Entropi nedir?

Entropi nedir?

Entropi,en kaba taminla,bir sistemin duzensizliginin olcusudur.Entropi oylesine yararli bir fiziksel kavramdir ki , pek cok disiplin icinde ayri ayri entropi fonsiyonlari kullanilir.

Ornegin termodinamik entropi,topolojik entropi vs… gibi.Sistemin duzensizligi arttikca artan herhangibir fonsiyon rahatca entropi fonsiyonu olabilir.

Ornegin bir bardak suyumuz oldugunu ve bunun icine bir damla murekkep damlatip gozledigimizi dusunelim ve iceride neler oldugunu hayal etmye calisalim:murekkep molekulleri baslangicta kisabir sure bir arada bir arada beklestikten sonra su icine dagilmaya baslayacaklardir cunku kendilerine carpan su molekulleri tarafindan degisik yonlere sacilirlar.

Şimdi olaganustu bir bilgisayarin sistemin butun mumkun durumlarini sayabildigini dusunun.Sistemin bir durumu denildiginde anlamamiz gereken sey ornegin bir molekulun belirli bir koordinata ve belirli bir hiza; bir baska molekulun bir baska belirli koordinata ve hiza vs vs… sahip oldugu bir konfigurasyondur.

Bardaktaki murekkep ornegimizde bu tur durumlarin sayisinin cok cok (hatta hayal edebilecegimizden de cok) fazla oldugu aciktir,ama neyse ki bu durumlari saymak gibi bir ihtiyac icinde degiliz zira bunlarin cok buyuk bir kismi murekkebin molekullerinin bardak icinde oraya buraya rasgele dagildigi,duzensiz,yani yuksek entropili durumlara karsilik gelirler.

Bizim icin bunlarin hepsi homojen durumlardir cunku biz karisima baktigimizda o molekulun burda,bir baskasinin surda olmasina aldirmadan,murekkebin homojen olarak dagildigini soyler geceriz.Yani olaganustu sayida farkli mikroskopik durum tek bir makroskobik duruma , yani homojen duruma karsilik gelir.

Esasinda suya her murekkep damlatisimizda,murekkbin dagilmasinin nedeni budur.Homojen bir makroskobik duruma karsilik gelen mikroskobik durumlarin sayisinin fazlaligi onun olasiligini arttirir.

Cunku istatistik fizik yasalari bir makroskobik durumun olasiliginin,ona karsilik gelen mikroskobik durumlarla orantili odugunu soyler bize.

Ancak,su molekulerinin murekkebi yeniden bir damla haline getirmesi ya da belki kucuk bir kosede toplamasi olasiligi sifira cok yakin olmakla birlikte, sifir degildir.

Bu sadece molekullerin cok ozel hiz ve koordinatlara sahip olduklari durumlarda mumkundur ve bu durumlarin sayisi da oylesine azdir ki evrenin baslangicindan bu yana bir kez olsun elde edilmis olmalari bile pek muhtemel gozukmemektedir.