Nisan 14, 2018
5747
Kimya ve fizik için büyük önem taşıyan bir kavram var. Bu kavram, fiziksel süreçlerin neden bir yönde ilerlerken, ters yönde ilerlemediğini açıklıyor: Buzun erime nedenini, kremanın kahvede dağılma nedenini, patlak bir lastikten hava kaçmasının nedenini. Bu kavram entropidir ve kavranmasının güç olması ile ünlenmiştir. Jeff Phillips entropi hakkında kısa ve öz bir açıklama sunuyor.
Güzel bir animasyon ama bence entropi konusunu yanlış açıdan ele aldığı için kafa karıştırıcı…
Modern fizik, tüm olaylara parçacık cephesinden (gözünden) bakmaya o kadar alışmış ki, üstelik bu bakış açısıyla kazandığı başarılarda, bu bakış açısına olan güveni pekiştirmiş…
Ama bence, olması gerekenin tersi. Katı olarak tanımladığımız 3 boyutlu enerji alanlarından oluşan sistemler, geçici… Bozulma, çürüme dediğimiz, entropi etkisine maruzlar. Çünkü doğal, olması gereken yapıları bu değil.
(Aksi halde teorideki yüksek yalıtımlı kasaya konulan demir parçasını, 1 milyar yıl sonra, aynı şekilde bulacak olmamız gerekirdi.)
Entropi konusuna, enerji paketçiği (kuanta) açısından bakılmalı.
Çünkü enerji paketçikleri(kuantum) evrenin en başındaki düzenli, simetrik ve homojenik yani düşük entropili konumlarına dönmeye çalışıyor.
Entropi dediğimiz şey bunun eylemi…
Enerji, yüksek yoğunluklu olduğu bölgeden düşük yoğunluklu olduğu bölgelere doğru yayılma ve tüm ortamlardaki yoğunluğunu eşitleme eğiliminde…
Bizler bu eğilimden faydalanarak, “iş” yapıyoruz.
Neden? Her kuantanın bir titreşimi var. (Birleşerek oluşturdukları temel parçacıkların titreşimleri de, bu yapıların ve bağların şekline bağlı olarak, bu kuanta titreşimlerinin ortak girişimlerinden şekilleniyor.)
Entropi, tüm kuantalar da, tüm titreşimler özdeşlenene kadar sürüyor.
Tüm diğer olasılıklar sadece bu özdeşleşme sürecinde, etki-tepki dalgalanmasının olasılıklarını belirtiyor.
Örnekle açıklarsak. Elinizde değişik büyüklükte ama aynı temel özelliklerde olan kauçuk toplar olsun. (Kauçuk molekülü, kuantayı temsil ederken, farklı büyüklükteki hatta şekillerdeki kauçuk toplarda, temel kütleli parçacıkları…)
Bunları yerçekimsiz bir ortamda bir kapalı bir kaba koyup, kabın hacmini azaltarak sıkıştırın. Öyle bir hale gelsin ki, tüm kauçuk paracıklar arasında boşluk kalmasın. Elimizde şimdi, homojenik, simetrik ve düşük entropili bir yapı var.
Şimdi bu yapıyı, kabın dışından harmonik titreşimlerle bir süre uyarın. titreşimlerle aktarılan enerji, tüm kauçuk yapıya nüfuz edip, tüm yapıyı harmonik olarak etkilesin.
Görünüşte bu yapı hala tüm özelliklerini ve durağanlığını (tekilliğini) koruyordur.
Ardından bu kabın hacmini bir anda bir kaç kat genişletin.
Tüm topların sahip olduğu bu yapı bir anda karışacak, homojenliği ve bölgesel yoğunluğu değişecektir. Büyük kütleli toplar, küçükleri hızlandıracak, kimi toplarda ortak hareket edip, çevrelerindeki topları etkileyecektir.
Alın size kaotik bir durum.
Ancak kabın içinde tüm toplar, birbirlerine çarpa çarpa, birbirlerine enerji aktaracaklardır. Bu işlem kabın yeni hacminde, tüm topların taşıdığı ortalama enerji ve yoğunluğu eşitlenene kadar sürecektir (Isıl ölüm).
Bizler, bir araya gelmiş ve aynı vektörde hareket eden topları düzenli, düşük entropili olarak tanımlıyoruz.
Ama tüm sistem açısından baktığınızda, homojenliğin ve simetrinin baş bozucuları, engelleyicileri bu toplar.