terra è stata creata da un Essere Superiore, in un articolo raccomandato dal dott. Francesco Celani, ricercatore in fusione fredda dal 1989, attraverso il blog 22 passi.

Nella mail riproposta dal dott. Passerini, il dott. Celani scriveva:

Vi trasmetto un recentissimo lavoro (scritto dal Nostro Collega Ubaldo Mastromatteo, Ricercatore Senior alla STMicroelectronics che, oltre ad essere interessante, potrebbe meritare una qualche riflessione. Buona lettura.

Sul Journal of Agricultural Science and Application(s? nota 2), la STMicroeletronics rielabora la nota tesi di alcuni cristiani fondamentalisti statunitensi – in particolare ingegneri e/o informatici<b – sotto il titolo

II Thermodynamics Principle and II Moore’s Law in a Comparison between Living and Complex Artificial Systems

Riproduciamo le conclusioni più importanti nell’originale seguito dalla versione italiana (nota 3):

 3. The living systems cannot have originated spontaneously, since it would be due to pre-exist for their formation, an environment-entropy much lower than that observed in living organisms even the most simple; moreover, this environment should be equipped with the capacity of managing the finalized information.

I sistemi viventi non può avere origine spontaneamente, poiché sarebbe dovuto preesistere per la loro formazione, un ambiente-entropia molto inferiore a quella osservata negli organismi viventi anche la più semplice, inoltre, questo ambiente deve essere dotato della capacità di gestire le informazioni finalizzato.

4. It is useless to search for life forms, even the most elementary on other planets in the solar system or elsewhere on the heavenly bodies where chemical and physical conditions may be similar to those of Earth, as the presence of water and proper atmosphere.

È inutile per la ricerca di forme di vita, anche le più elementari su altri pianeti del sistema solare o altrove sui corpi celesti, dove le condizioni chimiche e fisiche possono essere simili a quelle della Terra, come la presenza di acqua e di atmosfera giusta.

5. If, as we have tried to prove so far, there is no possibility that from a prebiotic environment, what would be the surface of our planet without living organisms, might arise an ordered system capable of reducing its entropy and that of the surrounding environment, just for the validity of the second law of thermodynamics, this suggests the need for a Superior Being to whom these principles and systems are necessarily subjected.

Se, come si è cercato di dimostrare finora, non vi è alcuna possibilità che da un ambiente prebiotico, quale sarebbe la superficie del nostro pianeta senza organismi viventi, potrebbe sorgere un sistema ordinato in grado di ridurre l’entropia e quella dell’ambiente circostante, solo per la validità della seconda legge della termodinamica, questo suggerisce la necessità di un essere superiore a cui questi principi e sistemi sono necessariamente sottoposti.

Note

1. Come da regola stabilita da 22 passi, quanto scrive un autore viene attribuito al suo ente di appartenenza.

2. L’editore, che non ha ancora deciso se mettere o no una s ad <em Application,pubblica qualunque cosa a pagamento. Con un supplemento, provvede alla traduzione in inglese.

3.  Ci siamo avvalsi di Google Translate, come sembra aver fatto la STMicroelectronics.

*

Foto: Amy Watts, Wikimedia Commons

30 Commenti

  1. Cara Custode, questa l’avevo già sentita. Girando per la rete mi ero già imbattuto in sostenitori dell’impossibilità del passaggio non vita-vita, adducendo la seconda legge della termodinamica. Era poi una scusa per poter contrapporre ad una “dogmatica” teoria evoluzionistica la necessità della creazione. Va bene, andiamo avanti così…

  2. L’attribuzione delle mie conclusioni alla rielaborazione di tesi di cristiani fondamentalisti statunitensi è del tutto priva di fondamento. Le conclusioni da me tratte sono la conseguenza logica di quanto esposto nell’articolo analizzando le difficoltà che l’industria microelettronica incontra nella manifattura di sistemi complessi, che si scontra inesorabilmente col II principio della termodinamica, da cui le osservazioni di Gordon Moore espresse nella sua II legge. Viceversa, si mostra che gli organismi viventi durante la loro crescita, esemplificata nell’articolo con lo sviluppo di spighe di grano a partire da un singolo seme, esprimono un’efficienza nel creare ordine a partire da materia inorganica disordinata, che non trova riscontro in alcun processo rispettoso del II principio. Nell’articolo c’è la dimostrazione rigorosa di questa dicotomia, confermata anche dai referee dell’editore della rivista su cui l’articolo è stato pubblicato. Se ha trovato errori nell’articolo sarò lieto di discuterli con Lei.
    Cordiali saluti,
    Ubaldo Mastromatteo

  3. @Robo
    sì, a naso dire che il 2ndo principio della t-d sia ancora più (ab)usato di quello di Schroedinger

    @Renato
    forse era meglio…

    @U. Mastromatteo

    Sull’originalità o meno della sua tesi, rimando lei e i lettori ai testi linkati.

