La formazione delle strutture

Dalle sue origini ottocentesche di "scienza del calore», la termodinamica è divenuta sempre più scienza delle strutture dissipative. Questo perché alla base dei processi di differenziazione dei sistemi biologici stanno fenomeni di auto-organizzazione che agevolano la formazione delle complesse e ordinate strutture presenti in natura. Si tratta di sistemi che, pur non trovandosi in equilibrio termodinamico con l’ambiente circostante, mantengono la loro configurazione in virtù degli scambi di energia e materia con l’ambiente stesso. Una delle più importanti scoperte della nuova termodinamica è la profonda analogia tra i vari tipi di fenomeni per cui è valido il concetto di “punto critico”: è così possibile affrontare con un’impostazione comune problemi apparentemente diversissimi tra loro. E non si tratta certo di studi astratti: due importanti strutture di questo tipo sono, ad esempio, gli oceani e l’atmosfera; e dallo studio della formazione delle loro strutture ordinate può venire non solo una migliore conoscenza dei venti e delle correnti marine, ma anche del fenomeno della turbolenza, estremamente importante per il risparmio energetico. Altro notevole campo è quello degli organismi viventi, che mantengono il proprio ordine grazie all’energia del sole e al complesso apparato della loro biochimica. Il libro di Carrà spiega in modo chiaro e aggiornato i concetti scientifici che consentono di interpretare i fenomeni che regolano i processi di auto-organizzazione e differenziazione nei sistemi naturali e sociali. L’esposizione parte dai moti dei fluidi per affrontare il problema della turbolenza e le condizioni di ordine-disordine nei sistemi magnetici e in quelli chimici; mostra il modo di utilizzare concetti come i frattali e gli attrattori, e li applica a diversi e interessanti casi, come il funzionamento del laser o la simulazione delle condizioni in cui può avere avuto inizio la vita.

Sergio Carrà è nato a Milano nel 1929. Ordinario di Chimica fisica presso il Politecnico di Milano, è autore di numerose pubblicazioni sulla termodinamica applicata ai processi di separazione, sulla cinetica applicata in particolare all’ingegneria delle reazioni chimiche e sulla modellistica dei processi industriali. Tra i suoi libri ricordiamo Introduzione alla termodinamica chimica (Zanichelli, Bologna 1972), Aspetti cinetici della teoria dei reattori chimici (Tamburini, Milano 1974), Struttura e stabilità (Mondadori, Milano 1978) e Chimica fisica applicata (Hoepli, Milano 1983).