Entropi

Hayatımızda bazı şeylerin gittikçe karmaşıklaştığı, düzensizleştiğini fark etmişsinizdir. Bir kaç gün toplanmayan odanın nasıl dağınıklık içinde kaldığını bilirsiniz. Giysiler oradan oraya savrulmuş, çoraplar herhangi bir yerden çıkabilir, gömlek, kirli sepeti yerine sandalye üzerindedir. Hatta biraz daha pasaklıysanız, halıya içecek dökülmüş, yiyecek kırıntıları ortalıkta kalmıştır. Halbuki her çorabın, gömleğin, pijamanın ve çamaşırın, çekmece ve dolaplarda yeri vardır. Anne, eş, yardımcı kişi topluyorsa, uğraşır durur, her seferinde söylenir, şunları yerine koy diye.

"Bilim adamları işte bu dağınıklığı da ölçebiliyorlar" desek inanmazsınız herhalde, ama bu gerçektir. Aslında, odada var olan eşyaların ve cisimlerin düzenli ya da düzensiz olduğu durumla, fizikte, kimyada, hatta biyolojide maddenin bileşenlerinin düzenli ya da düzensiz olduğu durum arasında bir fark yoktur. Yani odadaki durum, laboratuvarda deney kabındaki durumun özel bir halidir ve ölçülebilir diyebiliriz. Bu ölçüye Entropi denir. Bir sistemin entropisi, o sistemin bütün bileşenlerinin konum ve hareketlerini tam bir şekilde belirtebilecek bilgi miktarıdır. Tam olarak tanımı verebilmek için Omega ve Boltzman Sabiti denen sayıları da bilmek gerekir ancak bunları da izah etmek istediğimizde çoraplar ve giysiler anolojisi bir yere kadar işimize yarar. çorapların alabileceği eşit olasıklı durumların sayısının (ki bu sayı çok büyük olabilir inanın) doğal logaritmasını alın, bunu Boltzman sabiti ile çarpın, bulduğunuz değer odanın entropisidir. Şimdi düzenli bir odada çorapların durumları gayet sınırlı olduğunudan (dolabın alttan ikinci çekmecesinde yanyana olmalılar, olsa olsa sıraları değişebilir) entropisi düşüktür. Buna göre karşılaştırmalı olarak verirsek, cam bardağın entropisi düşüktür, kırılırsa entropi yükselir. Suyun entropisi yüksek, buzun düşüktür. (buzdaki bileşenler gayet düzgün bir şekilde kristal yapısındadırlar.) İdeal gazda entropi Avogadro sayısı ile orantılıdır. Sıcak gazın / sıvının / metalin entropisi yüksek, soğuğunki düşüktür.

Şimdi termodinamiğin ikinci kanunundan da bahsetmekte yarar var. Zaman ilerlediğinde evrendeki toplam entropi mutlaka artar. Bu o kadar önemli bir kanundur ki, enerjinin korunumu kanununun çok küçük ölçekte ihlal edilebilmesine karşılık, termodinamiğin ikinci kanununu ihlal etmek mümkün olmamıştır. Yani bir örnek vermek gerekirse cam bardağın zaman içerisinde kırılması mümkündür, ama kırılan bardağın cam bardağa dönüşmesi imkansıza yakın zorluktadır; teorik olarak tüm parçaları ince ince toplasanız bile en azından cam parçalarını toplamak için kullanacağınız enerji ve bu sırada oluşturduğunuz toplam düzensizlik, cam bardağın geri kazandığı düzenlilikten çok fazladır.

Burada çok önemli bir bilgi vermek gerekir, evrende entropinin artışı ile zamanın geri çevrilemezliği de aynı anlama gelir. Ancak bunun yerel olarak mümkün olmadığı söylenemez, yani bir sistemin entropisi azalabilir, ancak bunun için sistemin dışında bir yerlerde entropiyi daha fazla artıracak bir enerji kullanımı gerekir. Yani ne yaparsanız yapın evrenin toplam entropisi bir şekilde artar. Lokal entropi azalmasına bir örnek vermek gerekirse buzdolabının soğutucu devresi tam olarak bunu yapar; Dolabın içindeki suyu buza dönüştürürken azalttığımız entropiyle, dışındaki hava moleküllerini arkasındaki ızgara yoluyla ısıtırken artırdığımız entropiyi karşılaştırdığımızda iki şey söyleyebiliriz;
İlk olarak dışarıdaki entropi artışı her zaman içerideki azalmadan fazladır. İkincisi, bunlar (içerideki azalma / dışarıdaki artış) birbirine ne kadar yakınsa dolabın devresi o kadar verimlidir.

Zamanı geri çevirmek mümkün değildir, ama bunu yapmaya çalışan fedakar insanlara minnetimizi belli etmeliyiz.

Şimdi ertesi gün odanızı toplu biçimde bulduğunuzda eşiniz, anneniz yardımcı kişinin odanızı toplamak için ne kadar uğraştığını düşünüp onlara teşekkürlerinizi belirtirken kendilerine söyleyebileceğiniz bir ifadeyi burada belirtelim;
"Teşekkür ederim ..... Dünyanın en yetenekli kişisi sensin, benim için bu odada zamanı tersine çevirmişsin!"