    “referee”: credo che l’inglese maccheronico basti a far capire la qualità editoriale della rivista.

    “dimostrazione rigorosa”. Non proprio, le faccio pochi esempi:

    1. il 2ndo principio viene applicato a sistemi viventi non isolati – come il germe di grano – in modo talmente semplificato da eliminarne gli scambi con gli altri sistemi viventi non isolati (colonie di muffe, microbi, lombrichi ecc.);

    2. mancano le definizioni per alcuni termini delle equazioni, comunque dai calcoli sotto la fig. 3 è esclusa l’atmosfera terrestre, e nelle conclusioni quella di qualunque altro pianeta in qualunque sistema solare;

    3. la 2nda legge di Moore non riguarda né i sistemi viventi né la chimica organica né quella inorganica né sistemi in cui l’ordine emerge da iterazioni . Per es. non serve un Essere Supremo che confezioni ogni fiocco di neve o che intervenga in ogni auto-catalisi.

    4. nella sua configurazione, l’entropia non si somma nel tempo in contraddizione con il 2ndo principio (e con la 2nda legge di Moore, semmai fosse applicabile al di fuori della produzione di chip)

    5. la conclusione 3. nega l’esistenza dei ribozimi, il doppio ruolo dell’RNA come portatore e trasmettitore di informazione genetica e al contempo come catalizzatore di proteine. Nega anche trent’anni di esperimenti in biologia evoluzionistica.

    6. Su 11 riferimenti bibliografici due sono autoreferenziali (Mastromatteo), tre discreditati (Denton, Mae Wan Ho, Zbilut-Giuliani), uno estraneo al tema (considerazioni De Marchi-Valenzi su Wilhelm Reich!) e uno ciascuno a wikipedia, Le Scienze, a un libro di religione e a uno di divulgazione.
    Del’11mo viene data un’interpretazione creazionista immotivata.

    Mi fermo qui, i lettori troveranno facilmente altri esempi.

  4. @Ubaldo Mastromatteo
    “le difficoltà che l’industria microelettronica incontra nella manifattura di sistemi complessi, che si scontra inesorabilmente col II principio della termodinamica, da cui le osservazioni di Gordon Moore espresse nella sua II legge…”
    Ci sono dei lavori molto importanti di Bennet sui calcolatori reversibili che mostrano come le sue asserzioni, dott. Mastromatteo, siano profondamente errate. Può cominciare da quello del 1973 ma va bene anche questo http://dx.doi.org/10.1007%2FBF02084158 che costituisce una review fondamentale. Lo saprà certamente, ma tenga presente che Bennet è il padre della crittografia quantistica (BB84) di cui mi sono dilettato in gioventù. Forse alla nostra età ci conviene arrenderci ai giovani.
    Saluti.

  5. @Mastromatteo

    E’ singolare che la tua trattazione non tenga conto delle trasformazioni chimiche che avvengono nel vivente e dell’energia chimica che viene accumulata dal vivente o da esso dispersa in ambiente sotto forma di calore. E’ altrettanto singolare che non vengano introdotte due funzioni termodinamiche importanti come l’entalpia e l’energia libera.
    Le tue equazioni non spiegano la formazione di glucosio da acqua e anidride carbonica prodotta nelle foglie delle piante degradando energia solare; la tua trattazione è quanto meno incompleta. Eppure la vita di una pianta e anche nostra dipende da quella sintesi elementare.
    Le equazioni che fornisci mi risultano del tutto sconosciute, serve un riferimento bibliografico preciso.
    Vorrei suggerirti la lettura di un ottimo testo:

    Franklin M. Harold
    A Study of Bionergetics
    W. H. Freeman and Company, New York, 1986

    A pag 22 viene citato Morowitz:

    A isolated organism wil be subject to a series of process tending toward equilibrium. In statistical terms, it will tend to move from the very improbable state that it is in to one of the very probable states associated with the equilibrium ensemble. In order to prevent this drift toward equilibrium, it is constantly necessary to perform work to move the system back into the improbable state that it is drifting out of. An isolated system, however, cannot do steady work. The necessary condition for this is that the system be connected with a source and a sink and the work be associated with a flow of energy from source to sink… When Schrödinger says that the organism feeds on negentropy, he means simply that its existence depends upon increasing the entropy of the rest of the universe.

    In soldoni: è sufficiente che il Sole emetta radiazione di frequenza adatta e che la Terra riemetta l’energia ricevuta a frequenza più bassa per rendere possibili le condizioni termodinamiche necessarie alla vita. Serve un flusso di energia, niente altro. Naturalmente la temperatura della Terra non deve essere troppo alta da rendere il termine TΔS prevalente su ΔH; cioè i legami chimici delle molecole organiche devono essere più forti della tendenza alla loro dissociazione.
    Quando si dispone di un gradiente energetico si può fare di tutto, anche un organismo vivente.
    Ma avremo modo di riconsiderare la situazione, se Sylvie gentilmente ci offre ospitalità.
    Tu intanto cerca di introdurre anche le grandezze della termodinamica chimica, entalpia ed energia libera.
    Il Papa chimico “vecchione” non sarebbe d’accordo con te, perché la termodinamica chimica offre le risposte alle tue inquietudini vitaliste e creazioniste.
    Per il resto va tutto bene? Spero di sì.

