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Kurzgesagt approfondisce il concetto filosofico e teologico di libero arbitrio affrontandolo dal punto di vista della fisica, mettendo a confronto determinismo e comportamento emergente.

La prospettiva deterministica, immaginata nell'esempio, assume che subito dopo il Big Bang un supercomputer abbia analizzato ogni singola particella dell'universo e ne abbia registrato tutte le proprietà. Applicando semplicemente le leggi deterministiche della fisica, dovrebbe essere in grado di predire cosa faranno tutte le particelle esistenti fino alla fine dei tempi.
Quindi, dato che noi siamo fatti di particelle, sarebbe tecnicamente possibile sapere in ogni momento tutto ciò che faremo. Il nostro passato, presente e futuro erano già predeterminati e decisi al momento del Big Bang. Questo implica l'esistenza di una sorta di destino e noi non abbiamo nessuna possibilità di deviare dal binario prestabilito.

D'altro canto esiste un argomento rilevante a favore della volontà individuale di decidere gli scopi del nostro agire e pensare.
Sappiamo che possiamo ridurre tutto ciò che esiste nelle sue particelle elementari guidate dalle leggi della fisica che le regolano. Tuttavia c'è un intoppo: non possiamo spiegare l'universo osservando solo delle particelle, ma la complessità porta necessariamente al comportamento emergente che per sua natura è impredicibile e dunque legato al libero arbitrio quando lo associamo a esseri viventi.

Nella teoria della complessità il comportamento emergente è la situazione nella quale un sistema complesso esibisce proprietà macroscopiche ben definibili, difficilmente predicibili sulla base delle leggi che governano le sue componenti prese singolarmente, scaturendo dunque dalle interazioni lineari e non-lineari tra le componenti stesse: quantunque sia più facilmente riscontrabile in sistemi di organismi viventi o di individui sociali oppure ancora in sistemi economici, l'emergenza si manifesta anche in contesti molto più elementari, come ad esempio la fisica delle particelle e la fisica atomica.

L'emergenza può essere definita anche come il processo di formazione di schemi complessi a partire da regole più semplici, e una esemplificazione può ottenersi osservando il gioco della vita di John Conway, nel quale poche semplici regole fissate per pochi individui di base possono condurre a evoluzioni assai complesse.

Bere da un bicchiere può sembrare un'azione naturale sul nostro pianeta, ma quando la gravità inizia a diminuire, avvicinandosi a zero, le cose si complicano. Parecchio.
Gli astronauti devono affrontare sfide quotidiane che noi, sulla Terra, diamo per scontate. La gravità gioca un ruolo fondamentale in questo.
In uno stato di microgravità il liquido non scende naturalmente verso il basso, ma rimane in sospensione, formando bolle più o meno regolare che fluttuano nello spazio vuoto appena si prova a versarle a un recipiente. Ecco perché tradizionalmente le missioni spaziali prevedono bottiglie a pressione con cannucce.

Almeno sino a quando l'astronauta Don Pettit, usando fogli di poliestere e del nastro di pellicola poliammide Kapton, ha inventato a bordo della ISS una tazza che permette di bere comodamente anche quando ci si trova a fluttuare in microgravità.
The Action Lab spiega il funzionamento di questa ingegnosa invenzione che sfrutta la tensione superficiale del liquido per mantenerlo all'interno della tazza, consentendo agli astronauti di bere senza che il liquido si disperda in tutti gli ambienti.

La domanda su cosa si trovi al di fuori dell'universo è un interrogativo complesso che ha affascinato filosofi, scienziati e pensatori per secoli. L'universo, come lo conosciamo, comprende tutto ciò che esiste: spazio, tempo, materia ed energia. Quindi, se ci riferiamo a ciò che si trova oltre l'universo, stiamo implicitamente cercando di comprendere cosa esista al di fuori di tutto ciò che esiste. È un concetto che sfida la nostra comprensione e supera i confini della nostra esperienza.

