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

Ненужная, но вездесущая ртуть Ненужная, но вездесущая ртуть

Употреблять щуку в пищу, оказывается, может быть небезопасно

Наука и жизнь
Вокруг и около: приемы импровизации, которые помогут в публичном выступлении Вокруг и около: приемы импровизации, которые помогут в публичном выступлении

Какие приемы можно использовать, чтобы сделать свое выступление эффектным?

Inc.
Светлое будущее с сердцем свиньи Светлое будущее с сердцем свиньи

Главные тренды науки в 2022 году

Эксперт
Миома и саркома матки: что нужно знать об этих заболеваниях каждой женщине? Миома и саркома матки: что нужно знать об этих заболеваниях каждой женщине?

Миома матки: симптомы заболевания, диагностика и факторы риска

Psychologies
Лишняя деталь: можно ли отказаться от ремня ГРМ в двигателе? Лишняя деталь: можно ли отказаться от ремня ГРМ в двигателе?

Газораспределительный механизм — неотъемлемая часть любого поршневого двигателя

ТехИнсайдер
Четыре жизни Курдистана Четыре жизни Курдистана

Ждут ли на Ближнем Востоке курдское государство

Эксперт
Как очистить память на айфоне: 7 способов Как очистить память на айфоне: 7 способов

Как избавиться от ненужных приложений и файлов на айфоне?

CHIP
Вибраторы и лечение. Когда и как появились компаньоны женщин — занимательная история Вибраторы и лечение. Когда и как появились компаньоны женщин — занимательная история

История вибраторов: как они помогали в лечении женщин

ТехИнсайдер
Возможна ли любовь по переписке: история читательницы и мнение юнгианского аналитика Возможна ли любовь по переписке: история читательницы и мнение юнгианского аналитика

Можно ли полюбить, не зная человека в реальной жизни?

Psychologies
Настоящий кошмар: реальные истории, ставшие основой известных фильмов ужасов. Эти события вас шокируют! Настоящий кошмар: реальные истории, ставшие основой известных фильмов ужасов. Эти события вас шокируют!

В основу многих хорроров действительно легли реальные события

ТехИнсайдер
Самые популярные сахарозаменители. Вред или все таки польза? Самые популярные сахарозаменители. Вред или все таки польза?

Сахарозаменители действительно работают? Или это просто маркетинговый ход?

ТехИнсайдер
Все будет хорошо. Сююмбике Давлет-Кильдеева — о надежде и правде Все будет хорошо. Сююмбике Давлет-Кильдеева — о надежде и правде

Сююмбике Давлет-Кильдеева — о том, что на самом деле значит «все хорошо»

РБК
От Афродиты до Рубенса: как менялось отношение к женскому телу в искусстве От Афродиты до Рубенса: как менялось отношение к женскому телу в искусстве

Почему нагота то уходила из искусства, то снова возвращалась?

Forbes
Создатель морских мин рассказал, почему ему не стыдно за своё изобретение Создатель морских мин рассказал, почему ему не стыдно за своё изобретение

Роберт Фултон — создатель подводной войны

ТехИнсайдер
Вот одна из главных причин, почему человечество не может справиться с климатическим кризисом Вот одна из главных причин, почему человечество не может справиться с климатическим кризисом

Общество не научилось уделять достаточно внимания составлению учебников

ТехИнсайдер
Pantone назвали цвет 2023 года. Как его выбирают и зачем это нужно? Pantone назвали цвет 2023 года. Как его выбирают и зачем это нужно?

Как можно предсказать главный цвет на год вперед?

Правила жизни
Эмоциональное отреагирование: как справиться с переживаниями без вреда для себя и окружающих Эмоциональное отреагирование: как справиться с переживаниями без вреда для себя и окружающих

Сдерживание эмоциональных порывов вредит всем сферам нашей жизни

Psychologies
The Sneg: история одной семьи, которая оставила всё ради мечты о собственной фабрике The Sneg: история одной семьи, которая оставила всё ради мечты о собственной фабрике

The Sneg — самый настоящий семейный бизнес, которых в России не так много

Inc.
Что необходимо знать о проезжей части Что необходимо знать о проезжей части

Чем отличаются «Проезжая часть» и «Дорога»

РБК
Коллекционеры Коллекционеры

Best dressed — это про тех, кто привел в порядок и себя, и свою планету

Собака.ru
Пятнадцать натуральных средств для омоложения Пятнадцать натуральных средств для омоложения

Предотвратить мелкие «возрастные» неприятности можно и без помощи специалистов

Здоровье
Сперма для некоторых животных — полноценная еда. Вы удивитесь! Сперма для некоторых животных — полноценная еда. Вы удивитесь!

Для подводных жителей правильное питание включает в себя даже жидкости организма

ТехИнсайдер
Толкование снов: о чем говорит ваше бессознательное — познайте себя Толкование снов: о чем говорит ваше бессознательное — познайте себя

Способны ли мы узнать глубину нашей личности благодаря снам?

Psychologies
«Жена, а не человек»: как Софья Толстая боролась за собственный голос «Жена, а не человек»: как Софья Толстая боролась за собственный голос

Как Софья Толстая боролась за право высказываться и творить?

Forbes
История браузера на телефоне: как посмотреть и почистить История браузера на телефоне: как посмотреть и почистить

Как посмотреть историю в самых популярных мобильных браузерах

CHIP
МAXIM посмотрел «Аватар-2» и готов вынести вердикт, стоит ли смотреть фильм на большом экране МAXIM посмотрел «Аватар-2» и готов вынести вердикт, стоит ли смотреть фильм на большом экране

«Аватар-2»: Строили мы, строили и наконец построили

Maxim
Сколько можно пить. Наша новогодняя инструкция Сколько можно пить. Наша новогодняя инструкция

Сколько можно выпить и как научиться контролировать порции

Новый очаг
Тренерский совет Тренерский совет

Ищите новую мотивацию, новые виды тренировок, новые горизонты

Men Today
Вот что на самом деле является искусственным интеллектом — вы сильно ошибались на этот счет Вот что на самом деле является искусственным интеллектом — вы сильно ошибались на этот счет

На самом деле настоящий ИИ гораздо менее распространен, чем вы думаете

ТехИнсайдер
«Мы завернули Наташку в ковер»: Владимир Левкин рассказал, как группа «На-На» похитила Ветлицкую «Мы завернули Наташку в ковер»: Владимир Левкин рассказал, как группа «На-На» похитила Ветлицкую

Владимир Левкин пережил курьезную историю с Натальей Ветлицкой

VOICE
Открыть в приложении