Niente di meglio della picture che ci è proposta da Roger Penrose nel libro “La Strada che Porta alla Realtà” (2004) per descrivere il funzionamento dell’ecosistema e spiegare l’aumento dell’entropia, attraverso il conteggio dei fotoni in uscita, che sono in numero molto maggiore di quelli in entrata, ma trasportano globalmente la stessa quantità di energia; si tratta di un esempio che, nella sostanza, possono capire tutti senza ricorrere a formule matematiche e/o a concetti astratti.
La Terra restituisce la medesima quantità di energia che riceve dal Sole, ma quella che riceve dal Sole èsottoforma di entropia molto più bassa. Perché la luce gialla del Sole ha frequenza più alta di quella infrarossa che la Terra restituisce. In accordo con la relazione di Planck E = hv, i fotoni del Sole trasportano un’energia per fotone molto piu alta di quelli che la terra restituisce, così che l’energia del Sole è trasportata da un numero di fotoni inferiore a quello dei fotoni restituiti dalla Terra. Minor numero di fotoni significa minor numero di gradi di libertà e quindi regione dello spazio delle fasi più piccola ed entropia minore di quella dei fotoni che ritornano nello spazio. Le piante impiegano questa energia a bassa entropia nella fotosintesi, riducendo così la propria entropia, e noi sfruttiamo le piante per ridurre la nostra, mangiandole o mangiando qualcosa che le mangia, e respirando l’ossigeno che esse rilasciano. Tutto questo, in ultima analisi, proviene dallo squilibrio di temperature nel cielo che è il risultato dell’agglomerazione gravitazionale che ha prodotto il Sole.