Что такое энтропия

Что такое энтропия

Энтропия Вселенной – это величина, показывающая уровень ее неупорядоченности и теплового состояния. С греческого языка переводится как «превращение». Проще говоря, энтропия определяет хаос.

Виды энтропии

Данный термин пришел к нам из Древней Греции, но в науку вошел лишь в XIX веке. За короткое время понятие меры хаоса стало использоваться во многих науках: физика, космология, биология и так далее. Виды энтропии делятся на:

  • информационная
  • термодинамическая
  • дифференциальная
  • культурная

В молекулярной физике, например, существует своя мера неупорядоченности – энтропия Больцмана. Этот физик смог доказать, что данное понятие тесно связано с вероятностью рассеяния энергии. Это называется термодинамической энтропией.

С другой стороны, информационная также характеризует хаос, но не такой, как хаотичность молекул, а непредсказуемость и неопределенность.

Энтропия Вселенной
Энтропия Вселенной

Энтропия Вселенной

Энтропия Вселенной не может быть вычислена стандартными формулами из-за действия гравитации и того, что материя не есть замкнутая система. Поэтому величина, определяющая хаос, подходит к понятию энтропии Вселенной как ни к чему другому.

Что же приводит к хаосу в космосе? Огромные объекты, являющиеся главным спонсором неупорядоченности Вселенной, это черные дыры.

Возможно, энтропию и можно вычислить, но пока ни одна попытка не увенчалась успехом. Почему так? Потому что ученым не хватает данных о том, как на вычисления могут повлиять другие небесные тела и темная энергия. Исследование последней находится лишь в зачаточном состоянии, поэтому конкретнее пока сказать нельзя. От того и энтропия Вселенной может постоянно изменяться.

Тепловая смерть Вселенной

Если рассматривать Вселенную как замкнутую термодинамическую систему, то ее неизбежно ждет погибель. Проще говоря – у всего есть конец. Мы уже рассматривали пять возможных сценариев смерти Вселенной. Тепловая смерть – один из вероятных вариантов кончины всего живого. В конце концов энергии всех видов, включая темную, могут эволюционировать в тепловую. Как только мера хаоса достигнет своего максимального значения, начнется тепловая смерть Вселенной.

Тепловая смерть Вселенной
Тепловая смерть Вселенной

К такому выводу пришел польский физик Рудольф Клаузиус в далеком 1865-ом. Второй закон термодинамики гласи, что система, которая прекратила обмен энергией с другой системой, будет стремиться прийти к уравновешенному состоянию. И вот этот вселенский баланс как раз может иметь значения, которые приведут к смерти всего живого. Но в XIX веке Клаузиус не учел одну важную деталь – гравитацию. Вселенная – не просто однородная газовая система, в которой частицы заполняют все доступное пространство. Неоднородность частиц космоса, скорее всего, никогда не достигнет максимального значения меры хаоса. Но даже сейчас, спустя более 150 лет, нельзя наверняка сказать: энтропия определяет лишь неупорядоченность Вселенной или же ее смерть.