Kurzgesagt si interroga sulla natura dell'universo, prendendo in esame sia la teoria di un universo finito in espansione e virtualmente senza confini e l'ipotesi di un universo veramente infinito.
Sappiamo che l'universo ha avuto origine circa 13,8 miliardi di anni fa e che da allora ha continuato a espandersi. Quando parliamo dell'espansione dell'universo, ci riferiamo al fatto che le galassie e le strutture cosmiche che le uniscono gravitazionalmente si stanno allontanando l'una dall'altra nello spazio. Tuttavia, è importante sottolineare che l'espansione dell'universo non implica necessariamente l'esistenza di un bordo o di un limite fisico. Se l'universo avesse la forma di un'ipersfera, di una sella o toroidale potremmo attraversarlo senza percepire mai una fine. Inoltre la sua costante espansone potrebbe anche rendere impossibile ritornare al punto di partenza compiendo un giro completo, proprio perché il punto di origine si allontanerebbe sempre di più man mano che avanziamo verso di esso.
Se invece fosse finito, a seconda della sua forma, ci troveremmo d'innanzi a continui paradossi spaziotemporali.

La teoria di un'universo infinito è ancora più complessa da afferrare.
Un universo infinito presuppone anche infinite possibilità. Uno spazio infinito può diventare più grande. In uno spazio infinito potremmo scoprire infinite varianti di noi stessi, ma non riuscire mai a incontrarle.

Data la natura di questi problemi, gli astronomi tendono a definire lo spazio secondo i concetti di universo osservabile, in questo caso è ragionevole definirne una dimensione conosciuta seppur senza bordi, e la totalità dell'universo che non ci è dato sapere se sia finito o infinito.

Il tempo è un concetto che ha affascinato filosofi e scienziati per secoli. Per noi, esseri umani, il tempo scorre in modo lineare, dal passato al presente e verso il futuro.
Viviamo il presente, ci ricordiamo del passato e anticipiamo il futuro, anche se non possiamo conoscerlo fino a quando non diventa presente. Ma come funziona davvero il tempo? La teoria della relatività di Einstein ha sfidato il nostro modo di concepire il tempo, rivelando che il tempo non è assoluto, ma relativo alla velocità di un oggetto e al suo campo gravitazionale.

Le implicazioni della teoria della relatività sono profonde e aprono nuove prospettive sulla natura del tempo. Se il tempo scorre in modo diverso per oggetti in movimento e in presenza di campi gravitazionali, allora è possibile che esistano più presenti simultanei? E se è possibile, allora come come funzionano?

Kurzgesagt esplora l'idea di come molteplici presenti stravolgano il concetto di un futuro incerto che può essere influenzato dalle nostre scelte nel presente. Se il futuro è già scritto, allora le nostre scelte non hanno importanza. Ma se il futuro è aperto e può essere influenzato dalle nostre azioni, allora come possiamo sapere cosa succederà?
La teoria della relatività ci sfida continuamente a riconsiderare il nostro modo di percepire il tempo quando ragioniamo sia su scala microscopica sia cosmica.

In questa breve lezione scientifica, il fisico e divulgatore scientifico Brian Cox, su The Royal Society, esplora come ogni fiocco di neve sia un microcosmo delle leggi della fisica.
Cox descrive il percorso di un fiocco di neve dalla sua nascita nelle nuvole al suo luogo finale di fusione.
Cox inoltre esplora la fisica, raccontando come la teoria di Giovanni Keplero, sulla loro forma esagonale dei fiocchi di neve, abbia impiegato circa quattro secoli per venire dimostrata, e come la struttura di questi piccoli cristalli di ghiaccio sia collegata a quella delle galassie a spirale.

Siamo equidistanti da uno scoiattolo e da un edificio di tre piani. Siamo a metà strada tra un colibrì e un aereo di linea. Siamo circa nel mezzo tra strutture microscopiche come il filamento del DNA e corpi celesti come il Sole.
Noi umani siamo veramente nel mezzo di tutte le cose presenti nell'universo?

