Entropi

Entropi,en kaba tanımla,bir sistemin düzensizliğinin ölçüsüdür. Entropi öylesine yararli bir fiziksel kavramdır ki , pek cok disiplin içinde ayrı ayrı entropi fonsiyonları kullanılır. örneğin termodinamik entropi,topolojik entropi vs... gibi. Sistemin düzensizliği arttıkça artan herhangi bir fonsiyon rahatça entropi fonsiyonu olabilir. Örnegin bir bardak suyumuz olduğunu ve bunun içine bir damla mürekkep damlatıp gözlediğimizi düşünelim ve iceride neler olduğunu hayal etmye calışalım: mürekkep molekülleri baslangiçta kısa bir sure bir arada bir arada bekleştikten sonra su içine dağılmaya başlayacaklardır çünkü kendilerine çarpan su molekülleri tarafından değişik yönlere saçılırlar.

Şimdi olağanüstü bir bilgisayarin sistemin butun mumkun durumlarini sayabildiğini dusunun.Sistemin bir durumu denildiğinde anlamamiz gereken sey orneğin bir molekulun belirli bir koordinata ve belirli bir hiza; bir başka molekulun bir baska belirli koordinata ve hiza vs vs... sahip olduğu bir konfigurasyondur.Bardaktaki murekkep ornegimizde bu tur durumların sayısının çok çok (hatta hayal edebileceğimizden de cok) fazla oldugu aciktir,ama neyse ki bu durumlari saymak gibi bir ihtiyaç icinde değiliz zira bunlarin cok buyuk bir kismi murekkebin molekullerinin bardak icinde oraya buraya rasgele dağıldığı, düzensiz,yani yuksek entropili durumlara karşılık gelirler. Bizim için bunların hepsi homojen durumlardir cunku biz karışıma baktığımızda o molekulun burda,bir baskasinin surda olmasina aldırmadan,murekkebin homojen olarak dagildigini soyler geceriz.Yani olağanüstü sayıda farkli mikroskopik durum tek bir makroskobik duruma , yani homojen duruma karsilik gelir.

Esasında suya her murekkep damlatisimizda,murekkbin dagilmasinin nedeni budur.Homojen bir makroskobik duruma karsilik gelen mikroskobik durumlarin sayısının fazlalığı onun olasılığını arttırır. çunku istatistik fizik yasalari bir makroskobik durumun olasiliginin,ona karsilik gelen mikroskobik durumlarla orantili odugunu soyler bize.

Ancak, su molekulerinin mürekkebi yeniden bir damla haline getirmesi ya da belki küçük bir köşede toplaması olasılığı sıfıra cok yakın olmakla birlikte, sıfır değildir. Bu sadece moleküllerin çok özel hız ve koordinatlara sahip oldukları durumlarda mümkündür ve bu durumlarin sayisi da öylesine azdır ki evrenin başlangıcından bu yana bir kez olsun elde edilmis olmalari bile pek muhtemel gözükmemektedir.