  6. @Mastromatteo

    Esaminando nei dettagli la tua trattazione, credo di avere trovato un errore che vanifica il tuo sforzo di sottrarre il vivente al 2° principio della termodinamica. Si tratta della relazione (6):

    Lliv = -TΔS

    ossia: ΔS = – Lliv/T

    In termodinamica la variazione di entropia è espressa da ΔS = Qrev/T; non è lecito sostituire Qrev con un lavoro. In termodinamica, anche se calore e lavoro hanno le stesse dimensioni non possono essere usati in alternativa.
    Il fascino e l’utilità della relazione:

    ΔG = ΔH – TΔS

    sta nel fatto che dalla differenza tra due quantità di calore si ottiene lavoro utile, ossia lavoro elettrico. ΔH e TΔS possono solo essere calore. La loro differenza dà un lavoro utile, non è singolare?
    Chiudo notando che nella tua bibliografia non figura un testo di termodinamica chimica su cui si possa controllare l’origine delle tue equazioni. Sarebbe interessante se ci facessi conoscere il testo di termodinamica cui fai riferimento.

  7. Giancarlo e Camillo
    secondo me le vostre valutazioni sono corrette, il sistema “vivente” necessita dal punto di vista di queste conoscenze di un sistema aperto altrimenti diventa morente.
    pero’ ha anche ragione, da un punto di vista superiore (che prende in considerazione un insieme piu’ ampio) Mastromatteo, ovvero esiste l’Essere superiore (noi ne siamo una parte di consapevolezza) che crea tutto quello che c’e’.
    come?
    col pensiero…
    cioe?
    cioe’ la realta’ oggettiva e’ falsa, in vero e’ una realta’ soggettiva condivisa e vi posso anche dire come sperimentarlo.
    1- capire che la realta’ oggettiva e’ indimostrabile, per sapere se la realta’ esiste anche senza di me dovrei non esistere ed allo stesso tempo sperimentarla. non si puo’. quindi devo sinceramente ammettere che l’idea della realta’ oggettiva e’ per lo meno in dubbio.
    2- posso allora sperimentare che la realta’ e’ soggettiva, cioe’ creata da me? si, fermando il pensiero sparisce tutta la realta’, non e’ facile da fare ma si puo’ e, essendo appunto la realta’ sogggettiva, e’ impossibile sperimentare questa situazione insieme ad altri, cioe’ anche questa cosa non e’ dimostrabile oggettivamente, da qui l’eterno dibattito. chi e’ riuscito a farlo potra’ solo raccontarlo ma per avere la prova reale occorre sperimentarlo di persona.

    in ogni caso il discorso, affrontato solo dal lato scientifico, non porta da nessuna parte poiche’ parte da una base illusoria e cioe’ quello della realta’ ogggettiva di cui il soggetto (essere vivente) fa parte. il soggetto e’ fuori dalla realta’, uno pensa di essere il proprio corpo solo perche’ sul “proprio corpo” ha maggior potere di controllo che sul resto della realta’ ma noi non siamo il proprio corpo, siamo qualcosa d’altro. chi vuole scoprirlo oggi ha la possibilita’ di farlo, partendo pure da basi scientifiche, anzi magari e’ piu’ facile perche’ chi ha studiato la scienza e’ sicuramente un essere di intelligenza superiore. pero’ occorre avere mente aperta a possibilita’ diverse dal consciuto e l’umilta’ di voler ancora imparare, unita al coraggio di buttare i falsi pregiudizi.

  8. @Mastromatteo

    Lo schema di pag. 25 e relativa trattazione sono scorretti in quanto sono considerati due sistemi, Sv e Si. Le termodinamica chimica si applica a un sistema e al suo ambiente. Se si vuole contestare la termodinamica si devono rispettare i suoi formalismi, non farsi una termodinamica su misura.

    relative depletion of resources available to another system Sv in a later in time: after few cycles life would definitively stop.

    Anche questo è scorretto: dopo la sua morte il vegetale restituisce all’ambiente tutta l’acqua, l’anidride carbonica e i sali di cui era costituito. Non solo il bilancio delle masse è rispettato, è rispettata anche la natura delle molecole di partenza. Si ha un azzeramento perfetto, la chiusura di un ciclo. E’ come se l’energia solare che impatta sulla Terra si attardasse a dare forma a un po’ di materia prima di disperdersi nel vuoto siderale. Il Sole è gentile con noi.
    Mi sembra che il tuo modello sia artificiale, non aderente alla realtà. E’ necessario che tu ti riferisca a un sistema aperto e al suo ambiente. Considera per esempio il sistema “pianta di pomodoro” esposta al sole e il suo ambiente. Usa il rasoio, elimina gli orpelli superflui.
    Ciao

  9. @Indopama

    Mastromatteo scrive:

    Se ha trovato errori nell’articolo sarò lieto di discuterli con Lei.

