ENTROPI
Entropi är i allmänhet ett mått på ”oordning”. Det är inte direkt en bra definition i sig, men det är så det i allmänhet definieras. En mer konkret definition skulle vara:
#color(blue)(DeltaS = int1/T delq_”rev”)#
där:
- #q_”rev ”# är den reversibla (dvs. effektivaste) värmeflödet
- #T# är temperaturen
- #S# är entropin
Den #del# innebär att värmeflödet inte är en tillståndsfunktion (vägoberoende), utan en väg(-beroende) funktion. Entropin är däremot en vägoberoende funktion.
CHAOSTEORIN
Chaosteorin säger i princip att ett system där ingen slumpmässighet är inblandad i genereringen av framtida tillstånd i systemet ändå kan vara oförutsägbart. Vi behöver inte gå in på definitionen av vad som gör ett kaotiskt system, eftersom det ligger långt utanför frågans räckvidd.
Ett exempel på ett kaotiskt system är när man arbetar med siffror i datorprogrammering som är nära maskinprecision (bara på gränsen till för liten, i princip); de kommer att vara extremt svåra att hålla helt oförändrade, även om man bara försöker skriva ut en specifik liten siffra (låt oss säga, nära #10^(-16)# på en 64-bitars Linux).
Så om du försöker skriva ut #5.238594749493857347xx10^(-16)# flera gånger kan du få:
- #2.7634757416249547xx10^(-16)#
- #9.6239678259758971xx10^(-16)#
- #7.2345079403769486xx10^(-16)#
…etc. Det gör detta kaotiska system oförutsägbart; du förväntar dig #5.2385947493857347xx10^(-16)#, men du kommer förmodligen inte att få det i en miljon försök.
CHAOS THEORY VS. ENTROPI
De grundläggande principerna i kaosteorin som rör entropi är i princip tanken att systemet lutar mot ”oordning”, dvs. något som är oförutsägbart. (Det är INTE termodynamikens andra lag.)
Detta innebär att universum är ett kaotiskt system.
Om du släpper ett gäng icke-klibbiga bollar på marken kan du inte garantera att de kommer att hålla ihop OCH falla på exakt samma plats varje gång, OCH stanna på plats efter att de fallit. Det är entropiskt gynnsamt för dem att separera från varandra och spridas när de träffar marken.
Det vill säga, du kan inte förutsäga exakt hur de kommer att falla.
Även om du fick dem att hålla fast vid varandra, så har bollarnas system minskat i entropi helt enkelt genom att de faller och blir ett system som är skilt från människans system, och människans system har minskat i entropi när bollarna lämnade hans/hennes händer.
Mindre mikrotillstånd tillgängliga för systemet = mindre entropi för systemet.
Till detta kommer att universum nu har ökat i entropi eftersom antalet system som beaktas har fördubblats (du + bollar). Det är alltid redovisat på något sätt, på något sätt.
Så hur kan entropin då vara en tillståndsfunktion, om den följer kaosteorin?
Det har tidigare bevisats att entropin är en tillståndsfunktion.
Det vill säga, vi kan bestämma det initiala och slutgiltiga tillståndet utan att bekymra oss om vägen som används för att komma dit. Detta är betryggande eftersom vi i ett kaotiskt system inte nödvändigtvis kan förutsäga sluttillståndet.
Men om vi redan vet vilket sluttillstånd vi vill komma fram till (det vill säga vi väljer det själva), tillåter entropins tillståndsfunktionsegenskap oss att anta att vilken väg vi använde inte spelar någon roll så länge den genererar exakt det sluttillstånd vi vill ha.
Vid att känna till sluttillståndet i förväg övervinner man kaosteorins grundläggande principer.