Энтропия - одно из самых запутанных понятий в физике. В институте нам однажды сказали, что энтропия - это мера беспорядка системы и она всегда увеличивается. Так все и запомнили, что энтропия=беспорядок. И очень многим ученикам так всё это и преподносят.
С помощью энтропии объясняют невозможность существования вечного двигателя или тепловое движение. Направление тех или иных процессов и даже остывание горячей воды в стакане.
Но если энтропия во Вселенной всегда возрастает, то почему возникают, например, упорядоченные кристаллические структурам? Беспорядок должен возрастать, а тут оно само кристаллизуется в виде идеально правильной решетки с порядком.
Проблема тут в том, что это чрезвычайно важное понятие в физике редко понимается должным образом.
Сейчас я бы сформулировал определение энтропии, как степень нашего незнания о том, какие ещё факторы оказывают влияние на состояние системы.
Но и это определение не совсем корректное. Это можно назвать и ростом беспорядка, но отсутствие должного количества информации звучит куда более объемно и корректно. Советую эту статью на канале.
Но даже если исходить из упрощения в термодинамике, то нужно отметить, что применимость энтропии в этом ключе соответствует только изолированным системам.
Изолированной система считается если:
- Физическая система, настолько удаленна от других систем, что не взаимодействует с ними
- Система, окружена стенами, через которые не могут пройти ни масса, ни энергия.
То есть система, полностью отчужденная от любого энергетического обмена и неспособная принимать энергию извне.
Является ли кристаллической материал такой системой? Является ли каждой атом такой системой? Конечно же нет.
Единичный атом не может быть в обычных условиях системой изолированной. Соответственно и кусок железяки не есть изолированная система. Это открытая система. Поэтому, формирование кристаллической структуры идёт по математическим моделям, а не произвольно (хотя бывает и обратное).
И тут возникает вопрос...А как быть со Вселенной, энтропия которой традиционно растёт. Это чуть ли не очередной физический парадокс и простого линейного ответа на вопрос тут не существует. Некоторые ученые предложили рассматривать Вселенную как квази-изолированную систему. Тогда всё более или менее логично в масштабах целой Вселенной. Но скорее всего эта гипотеза неверная. Мы поговорим об этом в отдельной статье. И это не означает, что энтропии не существует как таковой.
Остановимся на том, что хотя Вселенная в целом действительно стремится к максимальному беспорядку, в ней есть определенные «зоны» накачки энергии, а не её потери, где могут возникать всевозможные энергетические порядки и упорядочивания структур.
Так и получается кристаллизовать материал с правильной структурой. Это неизолированная зона, а значит энергия может расходоваться и на упорядочивание.
🚧🚧🚧
⚡ Подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!
✅ Подписывайтесь на канал в ДЗЕНе и обязательно возвращайтесь! Обновления выходят регулярно👀
👍 Ставьте лайк материалу, чтобы поддержать проект!
