Entropija fizikā ir lielums, kas mēra attiecības starp siltumenerģiju un temperatūru, tas ir, cik daudz sistēmā ir noderīgas enerģijas, lai veiktu darbu.
Entropijas izcelsme ir termodinamikas pētījumos, lai izskaidrotu, kāpēc noteiktas parādības, kas respektē enerģijas saglabāšanu, patiesībā nerealizējas.
Lai to vienkārši izskaidrotu, iedomāsimies telpu, kas ir sadalīta divās daļās, kuras atdala siena. Tagad pieņemsim, ka vienā no divām telpas starpsienām ir saspiesta gāze. Tātad, ja siena sabruktu, gāze izplatījās visā telpā.
Entropija termodinamikā
Toreiz Rūdolfs Klausiuss izvirzīja otro termodinamikas likumu: "Nav iespējams autonomai mašīnai bez ārēja aģenta palīdzības pārnest siltumu no viena ķermeņa uz siltāku."
Tas ir, turpinot iepriekšējo piemēru, mēs varam redzēt, kā gāze izplešas visā telpā, bet mēs nevaram redzēt, kā tā spontāni saspiežas tikai vienā pusē.
Pēc Klausiusa pieejas Ludvigs Boltmans 1877. gadā atrada veidu, kā matemātiski izteikt šo jēdzienu, un izstrādāja šādu formulu:
Entropija tās mūsdienu definīcijā
Entropiju modernākā definīcijā var saprast kā līdzvērtīgu mikrostatu skaitu vienā un tajā pašā sistēmas makrostātā. Tas ir, cik daudzos iespējamos veidos elementus var izvietot, lai novērotājs varētu makroskopiski izmērīt vienu un to pašu.
Skatoties citā veidā, entropija mēra stāvokļa atrašanas varbūtību daudzo kombināciju dēļ, kas dod tādu pašu rezultātu.
Citiem vārdiem sakot, stāvoklis ar augstu entropiju ir tāds, kurā ir liela varbūtība. Piemēram, diviem nejauši mestiem kauliņiem 7 summa ir augstāks entropijas stāvoklis nekā 12 summa.
Bet kā šī varbūtību sistēma ir saistīta ar termodinamikas likumu, kuru mēs citējām sākumā? Kopumā jāsaka, ka novērotais ir lielākās entropijas stāvoklis.
Atgriežoties pie gāzes piemēra, varbūtība, ka tās daļiņas turēsies vienā istabas pusē, ir tik bezgalīgi maza, ka novērotājs to nekad neredzēs.
Entropija un ekonomika
Entropijas jēdzienu var izmantot kā traucējumu sinonīmu, kam ekonomiskā sistēma ir tendence, ja nav izveidoti nepieciešamie noteikumi. Tas ir, bez valsts iejaukšanās ekonomiskā sistēma, pēc dažu autoru domām, mēdz izraisīt haosu, izraisot tādas krīzes, kādu novērojām Lielajā recesijā.
Daži analītiķi saka, ka šīs tendences dēļ uz entropiju, ņemot vērā tādas krīzes kā 2008. gadā, Federālajām rezervēm bija nepieciešama arī ekspansīva monetārā politika. Ja nē, tiek spekulēts, ka ASV ekonomika būtu vairāk ietekmēta.