    Mi pare che Mastromatteo si sia già disinteressato del suo articolo. L’ha lanciato in rete poi l’ha abbandonato al suo destino.
    Non credo che Mastromatteo sia disposto a vedere le cose dal punto di vista religioso/spiritualista come fa Lei. La sua ambizione è dimostrare che il vivente viola il 2° principio; il creazionismo diventerebbe una necessità.
    Il suo è un tentativo come un altro per dimostrare l’esistenza di Dio. Gli basterebbe acquistare un trattato di bioenergetica per scoraggiarsi.

  10. @Camillo e Giancarlo

    U. Mastromatteo aveva scritto:”Se ha trovato errori nell’articolo sarò lieto di discuterli con Lei.”
    Spero che sia vero e discuta almeno di quelli segnalati da voi. Nel frattempo, vi ringrazio dell’ottima peer-review.

  11. @Mastromatteo

    In rete si trova il capitolo 22 di un testo di Termodinamica Fisica intitolato:

    Heat Engines, Entropy, and the Second Law of Thermodynamics

    Basta metterlo in “cerca” e si trova subito.
    Da lì ho estratto questo passaggio, che mi sembra simpatico e di buon valore didattico. E’ domanda/risposta.

    Quick Quiz 22.3

    In the presence of sunlight, a tree rearranges an unorganized collection of carbon dioxide and water molecules into the highly ordered collection of molecules we see as leaves and branches. True or false: This reduction of entropy in the tree is a violation of the second law of thermodynamics. Explain your response.

    False. The second law states that the entropy of the Universe increases in real processes. Although the organization of molecules into ordered leaves and branches represents a decrease in entropy of the tree, this organization takes place because of a number of processes in which the tree interacts with its surroundings. If we include the entropy changes associated with all these processes, the entropy change of the Universe during the growth of a tree is still positive.

    Carino, no?

    Mi piacerebbe conoscere il nome dell’autore e il titolo del libro. Mi piacerebbe sapere se vengono usate anche le altre funzioni di stato termodinamiche.
    Qualcuno riesce a rintracciare il libro?
    Ciao

  12. @Camillo
    Il libro è
    Physics for scientists and engineers
    Raymond A Serway; John W Jewett
    6th Ed.
    ISBN 9780495277569

    Considerà che nel 2013 è prevista la 9a edizione ISBN 9781133954071

    Se sali di un livello nella directory trovi una sorpresa.

  13. @Giancarlo

    Grazie mille, mi sembra un testo molto bello.
    Bravo ad averlo trovato, non ci sarei mai riuscito.
    Se sali di un livello nella directory trovi una sorpresa.
    Non ho capito bene cosa devo fare, scusa.
    Saluti

  14. Nel 1878 Gibbs ci aveva mostrato che è quella che oggi chiamiamo, non a caso, energia libera di Gibbs a determinare gli equilibri e per questo da allora si insegna così.
    La passione per le violazioni del II principio della termodinamica obnubila 135 anni di storia.

  15. @Mastromatteo

    Viceversa, si mostra che gli organismi viventi durante la loro crescita, esemplificata nell’articolo con lo sviluppo di spighe di grano a partire da un singolo seme, esprimono un’efficienza nel creare ordine a partire da materia inorganica disordinata, che non trova riscontro in alcun processo rispettoso del II principio.

    Trovi la risposta in testi che sono comunemente in commercio

    Cito da
    F. M. Harold
    A Study of Bionergetics
    W. H. Freeman, 1986

    The laws of physics and chemistry constitute boundary conditions that living things cannot transgress, but they do not usually determine the mechanisms actually employed. The structures and functions that biologists dissect are emergent properties of complex organisations, consistent with the laws that govern the behavior of quanta and molecules but not reducible to those laws (Polanyi, 1968). To understand the workings of cells and organisms we must come to terms with the fact that their intricate organisation is the daughter of time, the product of millions of years of history.

    The machinery of life owes its teleonomic character to evolutionary design; it reflects at all levels the interplay of physical laws with the contingencies of environment and history, the tension of chance and necessity (Monod, 1971).

