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

Критическое масло Критическое масло

Что это за масло, с чем его едят и не ест ли оно нас тем временем само?

Maxim
Томограф, рентген и сгоревшие папирусы Томограф, рентген и сгоревшие папирусы

Рукописи из Геркуланума можно было расшифровать высокотехнологическими методами

Наука
Лабиринт: запутанная история Лабиринт: запутанная история

Самые необычные лабиринты мира – история и тайны

Вокруг света
Как выявить чушь в интернете: 10 правил критического мышления Как выявить чушь в интернете: 10 правил критического мышления

Как же правильно проверять информацию в интернете?

Psychologies
Отрывок из романа Дженнифер Сэйнт «Ариадна» Отрывок из романа Дженнифер Сэйнт «Ариадна»

Отрывок из страстного романа, рассказанного героинями греческих мифов

СНОБ
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
Голливудский режиссер уже больше 40 лет проповедует особый тип медитации. Попробуете? Голливудский режиссер уже больше 40 лет проповедует особый тип медитации. Попробуете?

Как улучшить свою жизнь? Ответ Дэвида Линча — медитируйте!

ТехИнсайдер
Как крупнейший в России производитель майонеза создал растительную котлету, которая принесла ему 350 млн руб. за год и вывела на рынок ОАЭ Как крупнейший в России производитель майонеза создал растительную котлету, которая принесла ему 350 млн руб. за год и вывела на рынок ОАЭ

Как руководство «Эфко» плевалось от очередной неудачной пробной котлеты

Inc.
На старте На старте

История несостоявшейся защиты первой диссертации Альберта Эйнштейна

Наука и жизнь
Заграничные штучки Заграничные штучки

Как в разных странах люди готовят свои дома к Новому году?

Лиза
Молекулы скорости: во Франции прошли гонки суперкаров размером в несколько нанометров Молекулы скорости: во Франции прошли гонки суперкаров размером в несколько нанометров

Участники гонки оставались на трассе 24 часа, преодолев до тысячи... нанометров

ТехИнсайдер
Снеговик на самом деле баба и самое загадочное одушевленное существо: история зимнего символа Снеговик на самом деле баба и самое загадочное одушевленное существо: история зимнего символа

Снеговик проделал нелегкий путь, чтобы отмыться от всякой чертовщины

ТехИнсайдер
Рождественские и новогодние монстры из разных культур. Вы не захотите их у себя дома! Рождественские и новогодние монстры из разных культур. Вы не захотите их у себя дома!

В Рождество некоторые народы ждали не только чудес, но и чудовищ

ТехИнсайдер
Ребенок боится темноты: что делать родителям — полезный совет Ребенок боится темноты: что делать родителям — полезный совет

Что делать, если ребенок боится темноты?

Psychologies
Оплакать потерю и протанцевать боль: 7 стратегий против любовной тоски Оплакать потерю и протанцевать боль: 7 стратегий против любовной тоски

Попробуйте семь стратегий освобождения и посмотрите в будущее с улыбкой

Psychologies
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
Польза или пиар Польза или пиар

Какую косметику выпускают звезды Голливуда (разбираем состав с экспертом)

Лиза
«Красота мешает личной жизни»: 3 истории женщин и комментарий психолога «Красота мешает личной жизни»: 3 истории женщин и комментарий психолога

Подчеркнутое внимание не дает красавицам возможности найти близкого человека

Psychologies
Как понять, что партнер нам подходит: 4 главных вопроса — проверьте себя Как понять, что партнер нам подходит: 4 главных вопроса — проверьте себя

Как понять, что вы встретили подходящего партнера?

Psychologies
Исследование: женщинам по всему миру больше нравится работать с людьми, а мужчинам — с вещами Исследование: женщинам по всему миру больше нравится работать с людьми, а мужчинам — с вещами

С чем предпочитают работать женщины и с чем — мужчины

Inc.
Теорема фермы Теорема фермы

Тренд farm to table зародился в Америке, но прижился и в России

Bones
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
Великая сила блаженного тупняка: почему ничего не хотеть — это нормально Великая сила блаженного тупняка: почему ничего не хотеть — это нормально

Почему установка «быстрее! выше! сильнее!» — это не всегда хорошо

Maxim
Своя история Своя история

Квинтэссенция творческого потенциала и дизайнерских предпочтений

SALON-Interior
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
«Доброе утро, монстр!»: истории об абьюзе и предательсве из кабинета психотерапевта «Доброе утро, монстр!»: истории об абьюзе и предательсве из кабинета психотерапевта

Отрывок из книги Кэтрин Гилдин «Доброе утро, монстр!»

Forbes
ТОП-9 долгожителей Земли. Некоторые из них могут жить вечно! ТОП-9 долгожителей Земли. Некоторые из них могут жить вечно!

Эти существа могут быть почти бессмертными

ТехИнсайдер
Керамический гриль Керамический гриль

Я всегда любил работать с огнем — здесь важно чувствовать сам процесс

Bones
100 лет назад люди устраивали соревнования по нырянию верхом на лошадях. Но зачем? 100 лет назад люди устраивали соревнования по нырянию верхом на лошадях. Но зачем?

Мало кто слышал о дайвинге с лошадьми. Но мы вам сейчас расскажем!

ТехИнсайдер
Чагырские неандертальцы побили мировой рекорд Чагырские неандертальцы побили мировой рекорд

Односемейный памятник доисторической культуры

Наука
Открыть в приложении