Entropija: kas tas ir un kādi ir tā veidi

Ir dažādas zinātnes, kas, lai arī atšķiras pēc mērķa, saplūst, atrodot pētījuma objekta izcelsmi, modeli un izmaiņu varbūtību. Šīs zinātnes ietver fiziku, ķīmiju, skaitļošanu, termodinamiku un ekonomiku.

Izmaiņu varbūtība ir saistīta ar noteiktiem sistēmas traucējumiem; Lai izskaidrotu šo traucējumu, tiek izmantota entropija - termins, ko lieto pi.

Lai gan tā ir nedaudz sarežģīta teorija, tās pielietojums informācijas zinātnē, fizikā un ķīmijā ir kļuvis populārs. Tāpēc ir lietderīgi zināt, kas tas ir un kādi veidi pastāv.

Kas ir entropija?

Entropiju var definēt kā fizisku lielumu, tas ir, izmērāms daudzums fiziskajā sistēmā; Šo fizisko lielumu izmanto, lai noteiktu, cik lielā mērā sistēmai ir tendence uz traucējumiem noteiktā situācijā.

Šis traucējumu mērs arī ļauj noteikt, cik daudz enerģijas nevar kontrolēt un tāpēc nav noderīgs darbam; Turklāt tas ļauj mums atšķirt lietderīgo enerģiju, tas ir, to, kas tiek pilnībā pārvērsts darbā.

Entropijas teorija nosaka, ka laika gaitā sistēmām ir tendence uz lielākām nekārtībām, citās - darba dēļ, to entropijas līmenis palielinās. Tāpēc var teikt, ka tas ir sistēmas traucējumu līmeņa vai pakāpeniskas pasliktināšanās rādītājs.

Matemātikā entropiju attēlo burts S, un tās pamatā ir varbūtības; Šī bāze ļauj izmantot šo teoriju tādās zinātnēs kā datorzinātnes un ekonomika.

Kā tas ir iespējams? Šajās zinātnēs entropija attiecas uz varbūtību saņemt vai nejauši iegūt informāciju informācijas sistēmā. Tas bija no 1948. gada, kad inženieris Klods E. Šenons paaugstina informācijas entropija kā veids, kā izmērīt nejaušību.

Entropijas veidi

Atkarībā no traucējumu pakāpes sistēmā var teikt, ka pastāv divu veidu entropija. Šie ir:

Negatīva entropija

Negatīva entropija vai sintropija, darbojas pretēji entropijai. Tāpēc to var definēt kā spēku vai procedūru, kas līdzsvaro sistēmu, samazinot vai novēršot traucējumus.

Sākumā šo terminu izvirzīja vācu fiziķis Ervīns Šrēdingers, kurš paskaidroja, ka dažādas dzīvās būtnes darbojas kā līdzsvara līdzekļi dažām sistēmām. Šo dzīvo būtņu vidū ir cilvēki, kuru izdzīvošana daļēji ir atkarīga no kārtības.

Pozitīva entropija

Pozitīva entropija, kas bieži pazīstama vienkārši kā entropija, attiecas uz sistēmu, kuras molekulāro traucējumu pakāpe ir augsta. Tas ir, tā entropijas līmenis ir augstāks.

Kādi ir entropijas pielietojumi?

Tā kā entropijas teoriju var izmantot dažādās zinātnēs, to var pielietot dažādās ikdienas dzīves jomās. Daži piemēri ir:

• Entropija datoru drošības sistēmās: šajā jomā to izmanto, lai izveidotu šifrēšanas atslēgas, kas aizsargā sistēmu. Turklāt tas ļauj atklāt un dažos gadījumos apturēt kiberuzbrukumus.
• Entropija automobiļu rūpniecībā: entropijas formulu var izmantot jebkura veida enerģijas modelī; tāpēc to var pielietot transportlīdzekļos izmantotajām sadegšanas kamerām.
• Entropija psiholoģijā: šajā gadījumā to var attiecināt uz sociālajām sistēmām, kurās attīstās cilvēki. Visiem indivīdiem ir līdzības un atšķirības vienlaicīgi, un saglabāšana ir atkarīga no tiem.
• Entropija valodniecībā: šajā jomā tas attiecas uz veidu, kādā informācija tiek organizēta un izplatīta disertācijā. Šādā veidā šo informāciju var analizēt komunikācijas procesā.

Entropijas piemēri ikdienas dzīvē

• Virtuves iekšpusē stikla trauku var uzskatīt par sistēmu pilnīgā kārtībā un līdzsvarā. Ja tas nokristu un sadalītos daudzos gabalos, tas būtu piedzīvojis entropisku notikumu, tas ir, notiktu izmaiņas, izraisot traucējumus. Bet nebūtu iespējams, ka notikums notiktu otrādi, lai gabali veidotu stikla trauku.
• Termiskā nāve, kā viņi mūsdienu fizikā dēvē to, ko viņi uzskata par Visuma galu, arī ir entropijas piemērs. Šī teorija apgalvo, ka kādā brīdī Visums sasniegs līdzsvaru, maksimālās entropijas punktu, tāpēc tas pārstās attīstīties.

Avoti un atsauces:

• Bonets L. (2021. gads, janvāris) Entropijas jēdzieni un pamati.
• Centro Estudios Cervantinos (IEVADA: VISS, kas jums jāzina)