Le connessioni inattese (Parte2). La fisica quantistica incontra la fisiologia cellulare. Energia e informazione

Docente: Prof. Guido Paoli

Presentazione Corso

La definizione di energia è ancora insoddisfacente in ambito scientifico, avendola identificata solamente come la capacità, da parte di un corpo, di compiere un lavoro ma non ne abbiamo ancora una conoscenza completa. L’equazione di Einstein, che stabilisce una correlazione fra massa ed energia, ci permette di chiarire che è la massa a fissare il tempo. L’equazione di Planck, che correla l’energia con la frequenza associata alla radiazione, ci fa ulteriormente capire come la stessa massa possa essere convertita in informazione di tipo periodico oscillante (in prima approssimazione).

L’informazione stessa, oltre ad essere una relazione fra dati, nell’accezione di “dare forma”, può anche essere espressa come entropia, che descrive il grado di “disordine” maggiore o minore di un dato sistema (secondo Shannon), dando luogo ad una sorta di termini sinonimi fra energia, entropia e informazione. Quindi la vita diventa un lavoro di informazione necessario per la ricomposizione del metabolismo cellulare, dove ordine e disordine sono fra loro complementari. La cosa sorprendente è la capacità di un sistema vivente di modulare ordine (diminuzione di entropia, detta neghentropia) e disordine (aumento di entropia), dando così luogo ai principi di causalità e di finalità.

Obiettivi didattici
Obiettivo 1 - Inquadrare la definizione di energia e le equazioni di Einstein e Planck in un contesto più ampio di mutua conversione
Obiettivo 2 - Comprendere come l’informazione possa essere considerata un sinonimo di energia.
Obiettivo 3 - Inquadrare il Secondo Principio della Termodinamica in una complementarietà fra ordine e disordine
Obiettivo 4 - Riconoscere nel comportamento delle strutture dissipative e nella manifestazione di entropia e neghentropia una caratteristica intrinseca dei sistemi viventi

Argomenti trattati nei moduli
Argomento 1 - Definizione di energia, Principio di conservazione dell’energia, equazioni di Einstein e di Planck (spiegazione qualitativa)
Argomento 2 - Informazione come relazione fra dati, attraverso i quali il sistema sceglie la risposta. Introduzione all’entropia nell’informazione
Argomento 3 - Il Secondo Principio della Termodinamica. L’ordine, il disordine e la loro complementarietà. I processi irreversibili e la possibilità di recuperare l’ordine lontani dall’equilibrio. I fenomeni dissipativi
Argomento 4 - Entropia e Neghentropia come caratteristica intrinseca dei sistemi viventi. Il Principio di causalità e quello di finalità

Verifica degli apprendimenti
Il corso si compone di video-moduli da seguire in ordine cronologico.
Al termine del corso verrà proposta la verifica degli apprendimenti acquisiti tramite un test che si compone di 20 domande a risposta multipla con una sola risposta esatta. La prova sarà superata con il raggiungimento di almeno il 75% delle risposte corrette. Per superare l’esame e ricevere l’attestato di partecipazione finale sono previsti tre tentativi.

Valutazione del corso
Per tenere alto lo standard di qualità formativo viene somministrato ai fruitori, la possibilità di compilare un test di valutazione sul gradimento del docente e del percorso formativo proposto.

Attestazione L’attestato di formazione professionale rilasciato è valido ai sensi del decreto legislativo del 16 gennaio 2013 n.13 pubblicato in Gazzetta Ufficiale (GU n.39 del 15-2-2013) che promuove l’apprendimento permanente, attraverso un sistema di certificazione delle competenze.