אנטרופיה - זה ... מושג האנטרופיה. אנטרופיה רגיל

אנטרופיה - מילה שרבים שמעו, אך מעטים מבינים. ואנחנו חייבים להודות כי לפני הסוף להבין את המהות של התופעה הזו היא באמת קשה. עם זאת, זה לא צריך להפחיד אותנו. הרבה ממה שסובב אותנו, אנחנו, למעשה, יכולים להיות מוסברים רק באופן שטחי. ואנחנו לא מדברים על התפיסה או ידע של פרט מסוים. מס אנחנו מדברים על מכלול הידע המדעי העומד לרשות האנושות.

פערים רציניים קיימים לא רק את הידע של פרופורציות גלקסיה, למשל, בענייני חורים שחורים ועל חורי תולעת, אך שמקיף אותנו כל זמן. לדוגמא, עדיין מחלוקת לגבי האופי הפיזי של אור רחוק לדרך. ומי יכול למיין את מושג הזמן? בעיות מסוג זה - מגוון גדול. אבל במאמר זה אתאר אנטרופיה. במשך שנים רבות, המדענים נאבקים עם הרעיון של "אנטרופיה". כימיה ופיזיקה הולכים יד ביד בחקר זו תופעה מסתורית. אנחנו ננסה לברר מה עלה בגורל ידוע זמננו.

מבוא של המושג באקדמיה

המושג אנטרופיה של מומחי הסביבה הציג מתמטיקאי גרמני בולט רודולף ג'וליוס עמנואל קלאוזיוס. במילים פשוטות, המדען החליט לברר מה לעשות עם האנרגיה. באיזה מובן? לשם המחשה, בואו לא מתייחסים ניסויים רבים ובמחשבה מורכבת, מתמטיקה ניקח דוגמה יותר מוכרת לנו מחיי היומיום.

אתה חייב להיות מודע היטב כי כאשר אתה לחייב, למשל, סוללת טלפון ניידת, את כמות האנרגיה שהצטברה הסוללות תהיה פחות למעשה קבל מהרשת. ישנם הפסדים מסוימים. בחיי היומיום אנחנו רגילים לזה. אבל העובדה הפסדים כאלה להתרחש במערכות סגורות אחרות. עבור מתמטיקאים, פיזיקאים, מדובר בבעיה רצינית. המחקר בנושא זה ועבד רודולף קלאוזיוס.

כתוצאה מכך, הוא הביא למעשה prelyubopytny. אם אנחנו, שוב, להסיר את המינוח מסובך, זה אומר כי האנטרופיה - ההבדל בין האידיאל לבין תהליך אמיתי.

תארו לעצמכם שאתם בעלים של חנות. ואתם חייבים למימוש עלויות אשכוליות 100 ק"ג 10 MNT לק"ג. הצבת סימן ב 2 טאג על פאונד, אתה תקבל ממכירת 1200 MNT ייתן סכום שהציבה לעצמה הספק ולהשאיר לעצמך רווח של מאתיים MNT.

אז, זה היה תיאור מושלם של התהליך. וכל משווק יודע, כי לפי שעה, ימכור כמו אשכולית כולו, תהיה להם זמן להתייבש על ידי 15 אחוזים. 20 אחוזים ואינם נרקב, והם פשוט מוחקים. אבל זה תהליך אמיתי.

אז, מושג האנטרופיה, שפתח סביבה מתמטית, רודולף קלאוזיוס, מוגדר כקשר של מערכת שבה הגידול באנטרופיה תלויה בטמפרטורה של יחסי מערכת לערך של אפס מוחלט. למעשה, זה מראה את הערך של הפסולת (אבודים) האנרגיה.

המחוון מודד את הכאוס

ובכל זאת אפשר לשתף אמונות יש הטוענים אנטרופיה כי - מידה של תוהו ובוהו. כלומר, אם ניקח כמודל של מערכות סגורות הם בדרך כלל בחדר תלמיד לא נוקה על המדים הנקודים יצטרך לאפיין כמה אנטרופיה. אבל החשיבות שלה במצב הזה היא קטנה. אבל אם בנוסף לפזר צעצועים, להביא פופקורן מהמטבח (כמובן, נזק קטן) ולהשאיר בלגן על השולחן את כל ספרי הלימוד, האנטרופיה של המערכת (ובמקרה הספציפי הזה - את החדר) יעלו בחדות.

