ENTROPI
Entropi er generelt et mål for “uorden”. Det er ikke ligefrem en god definition i sig selv, men det er sådan, det generelt defineres. En mere konkret definition ville være:
#color(blue)(DeltaS = int1/T delq_”rev”)#
hvor:
- #q_”rev “# er den reversible (dvs. mest effektive) varmestrøm
- #T# er temperaturen
- #S# er entropien
Den #del# antyder, at varmestrømmen ikke er en tilstandsfunktion (stiuafhængig), men en sti(-afhængig) funktion. Entropien er derimod en sti-uafhængig funktion.
CHAOSTEORIEN
Chaos-teorien siger grundlæggende, at et system, hvor der ikke er tilfældighed involveret i genereringen af fremtidige tilstande i systemet, stadig kan være uforudsigeligt. Vi behøver ikke at komme ind på definitionen af, hvad der gør et kaotisk system til et kaotisk system, for det ligger langt uden for spørgsmålets rækkevidde.
Et eksempel på et kaotisk system er, når man arbejder med tal i computerprogrammering, der er tæt på maskinpræcision (lige på grænsen til for lille, dybest set); de vil være ekstremt svære at holde helt uændret, selv hvis man blot forsøger at udskrive et specifikt lille tal (f.eks. tæt på #10^(-16)# på en 64-bit Linux).
Så hvis du forsøger at udskrive #5.238594794749383857347xx10^(-16)# flere gange, kan du få:
- #2.7634757416249547xx10^(-16)#
- #9.6239678259758971xx10^(-16)#
- #7.2345079403769486xx10^(-16)#
…etc. Det gør dette kaotiske system uforudsigeligt; man forventer #5.238594747493857347xx10^(-16)#, men det får man nok ikke i en million forsøg.
CHAOS THEORY VS. ENTROPI
Substantielt set er de grundlæggende principper i kaosteorien, der relaterer sig til entropi, ideen om, at systemet hælder mod “uorden”, dvs. noget, der er uforudsigeligt. (Det er IKKE termodynamikkens anden lov.)
Det indebærer, at universet er et kaotisk system.
Hvis man taber en masse ikke-klæbrige bolde på jorden, kan man ikke garantere, at de bliver sammen OG falder på nøjagtig samme sted hver gang OG bliver på plads efter faldet. Det er entropisk gunstigt for dem at adskille sig fra hinanden og sprede sig ved nedslaget på jorden.
Det vil sige, at man ikke kan forudsige præcis, hvordan de vil falde.
Selv om man fik dem til at holde fast ved hinanden, er kuglernes system faldet i entropi alene ved at falde og blive et system adskilt fra det menneskelige system, og det menneskelige system er faldet i entropi, når kuglerne forlod hans/hendes hænder.
Mindre mikrotilstande til rådighed for systemet = mindre entropi for systemet.
Dertil kommer, at universet nu er steget i entropi, fordi antallet af betragtede systemer er fordoblet (dig + bolde). Der er altid taget højde for det på en eller anden måde, på en eller anden måde.
SÅ HVORDAN KAN ENTROPI OGSÅ VÆRE EN TILSTANDSFUNKTION, HVIS DEN FØLGER KAOSTEORIEN?
Det er tidligere blevet bevist, at entropi er en tilstandsfunktion.
Det vil sige, at vi kan bestemme den oprindelige og endelige tilstand uden at bekymre os om den vej, der er brugt for at nå dertil. Dette er betryggende, fordi vi i et kaotisk system ikke nødvendigvis kan forudsige den endelige tilstand.
Men hvis vi allerede kender den endelige tilstand, vi ønsker at nå frem til (dvs. vi vælger den selv), giver entropiens tilstandsfunktionsegenskab os mulighed for at antage, at det er ligegyldigt, hvilken vej vi har brugt, så længe den genererer præcis den endelige tilstand, vi ønsker.
Ved at kende den endelige tilstand på forhånd overvinder vi de grundlæggende principper i kaosteorien.