g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Tembel kanser müjdesi, neden odanızı berbat haldeyken temizlemek zorunda değilsiniz? İşte astrofizikçilerin bilimsel açıklaması geliyor

Sonunda hafta sonu için programı temizlemeye hazır olarak her şeyi ayarladığınızı hayal edin: erken kalkın, bir fincan kahve için ve tatilden beri ertelediğiniz şeyi yapmaya başlayın - odayı yukarıdan aşağıya, içeriden temizleyin Dışarıda her şey temiz ve düzenli hale gelir. Sonuçta her şeyin bir yeri var, mükemmel!

O platonik ideal oda ne kadar dayanabilir? Tekrarlanan tüm çabalarınızın boşuna olduğunu anlamanız uzun sürmez.

Ama neden odanız yıllarca düzenli tutulamıyor? Bunun nedeni, bir şey değiştiği sürece - yalnızca birine ihtiyaç duyulduğu sürece - artık temiz değildir. Yataktaki kirli çoraplar kaos, buruşuk bir yastık kılıfı kaos anlamına gelir ve komodinin üzerinde bir kutu atıştırmalık bisküvi mi var? Sana gülmeyeceğim ama bu yine de kaos anlamına geliyor.

Bu örnekte, odadaki nesneler, ölçüm sonucunun "temiz" olmasına neden olmak için yalnızca belirli belirli düzenlemeleri takip eder, ancak ölçüm sonucunun "kaotik" olmasına neden olabilecek milyonlarca başka düzenleme vardır. Az önce temizlediğiniz odaya bir kasırga çarparsa, temiz kalma olasılığı nedir? Sıfır? Pek sayılmaz.

Saf bir şans var - bir kasırga odanızdaki her şeyi saracak ve sonra yerine geri koyacaktır. Ancak bu küçük şans, satın aldığınız en iyi ikramiye piyangosuna eşittir. Öyleyse kabul edelim, bu ihtimalde kazanan olmayacaksın. Kasırgadan sonra, odayı kaotik bulma olasılığınız çok daha fazladır, çünkü bir odayı kaotik hale getirmenin çok fazla yolu vardır.

Ölüm, vergi ödeme ve termodinamiğin ikinci yasası gibi bazı şeyler evrensel olarak kesindir. İlk ikisi hakkında pek çok makale var ama bu üçüncüsü ile ilgili.

1824'te Fransız fizikçi Carnot, ilk olarak buhar motorunun çalışma prensibi hakkında düşünürken bu yasayı önerdi. Bu güne kadar, termodinamiğin ikinci yasası, değişmez bir gerçeğe yüceltilmiş olarak hala ayakta duruyor. Ne kadar uğraşırsanız uğraşın, onun sarsılmaz sonucundan kurtulamazsınız: izole bir sistemde entropi asla azalmaz.

Peki entropi nedir? Neden değişiyor? 1. Hava moleküllerinin kaç tane düzeni vardır? Size bir kutu hava verildiyse ve sizden bazı özelliklerini ölçmeniz istenirse, ilk tepkiniz bir cetvel ve termometre çıkararak hacim, sıcaklık veya basınç gibi bilimsel görünen bazı önemli sayıları kaydetmek olabilir. Bu tür bir ilk reaksiyon mantıklıdır, çünkü "hava" gibi şeylerin aslında etrafta dolaştığını biliyorsunuz, mikroskobik moleküllerin karmaşık koleksiyonlarıdır. Belki de kafanızda bir düşünce parladı - her molekülün hareketinin tüm pozisyonlarını ve hızlarını kaydetmek istiyorsunuz, ancak yakında bu düşünceleri unutacaksınız çünkü çok hantal ve aptalca. Sonuçta, sıcaklık, basınç ve hacim gibi sayılar, gerçekten ilgilendiğiniz tüm bilgileri sağlayacaktır. Kutuyu açmak, kutuyu sıkıştırmak veya kutunun genişlemesine izin vermek isteyip istemediğinizi size kutudaki hava hakkında her şeyi anlatabilirler. Bu hava moleküllerinin nasıl düzenlendiği önemli değildir.

Anahtar nokta budur. Kutudaki hava moleküllerini düzenlemenin birçok farklı yolu vardır ve bunların tümü aynı basınç, sıcaklık ve hacimle sonuçlanır. Parçacıklardan ikisinin konumlarının değiştiğini fark edecek misiniz? Kaç molekülün alt üst olduğunu anlayabilir misin? hayır yapamazsın. Basınç, sıcaklık ve hacim sabit tutulabilir. Entropinin rolü budur. Farklı düzenlemelerdeki bu görünmez şeyler (küçük hava parçacıkları) hala tam olarak aynı gözlemlenebilir ölçüme (basınç gibi) yol açabilir Entropi kavramı, farklı düzenlemelerin sayısını açıklar. 2. Son derece sert entropi Aynı şekilde, odadaki hava moleküllerinin birden aynı yönde topluca hareket etmeye karar vermesini, köşeye yığılmasını ve sizi bir boşlukta boğmasını engelleyemezsiniz. Cidden, parçacıklar veya moleküller arasında bunun olmasını engelleyebilecek hiçbir etkileşim yasası yoktur. Bununla birlikte, hava moleküllerinin hareketi, hiç bitmeyen bir moleküler hareket olan sayısız rastgele çarpışma ve hareket tarafından kontrol edilir. Özünde, bu sayısız hareket havayı her zaman kaotik bir halde bırakır: oda boyunca eşit olarak dağılmış. Ve hepsi bu, çünkü hava odaya bir köşeye yığılmaktan daha fazla dağılmış durumda. Sonunda, sistem asla düzensizlikten düzene geçmeyecektir (sisteme enerji eklemenin bir yolu olmadıkça, ama bu başka bir hikaye), çünkü kesinlikle ezici istatistiksel yasalar bu tür şeylerin olmasını engelleyecektir. Düzensiz durum ve sıralı durum olasılığı 10'a 1 veya 3720'ye 1 değil, 103'ten fazladır (Olasılığı daha iyi ölçmek için, 1'in sırasına birkaç sıfır daha ekleyebilirsiniz). Bir zamanlar düzenli olan oda için durum, odayı temizlemenin birkaç yolu olması, ancak odayı dağınık hale getirmenin sayısız yolu olmasıdır. Farklı "kaotik" düzenlemeler (kirli çorapları yatağa veya tuvalet masasına koymak gibi) aynı sıcaklık veya basınç ölçümüne yol açabilir. Entropi, aynı ölçüm değeri elde edilebildiğinde kaotik odaları yeniden düzenlemek için kaç farklı yolun kullanılabileceğini gösterir.

Kendi kaotik aygıtının hakim olduğu bir sistem için, her zaman daha yüksek entropi arayacaktır, çünkü kaos yaratmak için düzen yaratmaktan çok daha fazla yol vardır - bu termodinamiğin ikinci yasasıdır.

Yazar: Paul M. Sutter (Ohio Eyalet Üniversitesi astrofizikçisi) Yayıncı: Chu Shuting Sorumlu editör: Gu Jun

Kaynak: İlkeler, Popüler Bilim Çin

veda! Eski Sekiz Yol

Pinduoduo polisi aradı!