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
Наглядный пример: как видят мир кошки и человек Наглядный пример: как видят мир кошки и человек

Задумывались ли вы, как ваш любимый пушистик видит этот мир?

ТехИнсайдер
Уроки санскрита: что такое «кама мута» и как найти любовь в мелочах Уроки санскрита: что такое «кама мута» и как найти любовь в мелочах

Быть движимым любовью — что это за чувство и как оно наполняет жизнь смыслом?

Forbes
Конфетки на ёлке Конфетки на ёлке

Как мешок съеденных конфет повлияет на вашего ребёнка?

Здоровье
Сладкие эксперименты Сладкие эксперименты

В конфете одинаково важны и вкус, и внешний вид

Bones
5 книг, которые считаются “проклятыми” 5 книг, которые считаются “проклятыми”

Книги, которые обвинялись в безумии и смертях своих хозяев

ТехИнсайдер
Почему Анастасия Волочкова называет своей судьбой каждого нового мужчину? Рассказывает астролог Почему Анастасия Волочкова называет своей судьбой каждого нового мужчину? Рассказывает астролог

Почему Анастасии Волочковой не везет в любви? Спрашиваем у астролога

VOICE
Возвращение «черных лебедей» Возвращение «черных лебедей»

Угрозы мировой экономике и финансовой системе в 2023 году

Деньги
Возьмут всех, потом разберутся: как Испания принимает стартапы с российскими корнями Возьмут всех, потом разберутся: как Испания принимает стартапы с российскими корнями

В чем особенности испанского венчура

Forbes
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
Модель для доллара: чему крипторынок может научить классических финансистов Модель для доллара: чему крипторынок может научить классических финансистов

Криптовалюты помогают моделировать критические ситуации на финансовом рынке

Forbes
Как узнать, что партнер вас использует: 6 тревожных признаков — чек-лист психолога Как узнать, что партнер вас использует: 6 тревожных признаков — чек-лист психолога

Как же распознать спутника, который стремится получить выгоду?

Psychologies
Повседневное фантазирование: как и зачем мы придумываем другую жизнь — 4 интересных факта Повседневное фантазирование: как и зачем мы придумываем другую жизнь — 4 интересных факта

Что воображает о вас человек, сидящий в метро напротив?

Psychologies
Иностранный Дед Мороз: как называют главного героя Нового года в разных странах Иностранный Дед Мороз: как называют главного героя Нового года в разных странах

Как выглядят коллеги Деда Мороза из других стран

ТехИнсайдер
Как не стыдно: все забыли настоящее имя медведя, и почему его жилище называется берлога, а не медвелога? Как не стыдно: все забыли настоящее имя медведя, и почему его жилище называется берлога, а не медвелога?

Какое настоящее имя у косолапого сладкоешки?

ТехИнсайдер
Российские «Бонни и Клайд»: история двух бездомных, которые сначала убивали гадалок, а потом — всех подряд Российские «Бонни и Клайд»: история двух бездомных, которые сначала убивали гадалок, а потом — всех подряд

Они ни капельки не раскаивались в совершенных преступлениях

VOICE
У истоков атомной бомбы: кто же был У истоков атомной бомбы: кто же был

Кто работал над атомной бомбой?

ТехИнсайдер
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
Льгота 0%: как три агрохолдинга заработали за год 100 млрд рублей прибыли Льгота 0%: как три агрохолдинга заработали за год 100 млрд рублей прибыли

Как прибыль «Русагро», «Мираторга» и «Группы Черкизово» превысила 103 млрд

Forbes
Бизнес на Луне: зачем японский зонд везет на себе арабский луноход Бизнес на Луне: зачем японский зонд везет на себе арабский луноход

Космическое такси для луноходов

Forbes
Инкубы, жертвоприношения и оргии: что такое сексуальная магия — погрузитесь в историю Инкубы, жертвоприношения и оргии: что такое сексуальная магия — погрузитесь в историю

Как через секс «сливались с богом» средневековые монахи

Psychologies
Что мешает осуществить мечту: 8 типичных ошибок и решений Что мешает осуществить мечту: 8 типичных ошибок и решений

Почему намерения и реальность часто не находят точек соприкосновения?

Psychologies
Что было бы, если бы беременность длилась три года Что было бы, если бы беременность длилась три года

Что происходило бы с женщинами, если бы срок беременности увеличился?

ТехИнсайдер
Илья Авербух и Лиза Арзамасова: Илья Авербух и Лиза Арзамасова:

Мы вообще не понимаем, что такое ссориться

Коллекция. Караван историй
Олово для европейской бронзы 2000 лет назад добывали в горах Узбекистана Олово для европейской бронзы 2000 лет назад добывали в горах Узбекистана

Подводные раскопки корабля, затонувшего у побережья Турции 2000 лет назад

ТехИнсайдер
Страхи, навязчивое желание или его отсутствие: как справиться с психологическим бесплодием Страхи, навязчивое желание или его отсутствие: как справиться с психологическим бесплодием

Что мешает нам стать родителями?

Psychologies
Ругательства, которых не хватает русскому языку Ругательства, которых не хватает русскому языку

Самые витиеватые иностранные ругательства

Maxim
Закусывать надо!.. Но правильно Закусывать надо!.. Но правильно

6 продуктов, которые нельзя совмещать с алкоголем

Лиза
Его судили за личную жизнь и его хвалил Тарковский. Факты о режиссере Сергее Параджанове Его судили за личную жизнь и его хвалил Тарковский. Факты о режиссере Сергее Параджанове

Сергей Параджанов — представитель волны украинского поэтического кино

ТехИнсайдер
Аборты и неравенство зарплат: о чем писала первая французская журналистка Северин Аборты и неравенство зарплат: о чем писала первая французская журналистка Северин

Северин стала ролевой моделью для многих эмансипированных женщин

Forbes
Открыть в приложении