עניין מורכב

משנה אנטרופיה - מאוד קשה לתאר את התהליך. מדענים רבים במאות השנים האחרונות תרמו בחקר המנגנון של עבודתה. יתר על כן, מושג האנטרופיה משמש לא רק מתמטיקה ופיזיקה. היא גם מקום בזכות ולא בחסד של הכימיה. אומנים מסוימים משתמשים בו כדי להסביר תהליכים פסיכולוגיים אפילו ביחסים אנושים. תנו לנו לראות את ההבדל בנוסח שלושת הפיזיקאים. כל אחד מהם מגלה את האנטרופיה, ומצד שני, והשילוב שלהם יעזור לנו לצייר אותו תמונה קוהרנטית יותר.

קלאוזיוס אישור

אין אפשרות המעבר מחום גוף מגוף בטמפרטורה נמוך יותר גבוה.

ודא תביעתו זו היא פשוטה. אתה אף פעם לא תוכל לחמם ידות קרות, אומר, גור קטן קפוא כמו שהיית רוצה לעזור לו. אז אנחנו צריכים לתקוע אותו בחיקה, שבו הטמפרטורה גבוהה יותר ממה שהוא כיום.

תומסון אישור

זה לא יכול לעבד שתוצאתו תהיה לחלוטין את העבודה בשל החום, נלקח מאחד הגופים.

ואם אתה די פשוט, זה אומר שזה בלתי אפשרי מבחינה פיזית לבנות מכונת תנועה מתמדת. אל תאפשרו האנטרופיה של מערכת סגורה.

אימוץ בולצמן

אנטרופיה לא יכולה להקטין במערכת סגורה, כלומר, אלה שאינם מקבלים טעינת אנרגיה חיצונית.

ניסוח זה זעזע את האמונה של תומכים רבים של תורת האבולוציה, ואילצו אותם לחשוב ברצינות על נוכחות של היקום בורא אינטליגנטי. למה?

בגלל המחדל במערכת סגורה, האנטרופיה תמיד מגדיל. אז, מחריפה בשל הכאוס. זום זה יכול להיות בגלל רק כדי להטעין אנרגיה חיצונית. והחוק הזה, אנחנו רואים כל יום. אם אינך לטפל בגינה, בבית, במכונית, וכן הלאה. E., הם פשוט לא יהיו ראויים לשימוש.

בשנת megamasshtabah היקום שלנו - הוא גם מערכת סגורה. מדענים הגיעו למסקנה כי עצם קיומנו צריך לשקף את העובדה שאי שם קיים כוח הטעינה חיצוני זה. לכן אין זה מפתיע כי היום אסטרופיזיקאים מאמינים באלוהים.

חץ של זמן

עוד המחשה מאוד מתוחכמת של אנטרופיה יכולה להיות מיוצגת כפי חץ זמן. כלומר, האנטרופיה עולה לאיזה כיוון ינוע התהליך פיזי.

ואכן, אין זה סביר לשמוע את פיטוריו של הגנן, תוכל לצפות כי באזור שעליו היה אחראי, יהיה יותר מדויק מטופח. בדיוק ההפך - אם אתה לא לשכור עובד אחר, אחרי כמה זמן, אפילו הגן היפה ביותר לבוא לשממה.

אנטרופיה בכימיה

בדיסציפלינה של "כימיה" אנטרופיה היא מדד חשוב. בחלק מהמקרים, הערך שלו משפיע על התגובות הכימיות.

מי שלא ראה את הסצנה מהסרט שבו הדמויות מועברות במדויק אל המכל של ניטרוגליצרין, חשש לעורר התפרצות של תנועה חדה פזיזה? זה היה עזר חזותי לעיקרון האנתרופי ב כימי. אם הדמות שלה הגיעה לנקודה קריטית, זה יהיה נכתבה התגובה, אשר הביאה לפיצוץ.

ההפרעה בסדר

לרוב טוענים אנטרופיה כי - הוא הרצון כאוס. למעשה המילה "אנטרופיה" פירושו להפוך או לסובב. כבר אמרנו שזה מאפיין את הפעולה. מאוד מעניין בהקשר זה, את האנטרופיה של גז. בואו ננסה לדמיין איך זה קורה.