    Le potenzialità del chicco di grano devono essere considerate in termini di evoluzione; se si nega l’evoluzione si cade nel creazionismo, una scelta pesante. Ha ragione Sylvie a ritenere che sullo sfondo del tuo articolo ci sono le posizioni dei guru del fondamentalismo cristiano statunitense, che confrontano con la Bibbia i testi di biologia moderni.
    Tu stesso fornisci una prova indiretta di questo: le tue considerazioni di termodinamica sono scorrette, come abbiamo cercato di dimostrare qui e negli ultimi commenti del post “Elettrochimica” del blog “fusionefredda.wordpress.com”. In particolare non tieni conto che nel vivente le molecole interagiscano in continuazione spezzando e formando legami. Ignori la cosiddetta energia chimica. E’ la grande assente nella tua trattazione.
    Ciao

  16. Ubaldo
    I commenti espressi fin qui sono già stati ampiamente dibattuti in un forum fuori dal web e sono serviti a consolidare le mie osservazioni pratiche sui meccanismi opposti che si osservano nella formazione di sistemi complessi artificiali rispetto ai sistemi viventi, molto utili per il mio lavoro. Tutto senza riferimenti al tipo di creazionismo sostenuto da alcuni gruppi di cristiani statunitensi: semmai le logiche conclusioni del mio articolo possono convergere sul Catechismo della Chiesa Cattolica, ma non divaghiamo. La discussione avuta nel forum qualche anno fa, ha affrontato tutti i possibili risvolti della questione e non è il caso di insistere riprendendoli (non sono ancora in pensione), tanto le reciproche posizioni non sono cambiate e non credo cambieranno. A titolo di cronaca ci sarebbe il rischio di invadere questo blog con discussioni tipo quella riportata qui di seguito (incomprensibile ai più). Per me sarebbe sufficiente un copia e incolla: le mail scambiate nel forum sono state qualche migliaio e non mi sembra il caso.

    Caro Xxx, qui di seguito un commento alle tue due ultime mail.
    In rosso le mie affermazioni a cui hai risposto, in blu alcuni passi delle tue mail, in nero i miei commenti a queste ultime. (I colori sono spariti, ma si dovrebbe riuscire a individuarli dal contesto).

    <>

    X. E non è neppure vero che il potenziale chimico indichi solo il contenuto energetico del componente in esame, bensì anche il suo contenuto entropico (entropia termica + configurazionale, se ti piace fare la distinzione); basta vedere la sua definizione e comunque si può desumere anche dalla formula 3) dell’allegato. Per quando riguarda poi tale formula, che suscita ancora discussioni, vorrei far osservare che, come appare dal commento che segue la 2), essa non è altro che la forma più generale e dettagliata della relazione più comunemente utilizzata:

    a) T S = H – G ,o G = H –T S come di solito si scrive

    La 3) si trasforma nella a), scritta in termini finiti, nel caso particolare in cui il sistema si trovi alla stessa temperatura e pressione dell’ambiente, per cui H corrisponde alla differenza Q-W della 3) e G corrisponde all’integrale della sommatoria della 3), in cui gli indici i stanno ad indicare i singoli componenti del sistema in esame; ne deriva che ΔGT,P = Σμidni rappresenta la variazione di energia libera totale del sistema nelle condizioni prefissate di temperatura e pressione.

    Alla luce di quanto sopra, dire che per una proteina <> vuol dire non conoscere la definizione di potenziale chimico ovvero di energia libera di formazione di una sostanza. Due diverse configurazioni dello stesso aggregato di atomi non hanno lo stesso potenziale chimico come sembrerebbe tu pensassi quando parli di ammassi informi di <>. Dovresti capire che a una diversa configurazione spaziale di un dato aggregato di atomi corrisponde anche un diverso contenuto energetico oltre che entropico ed entrambi influenzano il valore del potenziale chimico. Per passare da una configurazione all’altra, ci sono legami che si rompono ed altri che si formano, non è come giocare con dei modellini per determinare la probabilità delle diverse disposizioni.

