Σάββατο 21 Δεκεμβρίου 2013

Η Εντροπία

Γράφει ο Βαγγέλης Τσούκας 
Η Εντροπία αποτελεί έννοια που απαντάται σχετικά σπάνια και κατανοείται ελάχιστα στην καθημερινότητα, ωστόσο είναι θεμελιώδης στην εξέλιξη των φυσικών φαινομένων και του ανθρώπου. Ως
μέγεθος η Εντροπία μετράει την ποσότητα της πληροφορίας που περιέχεται σε ένα σύστημα και συγκεκριμένα πόσες θέσεις μνήμης απαιτούνται για να αποθηκευτεί αυτή. Ένα απλοϊκό παράδειγμα είναι ότι ένα σύνολο από 100 αντικείμενα απαιτούν 100 θέσεις για να καταχωρηθούν, άρα η Εντροπία του συστήματος είναι 100.

Ο φυσικός κόσμος συνιστάται από αναρίθμητα αντικείμενα που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με άπειρους δυνατούς συνδυασμούς και η πολυπλοκότητα αυτή ξεπερνά κατά πολύ την ικανότητα του ανθρώπου να την περιγράψει. Για παράδειγμα η περιγραφή της κίνησης των μορίων μιας απειροελάχιστης σταγόνας νερού ή η εξήγηση των φαινομένων που συμβαίνουν σε ένα απλό κύτταρο είναι αδύνατο να παρακολουθηθούν με ακρίβεια. Στις περιπτώσεις λοιπόν που τα φαινόμενα ξεπερνούν την περιγραφική ικανότητα του ανθρώπου η Εντροπία χρησιμεύει ως μέτρο της "αταξίας" ενός συστήματος: μεγάλη Εντροπία σημαίνει ότι το σύστημα αποτελείται από πολλά διακριτά αντικείμενα που φαίνεται να είναι άτακτα τοποθετημένα, ενώ μικρή Εντροπία σημαίνει ότι το γνωρίζουμε περισσότερο και φαίνεται έτσι να είναι πιο "τακτοποιημένο".

Σε κάθε φαινόμενο παρατηρείται η μονόδρομη αύξηση της Εντροπίας, ή σωστότερα, η μη μείωσή της. Για παράδειγμα ένα γυάλινο αντικείμενο, αν αφεθεί ελεύθερο, διασπάται σε πολλά κομμάτια που έχουν Εντροπία μεγαλύτερη από το αρχικό, ενώ η μείωση της Εντροπίας, δηλαδή η αυθόρμητη σύσταση του αντικειμένου από τα κομμάτια του, θεωρείται αδύνατη. Η φορά αυτή, της μη μείωσης, παρατηρείται καθολικά στη φύση και έχει ταυτιστεί με το λεγόμενο "βέλος" ή καλύτερα "ποτάμι" του Χρόνου το οποίο δεν μπορεί να γυρίσει πίσω. Σε μεμονωμένα τμήματα ενός συστήματος, πχ. στη Γη, είναι δυνατή η μείωση της Εντροπίας, πχ. η ανάπτυξη και εξέλιξη της βιολογικής ζωής, με την προϋπόθεση όμως ότι στο υπόλοιπο σύμπαν αυτή θα αυξηθεί σε μεγαλύτερο βαθμό, ώστε τελικά να προκύψει θετικό ισοζύγιο. Η σύγχρονη φυσική επιστήμη όμως προβλέπει ότι είναι δυνατή ακόμα και η αυθόρμητη μείωση της Εντροπίας, αλλά συμβαίνει τόσο εξαιρετικά σπάνια που δεν είναι δυνατόν να παρατηρηθεί από τον άνθρωπο. Συνεπώς ο νόμος, που είναι γνωστός ως Δεύτερος Θερμοδυναμικός, διατυπώνεται ως εξής: η Εντοπία αυξάνει ΣΧΕΔΟΝ πάντα.

Η Εντροπία βρίσκεται στο σημείο τομής της φυσικής και της φιλοσοφίας. Ο άνθρωπος, για την καλύτερη επιβίωσή του, τείνει να μειώνει την αταξία του άμεσου περιβάλλοντός του με οποιοδήποτε κόστος για τον υπόλοιπο κόσμο. Εναπόκειται όμως στην επιλογή του η Τάξη που θα προκύψει να αρμόζει στην ανώτερη ανθρώπινη φύση και όχι στα κατώτερα ζωικά ένστικτα.




Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου