116,2 тыс подписчиков
Пришло время разобраться с энтропией. Понятие это одно из самых "мутных" в физике и многие из нас с трудом сформулируют, чем именно с физической точки зрения всё-таки является энтропия. Мера беспорядка системы? То, насколько много мы знаем о системе? Помимо отсутствия однозначного определения, есть тут и ещё одна интересная особенность!
Во многом путаница появляется по той причине, что энтропия имеет два совершенно разных и независимых друг от друга определения. При этом оба варианта верные.
- Это количество теплоты, деленное на температуру.
- Это вероятность нахождения системы в одном из возможных состояний в зависимости от той или иной группы параметров. Эта формировка куда приятнее и привычнее всем нам - мера беспорядка системы.
Из второй формулировки следует два возможных состояния:
- Высокий порядок в системе, подразумевающий много информации и обозначающий низкую энтропию.
- Низкий порядок в рассматриваемой системе, подразумевающий, что любое явление есть случайность, а информации мало, и следовательно - энтропия высокая.
Теперь самое интересное. Информации много... Информации мало. Но что значит "много информации"? Рассмотрим пример на картинке и сделаем вывод, что количество полученной информации есть штука субъективная, не зависящая от свойств системы. Этакий эффект наблюдателя в простой форме.
Слева мы в видим состояние с максимальной энтропией. Почему максимальной? А что тогда справа!? Дело в том, что если вы дальтоник или экран чёрно-белый, то вы считаете четыре разных шара одинаковыми. Сейчас информация о системе минимальна, но это то же состояние, что и на картинке слева!
Мораль сей басни такова: Будьте внимательны с понятием "информация". Обычно её количество зависит от того, кто получает эту информацию, и это может быть кто угодно с самыми разными возможностями.
1 минута
3 января 2024
849 читали