47,332
עריכות
שינויים
אין תקציר עריכה
אנטרופיה היא דרך לביטוי אי-הסדר במערכת. קיימים הסברים טכניים לאנטרופיה במערכות פיזיקליות ומערכות מידע.
''''אנטרופיה''' (Entropy) היא מושג המשמש בתחומים שונים בינהם פיזיקה (ב[[תרמודינמיקה ומכאניקה סטטסטית), [[תורת המידע]], מתמטיקה ובאחרונה גם ב[[מערכות מורכבות]] וביולוגיה.
החוק השני של התרמודינמיקה קובע כי במערכת סגורה האנטרופיה תמיד עולה. כלומר, במערכת שלא מקבל אנרגיה מבחוץ, אי הסדר תמיד יגדל. דוגמא למערכת כזו היא טיפת צבע בתוך כוס מים. עם הזמן הטיפה תלך ותתפשט והרמת אי הסדר במערכת תגדל. ניתן להקטין את אי הסדר על ידי השקעת אנרגיה שתאפשר ליצור סדר חדש. במקרה של טיפת הצבע, זיקוק התמיסה יאפשר הפרדה מחודשת של הצבע מהמים.
ההגדרה המקובלת להגדרת אנטרופיה בכל התחומים האלה היא:
:<math>S = - k\sum_i P_i \ln P_i \!</math>
כאשר S הוא הסמל המקובל ל אנטרופיה, הסכום רץ על פני כל המיקרו-מצבים שקיימים במאקרו-מצב, וP_i הוא ההסתברות של מיקרו-מצב i. קבוע הפורפרציה k תלוי ביחדיות שבהם בוחרים לייצג את S . כאשר בוחרים את יחדיות SI הוא מייצג את קבוע בולצמן. אם היחידות הן ביטים, K הוא קבוע אחר.
בלשון חיי-היומ-יום אנטרופיה היא דרך לביטוי אי-הסדר במערכת. קיימים הסברים טכניים לאנטרופיה במערכות פיזיקליות ומערכות מידע.
[[החוק השני של התרמודינמיקה]] קובע כי במערכת מבודדת (מערכת שלא נכנסים אליה זרמים של [[אנרגיה]] או חומר) האנטרופיה תמיד עולה. דוגמא למערכת כזו היא טיפת צבע בתוך כוס מים. עם הזמן הטיפה תלך ותתפשט ורמת "אי הסדר" במערכת תגדל. ניתן להקטין את אי הסדר על ידי השקעת אנרגיה שתאפשר ליצור סדר חדש. במקרה של טיפת הצבע, זיקוק התמיסה יאפשר הפרדה מחודשת של הצבע מהמים.
===דוגמאות לא טובות לאנטרופיה===
===דוגמאות לא טובות לאנטרופיה===
האתר http://www.entropysite.com מציין כי מספר דוגמאות הנמצאות בשימוש רווח להסבר מושג האנטרופיה יסודן בטעות. בין הדוגמאות הללו: ערבוב של חפיסת קלפים, חדר ההולך ומתבלגן. בדוגמאות אלו לא חל שום שינוי באנרטרופיה של העצמים המדוברים. זאת, מכיוון שלא ייתכן שינוי באנטרופיה של גופים פיזיקלים ברמת המקרו. מצבה הראשוני של חפיסת הקלפים אינו מצב מסודר יותר ממצבה לאחר ערבוב. המקום בו כן אירע שינוי באנטרופיה הוא מה שלא מתואר בדוגמאות הללו: היד המערבבת את הקלפים והרוח הנכנסת לחדר. בתוך שני סוכני שינוי אלו חלו שינויים באנטרופיה: שריפת אנרגיה כימית בשריר וניצול אנרגיה ליצירת הרוח.
האתר http://www.entropysite.com טוען כי מספר דוגמאות הנמצאות בשימוש רווח להסבר מושג האנטרופיה יסודן בטעות. בין הדוגמאות הללו: ערבוב של חפיסת קלפים, חדר ההולך ומתבלגן. בדוגמאות אלו לא חל שום שינוי באנרטרופיה של העצמים המדוברים. זאת, מכיוון שלא ייתכן שינוי באנטרופיה של גופים פיזיקלים ברמת המקרו. מצבה הראשוני של חפיסת הקלפים אינו מצב מסודר יותר ממצבה לאחר ערבוב. המקום בו כן אירע שינוי באנטרופיה הוא מה שלא מתואר בדוגמאות הללו: היד המערבבת את הקלפים והרוח הנכנסת לחדר. בתוך שני סוכני שינוי אלו חלו שינויים באנטרופיה: שריפת אנרגיה כימית בשריר וניצול אנרגיה ליצירת הרוח.
למעשה, שתי הדוגמאות הללו מתארות שימוש ב[[אקסרגיה]] ליצירת סדר חדש במערכת נתונה תוך ייצוא האנטרופיה למערכת גדולה יותר.
ביקורת זו נכונה ברמה הכימית או מכניקה סטטיסטית, אבל לאו דווקא ברמה של מערכות מורכבות יותר או בתורת המידע. חפיסת קלפים "מסודרת" היא מצב ברור עבור בני האדם ונושאת בחובה מידע. אפשר להגדיר תכונות סטטיסטיות גם על "חדר מסודר" (שבו לאנשים שונים קל למצוא דברים יחסית ל"חדר מובלגן").
==נושאים וערכים קשורים==
==נושאים וערכים קשורים==