Как работают законы энтропии и почему их важно понимать нам всем

ForbesНаука

Безупречность хаоса: что такое энтропия и как жить в полной неопределенности

Энтропия — одно из самых сложных понятий в науке и в то же время одно из самых актуальных для современной реальности. Ведь речь идет о неопределенности, неизвестности и беспорядке, присущих любой системе, от человеческих отношений до падающего снега. Forbes Life объясняет, как работают законы энтропии и почему их важно понимать нам всем

Наталья Иншакова

Фото Getty Images

«Только энтропия дается легко», — говорил Чехов, и это действительно так: все в мире естественным образом стремится к хаосу. И очень быстро его достигает, только дай волю. Песочный замок смывает волна, заброшенный город зарастает деревьями, а если смахнуть собранный пазл со стола, его частицы рассыпятся в произвольном порядке. Мы переживаем энтропию в каждый момент времени, не отдавая себе в этом отчета: клетки человеческого тела разрушаются, в углах скапливается пыль, идеальные кубики сахара тают в чае. Происходят революции и государственные перевороты — и сама Вселенная неумолимо мчится навстречу коллапсу. Одним словом, как справедливо подметил ученый Стивен Хокинг в «Краткой истории времени»: «Энтропия увеличивается со временем, и это похоже на закон Мерфи: все всегда идет не так!»

Итак, энтропия — это мера беспорядка и неизвестности, используемая в разных науках, от химии до психологии. На деле все, конечно, намного сложнее.

Хаос и тепло: что такое энтропия в точных науках

Изучение энтропии — одно из самых нелюбимых занятий студентов технических вузов. Дело в том, что это сложная, трудно измеримая величина с множеством трактовок. В принципе как и сам хаос. В переводе с греческого «энтропия» значит «превращение» — впервые этот термин (вне всякого философского контекста) использовал немецкий физик Рудольф Клазиус в 1865 году. Он в первом приближении сформулировал второй закон термодинамики: «Нет процесса, единственным результатом которого является передача количества теплоты от более холодного тела к более теплому». В процессе этой передачи в природе обязательно произойдут какие-либо изменения, которые могли бы компенсировать переход.

Представим, что на подоконнике лежит кусок нагретого железа, его тепло постепенно распространяется в окружающей среде. В какой-то момент он передает пять квантов тепла, а рядом летают пять молекул газа. Но совершенно не очевидно, что каждая молекула получит по кванту. Возможно, одна получит все пять. Или какой-то молекуле достанется два, а какой-то — ни одного. Многообразие этих вариантов, степень рассеивания энергии в системе и называется энтропией в термодинамике. Для ее обозначения используется символ S.

Клазиус также вывел важнейший закон возрастания энтропии: в любой замкнутой системе она увеличивается или остается прежней. Чтобы понять это правило, подойдут бытовые аллегории. Представим, что мы оставили груду неразобранных носков в закрытом шкафу. Если открыть его через много месяцев, окажется, что изменений не произошло. Беспорядок никуда не делся, а, скорее всего, еще и возрос — носки покрылись пылью, на полках завелись тараканы и так далее.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

16 правил стройности 16 правил стройности

Полезные привычки полезны не только для фигуры, но и для психического здоровья

Psychologies
Елки-моталки Елки-моталки

Как остановить предновогоднюю гонку и получить удовольствие от праздника

Лиза
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Тромбоз Тромбоз

Для формирования тромбов необходимо сочетание трёх факторов

Здоровье
Парацетамол, ибупрофен, аспирин: вот что тебе надо знать о самых популярных обезболивающих Парацетамол, ибупрофен, аспирин: вот что тебе надо знать о самых популярных обезболивающих

Прежде чем принимать обезболивающее, тебе надо кое-то знать про эти лекарства

VOICE
Зимние забавы за пределами земли Зимние забавы за пределами земли

Возможно ли в темноте космоса найти места для катания на коньках?

Наука и жизнь
«Кейт Миддлтон стала жестокой невесткой»: Меган Маркл упрекнули в страсти к голливудским драмам «Кейт Миддлтон стала жестокой невесткой»: Меган Маркл упрекнули в страсти к голливудским драмам

Герцогиня Сассекская воплотила мечту всей своей жизни

VOICE
Невидимое преступление: что делать, если вы стали жертвой сталкинга Невидимое преступление: что делать, если вы стали жертвой сталкинга

Можно ли защитить себя от сталкера?

Forbes
ИИ лучше человека предсказывает распространение метастазов. Лечение изменится? ИИ лучше человека предсказывает распространение метастазов. Лечение изменится?

Могут ли ИИ прогнозировать результаты лечения?