    U. Io ti rispondo che la visione che esprimi qui sopra, non corrisponde affatto a quanto avviene negli organismi viventi e nemmeno, mi pare, alla definizione di potenziale chimico, dove al massimo si trova la concentrazione dei componenti di una determinata reazione, ma non la loro disposizione spaziale, in particolare se dovuta ad un processo non ergodico (che vengo subito a chiarire).
    Ricordiamo allora il significato di non di ergodicita’, e cioe’ la capacita’ di un sistema portarsi in determinati stati di equilibrio, raggiunti i quali tutti gli altri stati vengono esclusi. Questa definizione avente carattere eminentemente statistico, si lega alla formulazione di Boltzmann in maniera molto semplice e immediata. Se andiamo a pagina 18 del fascicolo “Le Scienze – quaderni” n. 85 di settembre 1995, nell’articolo “La freccia del tempo” di David Layzer, leggiamo:
    “Entropia e informazione sono legate da una semplice legge di conservazione, che stabilisce che la somma dell’informazione e dell’entropia e’ costante e uguale al massimo di informazione o di entropia che si puo’ avere dal sistema in condizioni date. Esprimendo matematicamente questa legge, abbiamo che S+I=costante…..”. Usando questa relazione abbiamo che se I esprime l’informazione che il processo non ergodico trasferisce al sistema fissandone lo stato di equilibrio questa deve essere uguale a -S del processo ergodico che viene escluso. Quindi e’ corretto usare k ln(p) = – k ln (w) dove “p”
    esprime una probabilita’ (piccola) e (w) il numero di stati possibili (grande).
    A questo punto credo che ti convenga dare di nuovo un’occhiata al mio allegato “Ecco Gibbs” dove si mostra come l’entropia configurazionale di un biopolimero non e’ legata al potenziale chimico dato che non c’e’ variazione del numero di moli del polimero in questione, ma una volta costituito il polimero, dipende dalla disposizione dei monomeri secondo quanto richiesto dall’informazione codificata proveniente dal DNA. Per chiarire meglio la questione, consideriamo le molecole di emoglobina contenute in un globulo rosso che sono 400 milioni e sono tutte uguali. Se fossero tutte diverse una dall’altra, ma con le stesse proporzioni di singoli monomeri (aminoacidi e altro), avremmo che il potenziale chimico andrebbe come dici tu e come indicato in “Ecco Gibbs” per la parte di entropia termica (negativa tra l’altro) che concerne i legami chimici del biopolimero. Ma, per avere la configurazione identica delle molecole di emoglobina deve aversi che una quantita’ di energia Q/T che entra nel sistema, anziche’ produrre una entropia pari a k ln(w) (disposizione casuale dei monomeri), e’ costretta dall’informazione codificata presente nel sistema (processo non ergodico) a cambiare di segno, diventando k ln(p) (p=1/w). Questo e’ quanto si osserva. Per maggiore chiarezza, il fatto che la sequenza di reazioni chimiche (rispettose della termodinamica), consumando energia, produce molecole tutte identiche tra di loro, equivale ad un processo capace di trasformare, in un sistema di N particelle, le velocita’ delle singole particelle per farle diventare tutte uguali, mantenendo quindi la temperatura media identica (T), ma avendo portato l’entropia a zero (0), con una variazione di entropia –k ln(w). Anche nel caso delle molecole di emoglobina, se anziche’ essere tutte uguali, ma prodotto di una sintesi casuale dei monomeri costituenti, il dispendio di energia sarebbe in linea di principio identico (triplette di nucleotidi del DNA codificante, prive di informazione, cioe’ equivalenti l’una con l’altra).
    Per essere convinti di questo, ho riportato nel mio “termodinamica dei sistemi complessi”, nel paragrafo “il confronto”, che cosa occorre per costruire artificialmente una sequenza di DNA predefinita. Riassumendo, per evitare di appesantire con altri allegati, se ne ricava che operando esternamente al sistema, in questo caso, non si viola il II principio, e pur riuscendo a ridurre l’entropia del sistema di k ln(p) (p<<1), all'esterno si immette entropia in quantita' superiore a k ln(w), essendo il sistema dove si opera intrinsecamente ergodico, mentre viceversa il sistema vivente e'
    intrinsecamente non ergodico e non necessita che tutti gli stati non "programmati" dello spazio delle fasi debbano essere “eliminati”.
    Da quanto detto, cio’ che riporti qui sotto non ha alcuna corrispondenza con gli strumenti con cui si trattano i sistemi complessi ed io non lo uso affatto a sproposito. Se le conoscenze di chimica non sono sufficienti a spiegare tutto cio’ che si osserva, non posso farci nulla.

    X. Sarebbe poi il caso che tu la smettessi con l’uso indiscriminato di quel termine “k ln(w)”. Ti ho già fatto osservare l’assurdità di tale utilizzo in due interventi (“Re. Le due possibilità”,19/07/08 e “No, non abbiamo detto”,08/05/09), osservazioni che ti sei è guardato bene dal controbattere, anche se non desisti dal continuare ad usare quel termine a sproposito. Vorrei solo farti notare ancora una volta l’incongruenza alla base del tuo ragionamento che ti porta a ritenere essenziale e specifica per sistemi non ergodici una formula che Boltzmann ha derivato sotto l’ipotesi ergodica.