La nozione di essere nel mezzo è più metaforica e filosofica che una precisa affermazione scientifica. È un modo per suscitare pensieri sulle diverse scale presenti nell'universo e sul nostro posto all'interno di esse. Ma da quella prospettiva concettuale nasce una coinvolgente esplorazione del cosmo, dove l'ordinario diventa straordinario e i confronti di dimensioni assumono un nuovo significato.
Kurzgesagt illustra i confronti tra dimensioni estreme, e ci invita a interrogarci su noi stessi e sul nostro posto in questo straordinario continuum, mentre esploriamo l'immensità dell'universo e la meccanica quantistica.

Kurzgesagt analizza una delle teorie sul destino ultimo dell'universo, il Big Freeze.
Attualmente l'universo brulica di vita e di energia. Tuttavia, come ogni ciclo naturale, anche questo avrà la sua fine tra molti miliardi di anni. Arriverà un momento in cui la notte calerà definitivamente. Tutto ciò che un tempo era vibrante e pieno di vita si addormenterà pacificamente per sempre.
Ma cosa accadrà veramente nell'ultimo istante dell'universo? È una domanda affascinante e misteriosa. La morte entropica prevede un momento in cui l'energia si disperderà completamente, le stelle si spegneranno e i buchi neri evaporeranno lentamente nel nulla.

In questo scenario lontano nel tempo, l'universo sarà un luogo freddo e desolato. Tutte le fonti di calore e luce si esauriranno, lasciando solo il silenzio e l'oscurità. Gli atomi stessi si disintegreranno, poiché l'energia che li tiene insieme verrà dispersa. Non ci saranno più interazioni fisiche, né movimenti o cambiamenti. L'universo diventerà un vuoto statico, privo di vita e di ogni forma di esistenza.
Mentre immaginiamo questo momento finale, dobbiamo riflettere sul fatto che il concetto stesso di tempo perderebbe significato. In una realtà così estremamente alterata le leggi della fisica che conosciamo oggi potrebbero non essere più valide e questo crea l'incertezza sull'ultimo istante del nostro universo in bilico tra una fine eterna o un modello oscillante, in cui l'universo nasce e finisce per poi rinascere ancora in un ciclo infinito.

All'interno dei pianeti e delle stelle, la forza di gravità comprime e supera le forze elettromagnetiche e nucleari che mantengono separati gli atomi. Quando ciò accade avviene qualcosa di inaspettato.

Utilizzando una varietà di strumenti, tra cui alcuni laser enormi per simulare i nuclei planetari, gli scienziati osservano e studiano il comportamento della materia sottoposta aenormi pressioni. E i risultati sono eccezionali, come illustra Vox.
L'acqua assume la forma di un cristallo nero che conduce elettricità.
L'idrogeno sottoposto a tali pressioni si trasforma dallo stato gassoso in un metallo lucido.
Il sodio, che sulla superficie terrestre si presenta come un metallo soffice e dal colore argenteo, diventa trasparente.

Kurzgesagt ipotizza la possibilità di distruggere un buco nero e gli effetti che un evento di questa portata potrebbe avere sulla gravità, sui corpi celesti e sul tessuto spaziotemporale.
Questo punto di vista insolito ci invita a riconsiderare la nostra percezione sui buchi neri e sull'orizzonte degli eventi che impedisce alla singolarità di stravolgere la nostra realtà.
L'idea che i buchi neri possano essere visti come potenziali guardiani delle leggi fisiche piuttosto che come gargantuesche minacce è affascinante. Ci spinge a riflettere sulla complessità dell'universo e sulla nostra continua ricerca di conoscenza.
Forse, nel tentativo di comprendere queste meraviglie cosmiche, potremmo anche scoprire nuove prospettive che ci permettano di abbracciare l'ignoto con più curiosità e meno timori.