آنتروپي (Entropy)
مترجم: محمود کريمي شروداني
منبع اختصاصي فارسي: راسخون
منبع اختصاصي فارسي: راسخون
آنتروپي، ميزان بي نظمي در يک سيستم داراي انرژي يا داده ها، است. هر چقدر که يک سيستم از نظم کمتري برخوردار باشد، آنتروپي بيشتري دارد. مفهوم آنتروپي در علوم فيزيکي به خصوص علم ترموديناميک (مطالعه ي فرآيندهاي گرمايي) مفيد است. همچنين در ارتباطات و ديگر رشته ها نيز مفيد است.
در ترموديناميک به ميزان گرمايي که در يک دماي معين به جسم يا از جسم منتقل مي شود، آنتروپي گفته مي شود. در نظريهي ارتباطات، آنتروپي برابر ميزان اطاعاتي است که در انتقال سيگنالها از دست مي رود، مخابره هايي که به علت خطاهاي تصادفي اي که نويز (اختلال) ناميده مي شوند، تمايل به خفيف شدن يا و پيچيدگي دارند.
يک خاصيت کلي فرآيندهاي طبيعي اين است که تمايل دارند تا به سمت افزايش آنتروپي يا به عبارت ديگر بي نظمي بيشتر، هدايت شوند. اين تمايل به آن دليل رخ مي دهد که براي بخشهاي يک سيستم تعداد چيدمان هاي نامنظم بسيار بيشتر از تعداد چيدمان هاي منظم است. به طور مثال هنگامي که يک جعبه ي پر از سکه ي به صورت رديفي مرتب شده تکان داده ميشود، سکه ها با الگوي نامنظمي قرار خواهند گرفت زيرا که تعداد خيلي زيادي موقعيت قرارگيري تصادفي براي سکه ها وجود دارد.
دريک سيستم فيزيکي که يک ماده ي گرم و يک ماده سرد وجود دارد، گرما به صورت طبيعي از ماده ي گرم به ماده ي سرد، جاري خواهد شد. اين اصل، که قانون دوم ترموديناميک نام دارد، مي تواند بر اساس آنتروپي توضيح داده شود. هنگامي که مادهاي گرم مي شودَ، آنتروپي آن افزايش مييابد چون حرکت مولکولهاي آن افزايش مي يابد و حالت تصادفي بيشتري پيدا ميکند. گرما به صورت طبيعي از جسم گرمتر به جسم سردتر جاري مي شود چون گرم شدن جسم سردتر آنتروپي کلي سيستم را افزايش مي دهد.
در تبديل انرژي به انواع مختلف يا استفاده از انرژي براي توليد کار، مقداري از انرژي به صورت گرمايي که توسط اصطکاک يا عوامل ديگر توليد مي شود، از بين ميرود.
اين تلفات گرمايي موجب افزايش آنتروپي ميشود. بنابراين آنتروپي يک سيستم نشان دهنده ي آن انرژي گرمايي است که نمي تواند کار انجام دهد.
اگر چه آنتروپي يک سيستم ميتواند کاهش يابد، اما اين کار تنها با افزايش آنتروپي يک سيستم مرتبط به همان اندازه يا مقداري بيشتر ممکن است. مثلاً هنگامي که يک يخچال هواي درون خودش را سرد مي کند، آنتروپي هواي داخل کاهش مي يابد، اما گرمايي که توسط يخچال آزاد شده است، آنتروپي هواي بيرون را به ميزان بيشتري(نسبت به آنتروپي کاهش يافته هواي درون يخچال) افزايش مي دهد. کل جهان يک سيستم مستقل است که آنتروپي آن دائماً در حال افزايش است. به همين دليل دانشمندان معتقدند که ممکن است جهان به حالتي از حداکثر آنتروپي برسد که در آن حالت همه ي مواد داراي گرماي يکنواخت باشند.
منبع:How stuff works. Com
در ترموديناميک به ميزان گرمايي که در يک دماي معين به جسم يا از جسم منتقل مي شود، آنتروپي گفته مي شود. در نظريهي ارتباطات، آنتروپي برابر ميزان اطاعاتي است که در انتقال سيگنالها از دست مي رود، مخابره هايي که به علت خطاهاي تصادفي اي که نويز (اختلال) ناميده مي شوند، تمايل به خفيف شدن يا و پيچيدگي دارند.
يک خاصيت کلي فرآيندهاي طبيعي اين است که تمايل دارند تا به سمت افزايش آنتروپي يا به عبارت ديگر بي نظمي بيشتر، هدايت شوند. اين تمايل به آن دليل رخ مي دهد که براي بخشهاي يک سيستم تعداد چيدمان هاي نامنظم بسيار بيشتر از تعداد چيدمان هاي منظم است. به طور مثال هنگامي که يک جعبه ي پر از سکه ي به صورت رديفي مرتب شده تکان داده ميشود، سکه ها با الگوي نامنظمي قرار خواهند گرفت زيرا که تعداد خيلي زيادي موقعيت قرارگيري تصادفي براي سکه ها وجود دارد.
دريک سيستم فيزيکي که يک ماده ي گرم و يک ماده سرد وجود دارد، گرما به صورت طبيعي از ماده ي گرم به ماده ي سرد، جاري خواهد شد. اين اصل، که قانون دوم ترموديناميک نام دارد، مي تواند بر اساس آنتروپي توضيح داده شود. هنگامي که مادهاي گرم مي شودَ، آنتروپي آن افزايش مييابد چون حرکت مولکولهاي آن افزايش مي يابد و حالت تصادفي بيشتري پيدا ميکند. گرما به صورت طبيعي از جسم گرمتر به جسم سردتر جاري مي شود چون گرم شدن جسم سردتر آنتروپي کلي سيستم را افزايش مي دهد.
در تبديل انرژي به انواع مختلف يا استفاده از انرژي براي توليد کار، مقداري از انرژي به صورت گرمايي که توسط اصطکاک يا عوامل ديگر توليد مي شود، از بين ميرود.
اين تلفات گرمايي موجب افزايش آنتروپي ميشود. بنابراين آنتروپي يک سيستم نشان دهنده ي آن انرژي گرمايي است که نمي تواند کار انجام دهد.
اگر چه آنتروپي يک سيستم ميتواند کاهش يابد، اما اين کار تنها با افزايش آنتروپي يک سيستم مرتبط به همان اندازه يا مقداري بيشتر ممکن است. مثلاً هنگامي که يک يخچال هواي درون خودش را سرد مي کند، آنتروپي هواي داخل کاهش مي يابد، اما گرمايي که توسط يخچال آزاد شده است، آنتروپي هواي بيرون را به ميزان بيشتري(نسبت به آنتروپي کاهش يافته هواي درون يخچال) افزايش مي دهد. کل جهان يک سيستم مستقل است که آنتروپي آن دائماً در حال افزايش است. به همين دليل دانشمندان معتقدند که ممکن است جهان به حالتي از حداکثر آنتروپي برسد که در آن حالت همه ي مواد داراي گرماي يکنواخت باشند.
منبع:How stuff works. Com
/ج
