Всякий раз, когда вы слышите, как кто-то говорит: “Ничто во Вселенной не идеально”, это и есть Энтропия. Это потому, что Энтропия на самом деле говорит о том, что Вселенная всегда движется к состоянию беспорядка.
Энтропия, хотя и является сложным явлением, имеет очень простое определение – это мера степени беспорядка или случайности в системе.
Понятие энтропии исходит из второго закона термодинамики. “В любой замкнутой системе энтропия будет оставаться постоянной или увеличиваться, но никогда не уменьшится”. Вселенная, будучи замкнутой системой, также имеет энтропию, которая никогда не может уменьшиться.
Для закрытой системы характерно переходить в состояние беспорядка. Это не значит, что систему никогда нельзя вернуть в состояние порядка.
Но это будет возможно если передать энергию из системы наружу. Поскольку закрытая система не может передавать энергию наружу, вернуть состояние порядка сложно.
Единственные процессы, происходящие в Природе, это те, при которых энтропия остается постоянной или увеличивается. Когда вы сжигаете бумагу, она превращается в пепел. Вы не можете получить бумагу из пепла. Это происходит потому, что энтропия увеличивается, и процесс является необратимым.
Энтропия – это “мера беспорядка” системы
С физической точки зрения энтропия – это беспорядок системы и окружающей среды.
Допустим, у вас и вашего друга очень аккуратная и опрятная комната и грязная комната соответственно. Теперь, согласно человеческому рассуждению о беспорядке, ваша комната, безусловно, имеет более низкую энтропию, чем комната вашего друга.
Но затем, если вас попросят найти что-то, и вы потратите больше времени, чем ваш друг, чтобы найти это “что-то”. То, следуя этой логике, ваша комната будет иметь более высокую энтропию, чем у вашего друга. Этот сценарий, хотя и маловероятный, дает нам представление о том, как определяется энтропия.
Вы потратили больше энергии, пытаясь найти книгу, в то время как ваш друг потратил меньше. Таким образом, у вашего друга больше полезной энергии, чем у вас. И, следовательно, более низкая энтропия (в этом гипотетическом сценарии).
Потеря энергии
Чем более случайна или беспорядочна энергия, тем меньше энтропия. И вселенная всегда стремится достичь максимальной энтропии. Таким образом, всегда стремится преобразовать сосредоточенную энергию в распределенную.
Это объяснит, почему горячий чай остывает. В горячем чае много энергии по сравнению с окружающей средой. И поэтому, поскольку вселенная хочет выровнять вещи, горячий чай теряет свою энергию в форме тепловой энергии в окружающую среду.
Мы говорили, что энтропия – это беспорядок. Однако, это не совсем так. Представьте себе Большой взрыв. Кажется, что тогда было гораздо больше хаоса и беспорядка, чем сейчас, однако энтропия тогда была низкой и постепенно увеличивалась с течением времени.
Энтропия – это потеря энергии, в частности, потеря неиспользованного тепла из системы. Вся энергия стремится быть в самом низком состоянии. И она стремится к этому, поэтому вещи выделяют и теряют тепло.
Вы заметите, что вещи не выделяют холод. Тепло излучается, холод – нет. Холод – это просто отсутствие тепла, так же как темнота – это отсутствие света.
И еще один пример. Когда мы умираем, мы распадаемся, и от нас остаются кости. Но почему? Просто – Энтропия. Когда мы умираем, у нас нет источника энергии в нашем теле, поддерживающего порядок нашего тела.
Итак, нас едят микроорганизмы. Допустим, они съели 100 Дж нас. И им самим нужно выполнять некоторые действия, такие как движение и все такое. Они теряют энергию таким образом. Так вы можете заметить, что энергия распределяется.
Через некоторое время и они умирают, и их съедают еще более мелкие микроорганизмы. Так что это всегда так. Сосредоточенная энергия всегда предпочитает, чтобы ее выравнивала Вселенная. Это прекрасное направление, заложенное нашей вселенной, известно как Энтропия.
В заключение
Энтропия – это закон физической вселенной, который гласит, что все вещи развиваются от состояния большего порядка к состоянию меньшего порядка. Другими словами, согласно энтропии, все вещи со временем распадаются.
Вот почему разумные существа (Мы) так важны. У нас есть уникальная способность замедлять энтропию. Однако это головоломка для молекулярных биологов.
Закон Мерфи гласит: “Если что-то может произойти естественным образом, оно произойдет при наличии достаточной возможности/времени”. Однако, согласно Универсальному закону, который является Энтропией, материя и энергия только уменьшаются в порядке. Поэтому спонтанное создание сложных аминокислот и простых форм жизни невозможно. И, следовательно, не подчиняется Закону Мерфи.
И все же мы все еще здесь. Довольно круто, да? Само наше существование никогда не могло бы произойти естественным образом, учитывая всю вечность и бесконечную мультивселенную, и все же мы все еще здесь.
