Sistema chiuso

Un sistema è un modulo di elementi che sono interconnessi e interagiscono tra loro. Chiuso, d'altra parte, è un aggettivo che può essere usato in riferimento a ermetico o rigoroso.

L'idea di sistema chiuso si usa principalmente in fisica e chimica per nominare l'insieme di elementi che è isolato dall'ambiente e che non sviluppa interazioni con gli agenti che si trovano al suo esterno.

Il sistema chiuso, in questo modo, non ha connessioni con l'esterno. I valori delle sue variabili dipendono esclusivamente dai fattori contenuti all'interno del sistema stesso, poiché non mantiene relazioni con l'esterno, né è influenzato da esso.

Secondo la sua definizione formale, il sistema chiuso è considerato di tipo fisico, e questo è definito come un aggregato di entità o oggetti materiali che evidenziano un modello matematico, un'interazione o una connessione tra le sue parti di tipo causale. Questo ci introduce a un altro concetto, quello di modello matematico, che viene definito di seguito per chiarezza.

Il modello matematico appartiene alle scienze applicate e serve a mettere in relazione variabili, fatti o parametri, tra le altre cose, e ad analizzare il modo in cui si comportano i sistemi complessi di fronte a situazioni che nella realtà non sono facili da osservare.

Siccome il sistema chiuso è, in sostanza, un sistema fisico, possiede anche le seguenti caratteristiche attribuite a quest'ultimo:

* può essere localizzato nello spazio e nel tempo;
* possiede uno stato fisico (ogni situazione o forma che può essere distinta dal sistema attraverso lo studio delle sue proprietà) la cui definizione è legata a un'evoluzione nel tempo;
* è possibile associarlo a una grandezza fisica chiamata energia.

Tra le proprietà più notevoli di un sistema chiuso c'è il fatto che le sue equazioni del moto dipendono solo da fattori e variabili che gli appartengono. L'equazione del moto appartiene al campo della fisica ed è definita come una formulazione che descrive l'evoluzione di un sistema fisico nello spazio nel tempo.

Tale mancanza di connessione tra ciò che accade all'interno di un sistema chiuso e il suo ambiente è vera anche quando si vuole scegliere il punto nel tempo che fungerà da origine in un'equazione di evoluzione temporale.

Si deve notare che il sistema chiuso non scambia materia o energia con l'ambiente, a differenza del sistema aperto che lo fa. Nel campo della termodinamica, tuttavia, si fa di solito una distinzione tra un sistema chiuso (che non scambia materia, ma scambia energia) e un sistema isolato (che non scambia alcuna materia o energia).

È importante notare che i sistemi chiusi possono essere separati dall'ambiente in modo fisico (reale) o simbolico (teorico). Quando il sistema chiuso è un costrutto teorico, è spesso usato per lo sviluppo di studi, ricerche e teorie.

Un esempio di sistema chiuso sarebbe un ipotetico villaggio isolato dal resto del mondo. La popolazione non esce dai suoi confini, mentre altre persone non vi entrano. All'interno di un tale villaggio, si produce cibo, si ottiene energia e si soddisfano tutti i bisogni senza collegamenti con altre località. Questo villaggio, insomma, è un sistema chiuso.

Mentre un tale esempio è quasi impossibile da trovare nella realtà, ci sono congregazioni di persone che cercano di evitare qualsiasi legame con il mondo esterno, e arrivano a formare sistemi che potrebbero essere considerati chiusi, anche se forse con minime eccezioni. Questo ha conseguenze sia negative che positive: l'isolamento li priva di arricchirsi con i progressi del resto dell'umanità, ma li protegge anche dalla corruzione che abbonda fuori dal loro sistema.