Неделя, Август 19, 2007

Ентропия

Терминът ентропия има много дефиниции и може да бъде срещнат в много области на физиката. Една от дефинициите е "мярка за неспособността на енергията в една система да върши работа", но аз сякаш предпочитам по-интуитивната "мярка за безпорядък". Колкото по-голяма ентропия има една затворена система, в толкова по-голям безпорядък (хаос) е тя.

Типичен пример за ентропия е чаша с вода и лед в затворена стая. С течение на времето ледът се топи поради изравняването на температурата на водата и стаята, при което ентропията на въздуха в стаята намалява (той изстива, молекулите се движат по-малко хаотично), а ентропията в чашата се увеличава (ледените кристали са по-подредени от молекулите в течната вода). Сумарно ентропията на цялата затворена система обаче се увеличава.

Вторият закон на термодинамиката гласи: Общата ентропия на една изолирана термодинамична система (за каквато можем да приемем цялата вселена) се увеличава с течение на времето и клони към една максимална стойност.

Според Джейкъб Бекенстайн черните дупки също трябва да имат ентропия, защото като поглъщат материя те намаляват ентропията на пространството около тях и ако ентропията в тях не се увеличава (като в чашата с вода), това ще наруши втория закон на термодинамиката. На базата на работата на Стивън Хокинг той доказва, че ентропията на черната дупка е пропорционална на площта на хоризонта на събитията й.

Самият Хокинг пък успява да докаже, че черните дупки не са абсолютно черни и излъчват лъчение, което все още не е засечено. И докато температурата на една черна дупка може да е страшно малко число, то ентропията й е огромна. Учените все още не знаят каква е същността на ентропията на черните дупки (т.е. на какво се дължи безпорядъкът в черните дупки).

През 1995 физиците Стромингър и Вафа правят изчисления на базата на теорията на струните, изследват теоретичен клас черни дупки и получават числена стойност на ентропията им. След това те сравняват получената стойност с площта на хоризонта на събитията и установяват, че Бекенстайн и Хокинг са прави, което в действителност е голям успех за теорията на струните.

________
За повече относно ентропията: Entropy (wiki)
Изображения: интернет, НАСА

2 бр. коментари:

Юнуз каза...

Понеже следя блога с интерес, може ли една добронамерена бележка. Жълтото и светлозеленото не са много подходящи за акцентиране на текст, който се чете през агрегатор на фийдове. А уверявам ви, че поне половината ви читатели ви следят по този начин. Просто там контекстът е друг и фонът на текста едва ли е черен, както на сайта. Удебеляване и евентуално италик може би ще свършат по-добра работа :-)

Поздрави, радвам се, че след лекото затишие публикувате пак.

Filip каза...

Не бях помислил за агрегаторите :) Надявам се червеното и синьото да се четат по-лесно. Удебеляването не помага много, защото почти не се забелязва.

Благодаря за забележката. Ако има и други - не се притеснявайте да пишете. Поздрави!