L’entropia è uno I concetti più dannosi e fraintesi nella scienza Probabilmente l’avete sentito definire come la “quantità di disordine” in un sistema. E la seconda legge della termodinamica è che l’entropia di un sistema chiuso aumenta sempre con il tempo. Quindi potresti pensare, perché hai bisogno di pulire il tuo ufficio se diventa un disastro?
Potrebbe essere vero, ma non si può dare la colpa all’entropia. La metafora della mensa viene spesso utilizzata per introdurre l’idea (di solito è la camera da letto di un adolescente, puoi identificarti?), ma è fuorviante. Vedere, disturbo Confusione o confusione non significa; Si riferisce al numero di modi in cui è possibile organizzare parti di un sistema senza modificare lo stato generale del sistema.
Ad esempio, supponiamo che il tuo “sistema” sia solo una scatola piena d’aria. All’interno, a livello microscopico, le molecole di gas rimbalzano come autoscontri. Ora, immagina di poter mappare la posizione e la velocità di ciascuna particella in un dato istante. Questa è una possibile disposizione o microstato, ma gli altri sono infiniti e cambiano trilioni di volte al secondo.
Tuttavia, non puoi davvero vederlo. Invece, ciò che osservi sono caratteristiche su scala macro come la pressione atmosferica complessiva; Se chiudessi la scatola al livello del mare, sarebbero 14,7 libbre per pollice quadrato. E se non aggiungi energia al sistema, ad esempio riscaldandolo, non cambierà. Quindi tutti questi microstati corrispondono al macrostato di 14,7 psi. Ottenere
In altre parole, l’entropia riguarda il collegamento tra il regno molecolare invisibile e gli oggetti visibili e misurabili, il mondo in cui viviamo. Si potrebbe dire che è un ponte concettuale e matematico tra due livelli di realtà. Voglio dire, è fantastico.
Ora, tra tutti i possibili risultati, quali si verificano effettivamente? È fondamentalmente casuale, quindi è una questione di probabilità. In effetti, il potenziale è fondamentale per l’idea di entropia, ed è questo ciò che l’immagine della stanza disordinata non riesce a catturare. Quindi userò un’analogia diversa: lanciare i dadi. “Dio non gioca a dadi con l’universo”, disse una volta Einstein. Parliamo proprio di questo, va bene?
Ossa che rotolano
Immagina di lanciare un dado da gioco a sei facce. Ottieni un numero da 1 a 6, giusto? Ci sono sei possibili risultati o stati. Se lanci un dado a 20 facce in Dungeons & Dragons, ci sono 20 stati possibili. Se vuoi sorprendere i tuoi amici di D&D, di solito puoi commentare che questo dado ha più entropia, perché ha più risultati possibili.
Ora diciamo che stai determinando le abilità di un personaggio in D&D e lancia Tre Dadi a sei facce. La somma dei tre valori può dare un valore compreso tra 3 e 18, ma le varie somme non sono uguali. Per la massima efficienza, diciamo, ne hai bisogno di 18. Bene, c’è solo un modo per ottenerlo: ogni dado deve essere un 6.
Fotografia: Rhett Alain