ENTROPY
Entropie is in het algemeen een maat voor “wanorde”. Dat is op zich niet zo’n goede definitie, maar zo wordt het in het algemeen wel gedefinieerd. Een meer concrete definitie zou zijn:
#color(blue)(DeltaS = int1/T delq_”rev”)#
waar:
- #q_”rev “# is de omkeerbare (d.w.z. meest efficiënte) warmtestroom
- #T# is temperatuur
- #S# is entropie
De #del# impliceert dat warmtestroom geen toestandsfunctie is (padonafhankelijk), maar een pad(-afhankelijke) functie. Entropie daarentegen is een padonafhankelijke functie.
CHAOS THEORIE
Chaos theorie stelt in feite dat een systeem waar geen willekeurigheid betrokken is bij het genereren van toekomstige toestanden in het systeem, toch onvoorspelbaar kan zijn. We hoeven niet in te gaan op de definitie van wat een chaotisch systeem maakt, want dat valt ver buiten het bestek van de vraag.
Een voorbeeld van een chaotisch systeem is wanneer je in computerprogrammering werkt met getallen die in de buurt van machinale precisie komen (gewoon op de grens te klein, in principe); ze zullen uiterst moeilijk volledig onveranderd te houden zijn, zelfs als je alleen maar probeert een specifiek klein getal uit te printen (zeg, in de buurt van #10^(-16)# op een 64-bit Linux).
Dus als je probeert om #5.2385947493857347xx10^(-16)# meerdere keren af te drukken, krijg je misschien:
- #2.7634757416249547xx10^(-16)#
- #9.6239678259758971xx10^(-16)#
- #7.2345079403769486xx10^(-16)#
…etc. Dat maakt dit chaotische systeem onvoorspelbaar; je verwacht #5.2385947493857347xx10^(-16)#, maar dat krijg je waarschijnlijk niet in een miljoen pogingen.
CHAOS THEORIE VS. ENTROPY
In essentie is het basisprincipe van de chaostheorie die betrekking heeft op entropie het idee dat het systeem neigt naar “wanorde”, d.w.z. iets dat onvoorspelbaar is. (Het is NIET de tweede wet van de thermodynamica.)
Dit impliceert dat het universum een chaotisch systeem is.
Als je een stel niet-klevende ballen op de grond laat vallen, kun je niet garanderen dat ze bij elkaar blijven EN elke keer op precies dezelfde plek vallen, EN op hun plaats blijven nadat ze gevallen zijn. Het is entropisch gunstig voor ze om zich van elkaar te scheiden en zich te verspreiden als ze de grond raken.
Dat wil zeggen, je kunt niet precies voorspellen hoe ze zullen vallen.
Zelfs al zou je ze aan elkaar laten kleven, dan nog is het ballensysteem in entropie gedaald gewoon doordat het valt en een systeem wordt dat losstaat van het menselijke systeem, en het menselijke systeem is in entropie gedaald toen de ballen zijn/haar handen verlieten.
Minder microstaten ter beschikking van het systeem = kleinere entropie voor het systeem.
Daarnaast is het universum nu in entropie toegenomen omdat het aantal beschouwde systemen is verdubbeld (jij + ballen). Het wordt altijd op de een of andere manier verantwoord.
DAN HOE KAN ENTROPY EEN STAATFUNCTIE ZIJN, ALS HET DE CHAOS THEORIE VOLGT?
Het is al eerder bewezen dat entropie een toestandsfunctie is.
Dat wil zeggen, we kunnen de begin- en eindtoestand bepalen zonder ons zorgen te maken over het pad dat gebruikt is om daar te komen. Dit is geruststellend omdat wij in een chaotisch systeem niet noodzakelijk de eindtoestand kunnen voorspellen.
Maar als wij de eindtoestand die wij willen bereiken, al kennen (d.w.z. zelf kiezen), kunnen wij op grond van de toestandsfunctie-eigenschap van de entropie aannemen, dat het niet uitmaakt welk pad wij hebben gevolgd, zolang het maar precies de eindtoestand oplevert die wij willen.
Het van tevoren kennen van de eindtoestand ondervangt de basisprincipes van de chaostheorie.