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

Клады железного века указали на проблемы финикийцев из-за падения Ассирии Клады железного века указали на проблемы финикийцев из-за падения Ассирии

Ученые определили происхождение серебра в кладах времен позднего железного века

N+1
Зимние забавы за пределами земли Зимние забавы за пределами земли

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

Наука и жизнь
Лабиринт: запутанная история Лабиринт: запутанная история

Самые необычные лабиринты мира – история и тайны

Вокруг света
Свиной грипп атакует: симптомы заболевания и методы лечения Свиной грипп атакует: симптомы заболевания и методы лечения

Рассказываем, что такое свиной грипп и как его отличить от других ОРВИ

ТехИнсайдер
5 модных марок из Вьетнама и Таиланда, за которыми стоит следить 5 модных марок из Вьетнама и Таиланда, за которыми стоит следить

Локальные азиатские модные бренды, которые интересно для себя открыть

Правила жизни
Язык под соусом Язык под соусом

Кулинария – один из самых выразительных способов коммуникации

Grazia
У женщин есть суперспособность! Они могут вычислить, женат ли мужчина или одинок. У женщин есть суперспособность! Они могут вычислить, женат ли мужчина или одинок.

Мужчины буквально пахнут иначе, когда у них есть или нет девушки

ТехИнсайдер
«Медовые дни»: что ждало женщин из Красной Армии в плену у немцев «Медовые дни»: что ждало женщин из Красной Армии в плену у немцев

«Здоровые немецкие офицеры бьют пленную, бьют женщину»

VOICE
Крик души: о каких травмах может рассказать наш голос Крик души: о каких травмах может рассказать наш голос

О чем мы «звучим» другим людям?

Psychologies
Кто и где придумал футбол? История популярнейшей игры Кто и где придумал футбол? История популярнейшей игры

Кому мы благодарны за появление игры, за которой следят миллионы!

ТехИнсайдер
Как сохранить свои ценности и себя во времена хаоса: 5 шагов Как сохранить свои ценности и себя во времена хаоса: 5 шагов

Как оставаться собой, когда теряются ориентиры?

Psychologies
«Уже и пальто подать нельзя»: как деловой этикет помогает избегать харассмента «Уже и пальто подать нельзя»: как деловой этикет помогает избегать харассмента

Почему проявления вежливости могут быть неуместными

Forbes
Rasa: «Музыка — единственная вещь в жизни, которая приносит нам колоссальное удовольствие» Rasa: «Музыка — единственная вещь в жизни, которая приносит нам колоссальное удовольствие»

Даша и Витя Rasa начали громко и продолжили не менее круто

ЖАРА Magazine
Невезучие гении, не дожившие до славы совсем чуть-чуть. Часть II Невезучие гении, не дожившие до славы совсем чуть-чуть. Часть II

Гении прошлого, умершие в тот момент, когда у них все должно было получиться

Maxim
5 самых популярных гаджетов 1980-х годов, которые сегодня не встретишь ни у кого 5 самых популярных гаджетов 1980-х годов, которые сегодня не встретишь ни у кого

Какие гаджеты использовали 40 лет назад?

ТехИнсайдер
Эта дворянская семья влияет на Россию столетиями! Вы точно знаете их Эта дворянская семья влияет на Россию столетиями! Вы точно знаете их

Семьи служителей царя, поэтов и кинематографистов, влияющие на Россию

ТехИнсайдер
Это вообще нормально: как выстроить отношения с повзрослевшим ребенком Это вообще нормально: как выстроить отношения с повзрослевшим ребенком

Отрывок из книги «Чертовы подростки!» — о родительской тревоге, гневе и вине

Forbes
Молчаливые наблюдатели: могут ли растения видеть и поворачиваться к нам «лицом» Молчаливые наблюдатели: могут ли растения видеть и поворачиваться к нам «лицом»

Не всматриваются ли растения на людей в ответ

ТехИнсайдер
10 фильмов 2022 года от худшего к лучшему по версии «Сноба» 10 фильмов 2022 года от худшего к лучшему по версии «Сноба»

9 лучших фильмов 2022 года — и один худший

СНОБ
От депрессии до пищевой аллергии От депрессии до пищевой аллергии

Почему болит голова после сна?

Лиза
Лишнего не надо Лишнего не надо

Что объединяет Памелу Андерсон и Анджелину Джоли?

VOICE
Трезвый взгляд Трезвый взгляд

История девушки, которой удалось победить алкоголизм

VOICE
Сколько лет в среднем живут собаки, и что влияет на продолжительность их жизни Сколько лет в среднем живут собаки, и что влияет на продолжительность их жизни

Сколько живут лучшие друзья человека, как порода влияет на долготу их жизни

ТехИнсайдер
Что нельзя есть при повышенном сахаре в крови: 7 запрещенных продуктов Что нельзя есть при повышенном сахаре в крови: 7 запрещенных продуктов

Увы, при повышенном сахаре в крови от многих лакомств придется отказаться!

ТехИнсайдер
Как основатель купленного X5 Group стартапа создал благотворительную соцсеть Как основатель купленного X5 Group стартапа создал благотворительную соцсеть

Социальная сеть ro: — что в ней такого особенного?

Forbes
Откуда берется страх смерти и как его преодолеть? Откуда берется страх смерти и как его преодолеть?

Почему так важно говорить о смерти — особенно с теми, кто к ней близок?

Psychologies
Нам может повезти друг с другом Нам может повезти друг с другом

Пэтч Адамс о том, почему почему смешить людей — серьезная работа

Seasons of life
Как воспитывать ребенка в интернет-эпоху? Советы ученых Как воспитывать ребенка в интернет-эпоху? Советы ученых

Когда телевизора может быть много? А как говорить с подростками о порно?

ТехИнсайдер
20 лучших российских сериалов последних лет, которые должен посмотреть каждый 20 лучших российских сериалов последних лет, которые должен посмотреть каждый

Топ российских современных сериалов

Правила жизни
Россия пытается справиться с ветром Россия пытается справиться с ветром

Приходится искать способы сохранить инфраструктуру ветроэнергетики

Эксперт
Открыть в приложении