ТехИнсайдер
Продюсер из Москвы собирает елочные игрушки. О его елке написал британский Vogue Продюсер из Москвы собирает елочные игрушки. О его елке написал британский Vogue

Павел Компан многие годы коллекционирует дизайнерские новогодние украшения

РБК
О чём говорят на кухне О чём говорят на кухне

Павел Кейв — о том, какой путь прошёл, чтобы построить бренд мирового уровня

Robb Report
Десять лет после детства Десять лет после детства

«Клипмейкеры»: Григорий Константинопольский реконструирует свои 90-е

Weekend
Путеводитель по мифам: подборка научно-популярных книг о мифологии Путеводитель по мифам: подборка научно-популярных книг о мифологии

Как Библия повторяет за шумерами и что имели в виду древние египтяне?

ТехИнсайдер
Эмануэле Поллини: «Здесь сконцентрирована культура всего мира» Эмануэле Поллини: «Здесь сконцентрирована культура всего мира»

Талантливый итальянец с русской душой ворвался на ресторанный рынок Москвы

Bones
«Свобода жутко энергозатратна»: Александра Маринина о темных временах и новом романе «Свобода жутко энергозатратна»: Александра Маринина о темных временах и новом романе

Александра Маринина — о том, как современные детективы раздвигают жанровые рамки

Forbes
Набирающие силу: женщины, за которыми мы будем следить в 2023 году Набирающие силу: женщины, за которыми мы будем следить в 2023 году

Список женщин, за которыми мы будем наблюдать

Forbes
Поучиться у Жюля Верна и Гибсона: где обитают самые фантастические идеи для бизнеса Поучиться у Жюля Верна и Гибсона: где обитают самые фантастические идеи для бизнеса

Почему научфан полезно читать всем и какие технологии ждут нас завтра

Forbes
Охотница на педофилов: история убийцы Миранды Барбур, которая выдавала себя за подростка Охотница на педофилов: история убийцы Миранды Барбур, которая выдавала себя за подростка

Убийство, совершенное Мирандой Барбур, на первый взгляд выглядело заурядным

VOICE
Знакомьтесь, Лина Гасанова! Знакомьтесь, Лина Гасанова!

Торжественно добавляем в почетный список героев новой вечерней моды еще одно имя

Собака.ru
Анкилозавры сражались друг с другом также яростно, как с тираннозавром Анкилозавры сражались друг с другом также яростно, как с тираннозавром

Костяные наросты на боках анкилозавра были сломаны не в борьбе с хищником

ТехИнсайдер
Как манипулировать памятью других людей: «вредные советы» от нейрофизиолога Как манипулировать памятью других людей: «вредные советы» от нейрофизиолога

Вы знали, что память — процесс творческий?

Psychologies
Магия слова Магия слова

Аффирмации, которые помогут приблизить осуществление заветной мечты

Лиза
Загадываешь, а всё без толку: психолог объясняет, какие желания сбываются, а какие — нет Загадываешь, а всё без толку: психолог объясняет, какие желания сбываются, а какие — нет

Как правильно загадывать желания?

VOICE
Что делать, если не хватает света: 5 идей для зимы Что делать, если не хватает света: 5 идей для зимы

Делимся идеями, которые помогут лучше чувствовать зимой

Psychologies
«Он умел заставить плясать даже камни». Как Сергей Дягилев покорил Европу русским искусством «Он умел заставить плясать даже камни». Как Сергей Дягилев покорил Европу русским искусством

Сергей Дягилев называл себя бездарностью и шаралатаном

СНОБ
Как правильно парковаться: 5 простых лайфхаков для водителей. Спорим, вы всегда делали это неправильно! Как правильно парковаться: 5 простых лайфхаков для водителей. Спорим, вы всегда делали это неправильно!

5 полезных лайфхаков, которые помогут справиться с парковкой автомобиля

ТехИнсайдер
Как российские ЗРК попали в руки американским военным и что из этого вышло Как российские ЗРК попали в руки американским военным и что из этого вышло

Чем хороши российские ЗРК «Тор» и «Оса»?

ТехИнсайдер
Христианство, ислам, иудаизм, буддизм: как религия помогает пережить кризис — 4 мнения о вере, человеке и смысле Христианство, ислам, иудаизм, буддизм: как религия помогает пережить кризис — 4 мнения о вере, человеке и смысле

Как вера может помочь нам сегодня?

Psychologies
Люди своего круга Люди своего круга

Зачем автомобильному бренду собственная вселенная

Автопилот
Целыми днями работаете за компьютером? 8 способов снять усталость и напряжение с глаз Целыми днями работаете за компьютером? 8 способов снять усталость и напряжение с глаз

Как помочь своим глазам пережить рабочий день?

Inc.
Открыть в приложении