    U. Per amore di completezza riporto alcuni frammenti tratti dal libro di Jagjit Singh, “Teoria dell’informazione, Linguaggio e Cibernetica” (Biblioteca EST, Mondatori, edizione 1969). Al capitolo 7, “Informazione ed entropia” a pagina 96 leggiamo: “La cellula vivente si procura l’energia libera necessaria alla conservazione della sua organizzazione instabile e improbabile, ricorrendo ad una sorta di processo di combustione in miniatura, esattamente come un motore a combustione interna ci fornisce energia traendola dai legami chimici del combustibile che brucia. L’unica differenza e’ la temperatura estremamente bassa a cui il processo si svolge, cosicche’ la vita e’, alla lettera, una fiamma infinitamente tenue. Il meccanismo di questo debole fuoco della combustione cellulare che alimenta i processi vitali e’ stato studiato in ogni particolare e trovato conforme sotto ogni aspetto alle leggi fondamentali della fisica e della chimica, compresi i due principi della termodinamica. Sia che le cellule ricavino l’energia di cui abbisognano direttamente dalla luce solare mediante il processo di fotosintesi…….. sia che la ricavino mediante la respirazione….. In entrambi i casi ……gli elettroni carichi di energia sono trasportati attraverso una serie di molecole “portaelettroni” degli enzimi intermediari. Sebbene queste molecole “portatrici” non siano ancora state tutte completamente identificate, non vi e’ il minimo dubbio che l’esistenza di fasi disentropiche nella materia vivente, di fasi cioe’ che portano ad una diminuzione di entropia, sia dovuta ad una sorta di scelta di elettroni ricchi di energia, operata da una grande varieta’ di enzimi particolari che sembrano essere una specie di diavoletti di Maxwell, capaci di far diminuire l’entropia con un’attivita’ analoga, ma molto piu’ complessa del loro precursore del 1871.
    Cosi’ come il diavoletto di Maxwell agiva in base all’informazione sulla velocita’ delle molecole dei gas, i diavoletti enzimatici agiscono in base all’informazione genetica altamente specifica che essi ricevono in forma codificata al momento della nascita…….
    L’esatto meccanismo della sintesi proteica e’ senza dubbio estremamente complesso e non e’ ancora stato completamente chiarito. Ma il suo principio fondamentale pare sia una trasformazione ciclica di informazione in neg-entropia, e a sua volta di neg-entropia in informazione; qualcosa di simile all’attivita’ del diavoletto di Maxwell.”

    <>

    X. C’è da pensare che le due ragioni di cui parli siano ancora i costituenti della tua (interpretazione della termodinamica). Penso che anche nelle tue intenzioni tale (interpretazione) non possa essere fatta per un sistema non vivente. Infatti se applicassimo ad esempio la formula (secondo la tua interpretazione) alla fusione di una mole di un solido alla temperatura di equilibrio T, avremmo:

    S(universo)=Q/T+Rln(Wliquido/Wsolido) – Q/T = Rln(Wliquido/Wsolido), avendo indicato con Q il calore di fusione molare del solido. Siccome è
    Wliquido>Wsolido risulterebbe di conseguenza S(universo)>0.
    Corrispondentemente si avrebbe nel passaggio inverso (solidificazione) :
    S(universo)<0, mentre il II principio dice che per un sistema all’equilibrio deve essere: S(universo)=0 sia per la fusione che per la solidificazione.

    U. Credo di aver gia' precisato che per i sistemi non viventi
    Rln(Wliquido/Wsolido) e Q/T sono la medesima quantita' e quindi si usa o l'uno a l'altro e il II principio e' rispettato. Nelle formule da me usate invece, il termine k ln(p) non potendo derivare dall’entropia termica del calore di scarto, deve prodursi a spese di (dW+ Σμidni) (formula 6 del tuo “Clausius-Gibbs).
    Di conseguenza quello che scrivi qui di seguito e’ esattamente quello che si osserva per i non viventi e non ho nulla da obiettare.

    X. Secondo tale formula quindi anche i sistemi non viventi violerebbero il II principio e questo manderebbe all’aria tutte le tue convinzioni. Per rispettare il II principio per cui S(universo)=0, sia per la fusione che per la solidificazione quando il sistema è all’equilibrio, dovrebbe essere piuttosto: S = Qrev/T ( definizione classica ), ovvero S=Rln(W2/W1) (definizione statistica).

    E in effetti, per quel che mi risulta, Q/T e Rln(W2/W1) pur partendo da ipotesi diverse esprimono la stessa grandezza, ma, secondo te a quanto pare, la cosa non sta proprio così. Mi sembra, e se mi sbaglio correggimi, che a tuo modo i ragionare per i non viventi la variazione di entropia va espressa attraverso uno solo dei due termini, classico o statistico che sia, mentre per i non viventi essa viene espressa attraverso la somma dei due. Sarebbe almeno il caso che tu dicessi dove mai hai trovato scritta una siffatta definizione, non credi?

    U. La siffatta definizione e’ l’ipotesi di partenza che fanno tutti (si veda il mio allegato “lezioni di fisiologia”), per cui un sistema vivente che cresce diminuisce la sua entropia, ma il termine da aggiungere non puo’ essere Rln(W2/W1) che giustamente e’ solo un altro modo di esprimere Q/T. Per un sistema non ergodico, dove le probabilita' sono "controllate" dall'informazione e si usa I+S = costante, si aggiunge un termine negativo che non puo’ essere parte del calore di scarto, ma deve essere alle spese di (Q1-Q2) come gia’ detto prima.

    X. E’ evidente che, se la tua definizione fosse valida per il sistema uovo-pulcino, avremmo come conseguenza: S(universo)0 in accordo col II principio.

