الانتروبيا: ما هو وما هي أنواعها

هناك العديد من العلوم التي ، على الرغم من اختلافها في الغرض ، تتلاقى في العثور على الأصل والنمط واحتمال تغيير موضوع دراستهم. تشمل هذه العلوم الفيزياء والكيمياء والحوسبة والديناميكا الحرارية والاقتصاد.

يرتبط احتمال التغيير باضطراب معين موجود داخل النظام ؛ لشرح هذا الاضطراب ، يتم استخدام الانتروبيا ، وهو مصطلح يستخدم في باي.

على الرغم من أنها نظرية معقدة إلى حد ما ، إلا أن تطبيقاتها في علوم المعلومات والفيزياء والكيمياء أصبحت شائعة. لذلك ، من المفيد معرفة ما هو وما هي الأنواع الموجودة.

ما هو الانتروبيا؟

يمكن تعريف الانتروبيا على أنها كمية مادية، أي كمية قابلة للقياس داخل نظام مادي ؛ يستخدم هذا المقدار المادي لقياس مستوى الميل إلى الاضطراب الذي يعاني منه نظام ما في حالة معينة.

يسمح مقياس الاضطراب هذا أيضًا بتحديد مقدار الطاقة التي لا يمكن التحكم فيها وبالتالي فهي غير مفيدة للعمل ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يسمح لنا بتمييز الطاقة المفيدة ، أي تلك التي يتم تحويلها بالكامل إلى عمل.

تثبت نظرية الإنتروبيا أنه بمرور الوقت تميل الأنظمة إلى مزيد من الفوضى ، وفي حالات أخرى للعمال ، تزداد مستويات الانتروبيا الخاصة بها. لذلك ، يمكن القول إنه مقياس لمستوى الاضطراب داخل نظام أو تدهوره التدريجي.

في الرياضيات ، يتم تمثيل الإنتروبيا بالحرف S وتستند إلى الاحتمالات ؛ تسمح هذه القاعدة باستخدام هذه النظرية في علوم مثل علوم الكمبيوتر والاقتصاد.

كيف يكون ذلك ممكنا؟ ضمن هذه العلوم ، تشير الإنتروبيا إلى احتمال تلقي أو عدم تلقي معلومات عشوائية في نظام المعلومات. كان ذلك من عام 1948 عندما كان المهندس كلود إي. شانون ترفع ملف إنتروبيا المعلومات كطريقة لقياس العشوائية.

أنواع الانتروبيا

اعتمادًا على درجة الاضطراب داخل النظام ، يمكن القول أن هناك نوعين من الانتروبيا. هؤلاء هم:

الانتروبيا السلبية

الانتروبيا السلبية أو syntropy، لديه عمل يتعارض مع الانتروبيا. لذلك ، يمكن تعريفها على أنها قوة أو إجراء يحقق التوازن في النظام عن طريق الحد من الفوضى أو القضاء عليها.

في البداية ، أثار هذا المصطلح إروين شرودنغر Erwin Schrödinger ، عالم الفيزياء الألماني ، الذي أوضح أن الكائنات الحية المختلفة تعمل كعوامل موازنة لبعض الأنظمة. من بين هؤلاء الكائنات الحية البشر ، الذين يعتمد بقاؤهم جزئيًا على النظام.

الانتروبيا الإيجابية

تشير الانتروبيا الإيجابية ، التي تُعرف غالبًا باسم الانتروبيا ، إلى نظام تكون درجة الاضطراب الجزيئي فيه عالية. أي أن مستوى الكون أعلى.

ما هي تطبيقات الانتروبيا

نظرًا لأنه يمكن استخدام نظرية الإنتروبيا في مختلف العلوم ، يمكن تطبيقها على مجالات مختلفة من الحياة اليومية. بعض الأمثلة هي:

• Entropy في أنظمة أمان الكمبيوتر: في هذا المجال ، يتم استخدامه لإنشاء مفاتيح تشفير تحمي النظام. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يسمح باكتشاف وإيقاف الهجمات الإلكترونية في بعض الحالات.
• الانتروبيا في صناعة السيارات: يمكن استخدام صيغة الانتروبيا في أي نوع من نماذج الطاقة ؛ لذلك ، يمكن تطبيقه على غرف الاحتراق المستخدمة في المركبات.
• الانتروبيا في علم النفس: في هذه الحالة يمكن تطبيقها على النظم الاجتماعية التي يتطور فيها البشر. جميع الأفراد لديهم أوجه تشابه واختلاف في وقت واحد ويعتمد الحفظ عليها.
• الانتروبيا في علم اللغة: في هذا المجال يشير إلى الطريقة التي يتم بها تنظيم المعلومات ونشرها في أطروحة. بهذه الطريقة ، يمكن تحليل هذه المعلومات في عملية الاتصال.

أمثلة على الانتروبيا في الحياة اليومية

• داخل المطبخ ، يمكن رؤية الأواني الزجاجية كنظام كامل الترتيب والتوازن. إذا سقط وتكسر إلى العديد من القطع لكان قد خضع لحدث إنتروبي ، أي أن التغيير سيحدث يسبب الفوضى. لكن سيكون من المستحيل أن يحدث الحدث في الاتجاه المعاكس ، لتشكيل إناء زجاجي من القطع.
• الموت الحراري كما يطلقون في الفيزياء المعاصرة ، فإن ما يعتبرونه نهاية الكون هو أيضًا مثال على الإنتروبيا. تنص هذه النظرية على أنه في مرحلة ما سيصل الكون إلى التوازن ، وهو نقطة أقصى إنتروبيا ، وبالتالي ، سيتوقف عن التطور.

المصادر والمراجع:

• بونيت ل. (2021 ، يناير) مفاهيم وأساسيات الانتروبيا.
• Centro Estudios Cervantinos (المدخل: كل ما تحتاج إلى معرفته)