Насколько я понимаю, закон постоянно возрастающей энтропии гласит, что «система всегда будет двигаться к наиболее неупорядоченному состоянию, и никогда в другом направлении».
Теперь я понимаю, почему для системы было бы практически невозможно уменьшить свою энтропию, так же как для меня практически невозможно собрать кубик Рубика, делая случайные повороты. Однако вероятность (очень малая) остается.
Почему этот закон лежит в основе столь значительной части современной физики? Почему бесполезна теория, нарушающая этот закон, и почему демон Максвелла был такой проблемой? Не описывает ли этот закон только то, что, скорее всего , произойдет в сложных системах, а не то, что должно произойти во всех системах?
Ханнеш, вы правы в том, что второй закон термодинамики описывает только то, что, скорее всего, произойдет в макроскопических системах, а не то, что должно произойти. Это правда, что система может спонтанно уменьшать свою энтропию в течение некоторого периода времени с небольшой, но отличной от нуля вероятностью. Однако вероятность того, что это произойдет снова и снова, стремится к нулю на больших временах, так что это совершенно невозможно на пределе очень больших времен.
Это сильно отличается от демона Максвелла. Демон Максвелла был серьезной проблемой, потому что казалось, что разумное существо (или вообще любой компьютер), способное производить очень точные измерения, может непрерывно уменьшать энтропию, скажем, ящика, содержащего молекулы газа. Для тех, кто не знает проблемы, это уменьшение энтропии может быть вызвано перегородкой с небольшим окном, которое демон может открывать или закрывать с незначительным усилием. Демон пропускает только быстро движущиеся молекулы в одну сторону, а медленно движущиеся в другую. Это эффективно заставляет тепло течь от холодного тела газа на одной стороне перегородки к горячему телу газа на другой стороне. Поскольку этот демон мог быть макроскопической системой, тогда у вас есть закрытая термодинамическая система, которая может детерминистически уменьшать свою энтропию до минимально возможного уровня и поддерживать ее там столько, сколько пожелает. Это явное нарушение второго закона, поскольку система никогда не стремится к термодинамическому равновесию.
Решение, как вы, возможно, знаете, заключается в том, что демон должен временно хранить информацию о положении и скорости частиц газа, чтобы выполнять свою дьявольскую работу. Если демон не бесконечен, то в конце концов он должен удалить эту информацию, чтобы освободить место для новой, чтобы он мог продолжать уменьшать энтропию газа. Удаление этой информации увеличивает энтропию системы ровно настолько, чтобы противодействовать охлаждающему действию демона в соответствии с принципом Ландауэра . Кажется, это впервые показал Чарльз Беннетт . Дело в том, что хотя может показаться, что живые существа временно уменьшают энтропию Вселенной, второй закон всегда настигает вас в конце концов.
В основном мы объясняем энтропию как «неупорядоченность системы», мы измеряем ее в больших масштабах для макроскопических объектов, а не для микроскопических объектов.
на самом деле ошибочно говорить, что энтропия — это беспорядок, энтропия — это не «беспорядок», а изменение энтропии — это не «от порядка к беспорядку». Энтропия измеряет рассеяние энергии: сколько энергии распределяется в процессе или насколько широко она распределяется при определенной температуре. В химии энергия, которую измеряет энтропия, называется «энергией движения», поступательной, колебательной и вращательной энергией молекул и, если применимо, энергией фазового перехода. (Энергия связи задействована только тогда, когда происходят химические реакции.) Давайте избавимся по крайней мере от одного популярного мифа: «Энтропия — это беспорядок» — достаточно распространенное утверждение, но общность не делает его правильным. Энтропия — это не «беспорядок», хотя они могут быть связаны друг с другом. В качестве хорошего урока о ловушках и подводных камнях попыток утвердить, что такое энтропия, см. «Понимание энтропии» Дэниела Ф. Стайера, American Journal of Physics 68(12): 1090-1096 (декабрь 2000 г.). Стайер использует жидкие кристаллы для иллюстрации примеров повышенной энтропии, сопровождающей повышенный «порядок», совершенно невозможный при энтропийном беспорядке мировоззрения. А также имейте в виду, что «порядок» — это субъективный термин, и как таковой он подвержен прихотям толкования.
прочитайте это для дальнейшего разъяснения http://entropysite.oxy.edu/cracked_crutch.html
Н. Дева