    U. Dal punto di vista della termodinamica chimica sarebbe cosi’ se la formula 3 potesse esprimere quello che si osserva quando l’uovo diventa pulcino. Le formule qui sopra non sono evidentemente applicabili dato che per definizione S(sistema) e’ negativo e tale per cui dS<-Q/T (perdita di entropia per cessione di calore + neg-entropia da informazione).
    Questo vuol dire che G dovrebbe essere in realta' positivo e maggiore di Q/T, la qual cosa e' di per se' una violazione della formula 3 e quindi del II principio.
    Con i vegetali c'e' la stessa situazione, ma almeno in tal caso G e' positivo in opposizione a quanto afferma Stryer.
    E' chiaro che se per i viventi si utilizza la formulazione della termodinamica chimica, senza tener conto del ruolo dell'informazione e della non ergodicita' del sistema, e' come far uso dei paraocchi, come per i cavalli e le analisi possibili non possono riguardare il comportamento dell'intero sistema, ma unicamente l'andamento locale delle reazioni biochimiche che, come piu' volte ribadito, non violano alcun principio fisico a livello elementare.

    In conclusione, a livello della singola reazione biochimica (singolo evento) vale la formula 3 del tuo “Clausius-Gibbs”, ma nel contesto dell’organismo vivente nel suo complesso, tenendo conto della non ergodicita’ e della non casualita’ delle reazioni, il ruolo dell’informazione determina la diminuzione di entropia che si esprime come da me indicato.

    Ubaldo

  17. @Ubaldo

    Scusa, ma chi entra in discussione ora non può capirci nulla. Se X o Xxx non si sa chi è e non legge la roba che hai riportato non c’è sviluppo dialettico del tuo messaggio.
    Quello che pensi l’hai scritto nella memoria che si trova da Daniele, non serve altro.
    Ti faccio una proposta: trova un testo di bioenergetica o di biochimica che sostenga le tue tesi. Affidiamoci a gente del mestiere per evitare di sovrapporre le nostre conoscenze a quelle degli esperti. E’ biologia, lasciamo che siano i biologi a esprimersi.
    Ma se insisti a voler essere autonomo, almeno partiamo dal tuo testo.
    Come ha messo in evidenza FermiGas, tu consideri ΔH = 0; né FermiGas né io possiamo accettare che nella vita non sia coinvolta energia chimica. I vegetali sono grandi sintetizzatori di molecole organiche, a cominciare dal glucosio.
    Ciao

  18. È chiaro che se per i viventi si utilizza la formulazione della termodinamica chimica, senza tener conto del ruolo dell’informazione e della non ergodicità del sistema, è come far uso dei paraocchi, come per i cavalli e le analisi possibili non possono riguardare il comportamento dell’intero sistema, ma unicamente l’andamento locale delle reazioni biochimiche che, come più volte ribadito, non violano alcun principio fisico a livello elementare.

    Dunque abbiamo due teorie, entrambe vere, la termodinamica chimica e la teoria dell’informazione, che – se applicate al medesimo sistema dei “processi biologici” – conducono a tesi l’una opposta dell’altra?
    Non trovo la logica…

  19. @Mastromatteo

    Vedo che ti piace saltare da un blog a un altro, complicando la vita di chi vorrebbe seguirti. Pazienza, ti dedicherò un post per farti felice, anche se non tratta di ff.
    Scrivi:

    il riequilibrio entropico non sarebbe contestuale (cioè contemporaneo) come esige la termodinamica, e quindi non invaliderebbe la violazione del II principio

    Errore colossale.
    La termodinamica non conosce la variabile tempo. Il bilancio di un ciclo può avvenire contestualmente o in miliardi di anni. Il carbon fossile da cui ricaviamo energia ha conservato per milioni di anni l’energia solare dell’albero da cui deriva. Posso decomporre acqua oggi e ricombinarla fra un anno: il bilancio delle grandezze termodinamiche in gioco resta invariato, è perfino tabulato. Tu ti occupi di grano e fai bene; il pane che ne ricavo posso mangiarlo subito o domani o mai; le grandezze termodinamiche che descrivono il ciclo di produzione/degradazione del pane restano le stesse. Il bello della termodinamica è che è atemporale.
    Ti faccio ora notare che dal tuo schema di Figura 3 non si distingue chiaramente il sistema dall’ambiente.

    una porzione di biosfera dove è presente una certa quantità di materia vivente in crescita (il grano) assieme alla materia inerte di cui il vivente ha bisogno per crescere.

    Poi c’è il cerchio grigio. Bisogna che ci sia un solo sistema e un solo ambiente. Puoi specificare?

  20. […] cambio di soli 30 euro, i lettori vedranno di persona protagonisti e frequentatori della ricerca di punta dei quali conoscono già le  imprese, tra cui il dott. Calamita detto il nuovo Fleming sia […]

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