קח מערכת סגורה המורכבת משתי מכולות מחוברות, שכל אחד מהם היא גז. הלחץ בתוך המכולות עד שהם היו מחוברים בחוזקה, היה שונה. תארו לעצמכם מה קרה ברמה המולקולרית, כאשר הם יחד.

הקהל של מולקולות נמצאים תחת לחץ רב יותר, הוא מיד רץ אל אחיו, שחי עד די בחופשיות. לפיכך, הם הגבירו את הלחץ שם. זה יכול להיות לעומת דרך התזת המים בחדר האמבטיה. עברתי רק בצד אחד, הוא ישר רצה לדבר עם אחרים. בדומה לכך, המולקולה שלנו. וזה שלנו בצורה מושלמת מבודדת מהשפעה חיצונית, הם ידחפו את המערכת כל עוד לא להקים איזון מצוין בהיקף כולו. ואז, כאשר סביב כל מולקולה יהיה בדיוק באותו מקום כמו שכנות וכל השאר. וזה יהיה אנטרופיה הגבוהה ביותר בכימיה. סיבובים טרנספורמציות לחדול.

אנטרופיה רגיל

מדענים לא נטשו ניסיונותיהם לארגן ולמיין אפילו בלגן. מכיוון שערך אנטרופיה תלוי ריבוי תנאים נלווים, המונח "אנטרופיה תקן" הוצג. הערכים של תקנים אלה מסוכמים בטבלה מיוחדת, כך שתוכל לבצע חישובים בקלות ולפתור משימות יישום שונות.

ערכי ברירה על אנטרופיה סטנדרטי בהתחשב בתנאים של לחץ של אווירה אחת בטמפרטורה של 25 מעלות צלסיוס. ככל שהטמפרטורה מגבירה את הקצב גם מעלה.

קודי צפנים

יש גם אנטרופיה מידע. היא נועדה לסייע הצפנת הודעות מקודדות. לקבלת מידע אנטרופיה - ההסתברות של מידע החיזוי. ואם במילים פשוטות מאוד, זה כמה קל יהיה לפצח את צופן ליירט.

איך זה עובד? במבט ראשון, נראה כי, בלי אף כל נתוני המקור כדי להבין את המסר המוצפן לא יכול להיות. אבל זה לא נכון. הנה מגיע הסבירות.

תארו לעצמכם דף עם הודעה מוצפנת. אתה יודע כי השימוש בשפה הרוסית, אך הדמויות אינם מכירים כלל. איפה להתחיל? תחשוב: מה ההסתברות כי המכתב יפגוש בדף זה הוא "B"? וההזדמנות להיתקל האות "O"? מערכת, אתה מבין. חישוב התווים הם הנפוצים ביותר (והפחות סבירים - הוא גם אינדיקטור חשוב), והשווה עם המוזרויות של השפה שבה נכתבה ההודעה.

בנוסף, ישנם תכופים, וכן בשפות מסוימות ושילובים יציבים של אותיות. ידע זה משמש גם כדי לפענח. אגב, שיטה זו משמשת את הסיפור המפורסם שרלוק הולמס "ההרפתקאות של הגברים הרוקדים". באותו אופן לשבור קודים בטווח-עד מלחמת העולם השנייה.

וגם אנטרופיה המידע נועדה להגביר את האמינות של קידוד. בשל הנוסחות נגזרות מתמטיקה יכולה לנתח ולשפר את אפשרויות shifrovschikami המוצעות.

תקשורת עם חומר אפל

תורה אשר מחכה רק כדי להיות מאושרת, רבה מאוד. אחד מהם מתייחס לתופעה של אנטרופיה עם גילה יחסית לאחרונה חומר אפל. זה אומר שהאנרגיה אבדה פשוט מומרת בחושך. אסטרונומים להניח כי היקום שלנו רק 4 אחוז נפילת בעניין כפי שאנו מכירים אותה. וגם 96 האחוזים האחרים מועסקים נחקרו כרגע - בחושך.

כזה הכותרת היא קיבלה בשל העובדה שזה לא אינטראקציה עם קרינה אלקטרומגנטית ופולט אותו (כמו כל הידוע עד לאותו זמן האובייקטים ביקום). לכן, בשלב זה של התפתחות המחקר והמדע של חומר אפל ותכונותיו זה אינו אפשרי.