Объясните гуманитарию, что означает понятие "энтропия"?

411
3
0
28 мая
12:41
май
2016

Энтропия, вообще говоря, относится не только к физике, но вообще любой математической конструкции, где для описания общих свойств системы мы пренебрегаем параметрами отдельных её частей.

Это, например, статистическая физика, где для описания системы (газа/плазмы), мы отказываемся от идеи смотреть на конкретные параметры (координаты, скорости) отдельных частиц, а вводим общие свойства системы, такие как температура или давление.

Энтропия, является такой же коллективной характеристикой статистической системы, в различных теориях она определяется по-разному. Но в целом энтропия показывает насколько система хаотична. Чем больше энтропия, тем, следовательно, больше число теоретических состояний, в которых может находиться система.

H-теорема говорит о том, что энтропия (в замкнутых системах) в целом должна возрастать, т.е. с эволюцией число возможных состояний системы растёт, и описание системы с помощью слежения за отдельными её элементами всё усложняется.

У энтропии замкнутых систем есть максимум (так как есть максимум у числа состояний), и это состояние с максимальной энтропией (хаотичностью) называется равновесным. Именно для этого состояния в термодинамике вводятся понятия температуры, давления и т.д.

P.S. Важно ещё отметить, что максимальная энтропия (т.е. максимальная хаотичность) не означает, что систему всё сложнее и сложнее описать. Напротив, сложнее описать именно переходные состояния, между минимально хаотичным (например, ламинарное течение) и максимально хаотичным (например, полностью турбулентное течение). В максимально хаотичном состоянии система хорошо описывается статистическими общими параметрами.

4
0
май
2016

Я понимаю так (если понимаю неправильно, пусть знающие люди меня поправят), что, в общем смысле, энтропия – это степень упорядоченности какой-либо системы, мера беспорядка, хаоса. И чем выше беспорядок, тем, соответственно, выше энтропия. И наоборот. Понятие энтропии используется во многих науках, но чаще, как правило, связывается со вторым законом термодинамики, который гласит, что в изолированной системе энтропия не может уменьшаться. Если говорить совсем простыми словами, то система – это нечто организованное, то, что имеет свою структуру, а изолированной можно назвать систему, на которую не оказывается воздействие извне (хотя совсем уж независимую систему найти трудно, так как все предметы и объекты друг с другом взаимодействуют, но это детали). Так вот, оставленное на солнце яблоко со временем сгниет, человек постареет. Энтропия всегда растет. Вселенная стремится к беспорядку. И именно из-за действия энтропии, как предполагается, время не может идти назад, хотя в физике не существует точного закона, постулирующего, что время обязательно должно идти только вперед. Если время пойдет назад, то все явления и вещи начнут сами по себе магическим образом упорядочиваться: разлетевшиеся бумаги сложатся ровной стопочкой, разбитый стакан соберется в целый без единой трещины, люди начнут молодеть. Повернуть время вспять значит упорядочить систему, то есть нарушить второй закон термодинамики. Нет, разбитый стакан, конечно, можно склеить в целый, и дома можно сделать уборку, однако при этом придется затратить какую-то часть энергии, и никакого нарушения в итоге не выйдет. Склеивание стакана и уборка дома – это только видимость уменьшения энтропии, так как даже аккуратно разложенные по местам вещи имеют свойство со временем разлагаться, так что от вездесущей энтропии нам не уйти.

Такие дела. 

3
0
май
2016

Энтропия - это физическая величина, такая же, как, например, скорость или сила. Она относится к термодинамике и подразумевает под собой количество энергии, которая будет в любом случае рассеиваться в пространство при тепловых процессах. Именно из-за энтропии невозможно создание вечного двигателя - потому что в нем данный показатель должен быть равным нулю, а без потерь тепла процессов не существует.

-1
3
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта