Что такое энтропия

Энтропия — одно из важнейших свойств нашей вселенной, оно характеризует степень беспорядочности той или иной системы, а также тепловое состояние вселенной. Если перевести это на обычный язык, то можно сказать, что энтропия — это мера хаоса.

В науке понятие энтропии появилось еще в XIX веке, первоначально его ввели для того, чтобы описывать механику работы тепловых машин. Однако спустя несколько лет его начали использовать в космологии, физике и теории информации. Из-за этого появилось несколько видов энтропии: информационная, термодинамическая, дифференциальная и культурная. Первая означает некоторую неопределенность и непредсказуемость информационной системы, вторая используется для описания термодинамических систем и так далее в зависимости от науки.

Особняком стоит такое понятие как энтропия вселенной. Ее нельзя вычислить таким же образом, как энтропию замкнутой системы, ведь, во-первых, вселенная такой не является, во-вторых, в ней действуют гравитационные силы. Поэтому основной определение энтропии вселенной — мера хаоса. Основным источником энтропии во вселенной являются загадочные и неизученные черные дыры. Интересно, что при попытке рассчитать показатель энтропии вселенной современные ученые получают очень разбросанные значения. Этот разброс очень велик, от одного до трех порядков, поэтому пока что современными методами не удается точно вычислить энтропию вселенной. Скорее всего основной причиной этого является тот факт, что у нас еще недостаточно знаний о том, как темная материя и темная энергия влияют на нашу вселенную.

С энтропией связано такое понятие как тепловая смерть системы. Оно означает то, что, когда энтропия замкнутой системы достигнет своего максимального значения и направленный обмен энергиями между элементами прекратится, как и любое взаимодействие между объектами. В конце XIX века учеными было выдвинуто предположение, что в конце концов и у вселенной наступит такое состояние. Однако, как мы уже говорили, вселенная не является замкнутой системой, поэтому сейчас большая часть ученых отвергает эту гипотезу. Ее также называют "большое замерзание" по аналогии с теорией большого взрыва.

Интересен и тот факт, что понятие энтропии присутствует и в биологии, хотя там оно вызывает некоторые противоречия. Дело в том, что живой организм потребляет меньше энергии, чем выделяет. То есть пища, которую мы используем для поддержания энергии в организме обладает меньшей энтропией, чем та энергия, которую мы выделяем.

Фото: sun-news.ru