Entropi yani termodinamiğin ikinci yasası oluyor. Bu yasaya göre herşey yıpranır , bozulur , kırılır vb. Entropi sadece mutlak sıfırda ( -273,15 derece ) duruyor. Entropiye göre devamlı bu yıpranma,bozulma durumları var. Açıkçası son zamanlarda entropi hakkında birşeyler okudum ve bu okuduklarım arttıkça kafam karıştı. Başka birşeyler anlatılıyordu hepsinde. Bir de entropiye göre doğruysa yazdıklarım birşeyi tamir ettiğimizde entropiye ters olmaz mı ? açıklar mısınız ?

Eğer anladığınızın doğruluk oranını soruyorsanız %100 doğru. Ama anladıklarınızın "Entropi"yi anlatmak için yeterli olup olmadığını düşünüyorsanız, en az "%60 eksik"... Peki ben veya buradaki arkadaşlardan en yetkin olan biri ne kadar daha yeterli olduğumuzu sorarsanız, sizden en fazla %5-20 arası olur sanırım. Sonuçta, entropi kavramını tam olarak oturtmuş değiliz. Bildiklerim nelerdir ? Sizinkilere "ek" olarak. Entropi "tek yönlüdür." Yani zaman ile aralarında bir bağıntı var gibi. Ama işin ilginci, eğer matematiksel olarak zaman geriye döndürülse (fonsiyonda eksi işareti ile anılsa) bile, entropi'nin yönü değişmiyor. Benim anladığım kadarı ile, özet bir anlatımla; düzenli her şeyin sürekli hareket olarak hareket sonucu, düzensiz yapıya yönelmesi. Mesela buz'daki su molekülleri hiç şey olmasa bile süblimleşme sonucu buharlaşıyor ve su moleküllerinin düzeni bozuluyor. Çok sağlam ve kalın kurşun bir kasaya bıraktığınız demir bilye'nin atomları bile bu düzenli yapılarını bırakıyor ve milyonlarca yıl sonra toz yığınına dönüşüyor. Hiç bir şey yapmasanız bile düzendeki bozulma sürüyor. Aslında bu maddenin ve hatta esasen onu oluşturan enerjinin temel özelliği, homojen olmak. Entropi nesnenin bulunduğu ortamda, her durumda homojenleşmeye çalışmasının bir sonucu... Tamirat yaptığımızda bile artık parçalar arasındaki ilişki, bağlar , bir önceki durumları ile aynı değildir. Yani bir bardak kırılsa ve tüm parçalarını yapıştırsanız bile artık bu bardaktaki yapıştırıcıdan dolayı, aynı bardak değildir. Hatta camı eritip, tekrar bardak yapsanız bile moleküller tekrar "bardağa göre" aynı pozisyonlarında olmadıklarından, gene aynı bardak değildir. Yani hiç bir şekilde entropi'den geriye dönüş yoktur. Güzel yanı, entropi aynı zamanda bir sistemin sürekli kaos kıyısındaki ince denge noktasında kalmasını sağlar. Yani etrafınızdaki incelediğiniz her sistem, (insan vücudundan i gökadalara kadar) sürekli hassas ince bir denge de, "mikemmel denge" noktasındadır. Sistemler (atomdan, gökadalarına) bu denge noktasını korumak için, iç ve dış etkilere göre sürekli gidip-gelirler. Bu ayarlamada da "entropi" nin bir payı olması bana mantıklı geliyor. Benden bu kadar. Sizinkine %5 ekledim. Şimdi kalan %55'i de arkadaşlar azaltmaya çalışacaktır.

Kafanızın karışması normal aslında. Ekonomiden biyolojiye çok farklı yerlerde kullanılıyor ve bazı örnekler de popüler kültürden nasibini çoktan almış gibi. Temel olarak ilk kullanımı sanayi devrimi civarında buhar makinalarının, kazanların çalışma yapıları ve verimleri incelenirken ortaya atılıyor. Bir buhar kazanındaki kızgın buhar mekanik işe çevrilmek amacıyla kullanıldığında, buharın tüm enerjisi %100 verimle bu mekanik işe dönüşmüyor. Bu sistemin sınırları içerisinde yönlendiremediğiniz ve üzerinde kontrolünüzün olmadığı bir miktar enerji kafasına göre dağılıyor. Yani elinizdeki işe yarar enerjiyi tam olarak kullanamıyorsunuz ve bu kullanamadığınız kısımda işe yaramayan enerji adını alıyor. Evrende bazında bakıldığında bu işe yaramayan enerji sürekli artmakta çünkü tüm sistemlerin kaçınılmaz sonucu olarak entropi artıyor. Tek başına entropinin ise matematiksel bir anlamı yoktur çünkü iki durum arasındaki değişikliği baz alır. Bu yüzden zamana ihtiyaç duyar ve çoğu yerde zamanın oku olarak da geçer. Nasıl tanımlanırsa tanımlansın entropinin negatif çıkması mümkün değildir. Çeşitli örnekler verirken belirlediğin sistemin tamamı için bir yargıda bulunman gerekir. Mesela tamir eylemi için bir enerji gerektiğini hesaba katmazsan eğer evet, garip bir şekilde tamir kendi kendine gerçekleşmiş ve enerji yoktan var olmuş gibi görünür ki entropi negatif çıkar. Bunun yerine daha klasik olarak dağınık odayı topladığını düşün. Bir şekilde gereken işi mükemmel şekilde 10 kilo joule olarak hesapladığını varsayalım. Sistem sınırları oda olarak belirlendiği durumda odayı toplamak için gereken işe yarar enerji 10k jouleden daha büyük olacaktır. Oda yerine sistemi sadece insan olarak daraltırsak bu iş için gereken enerjiyi aldığı gıdalar da 10kjouleden çok daha yüksek miktarda enerji barındırdığı görülür. Sonuçta tüm örneklerin sonucu aynı kapıya çıkıyor. Kendi varlığımız dahil olmak üzere oluşan tüm kompleks yapıların temeli evrendeki işe yarar enerjinin varlığı aslında. Bu enerji de evrene kaotik bir şekilde dağılarak ısıl ölüm gerçekleşene kadar entropiyi arttırmaya devam edecek. Isıl ölüm ve evrenin yok olması da bu entropinin %5lik karamsar kısmını oluşturuyor diyelim.

Termodinamiğin ikinci yasası "düzensizlik devamlı olarak artar" der. Yani bir sistem belirli bir düzenle (Big Bang) başlamışsa, dışarıdan bir enerji girişi olmadıkça devamlı olarak ısı kaybeder. Yani ısı devamlı olarak sıcak olandan soğuk olana aktarılır. Bu aktarılma sırasında bir miktar ısı kaybedilir. İşte bu ısı kaybı geri döndürülemez bir süreçtir. Bu yüzden entropi tek yönlüdür. Entropinin çürütülmesi için soğuk olan cisimlerin sıcak olana enerjilerini (ısılarını) aktarması gerekir ki bu enerjinin davranışına terstir. Bu yüzden bu yasa sağlam bir yasadır. Kolay kolay çürütülemez. (Çok extra durumlarda ısı soğuk olandan sıcak olana aktarılabilirse de yasayı sakatlayabilecek bir genellik değildir. Çok küçük bir istisnadır ve yasayı etkilemez.) (Şok durumlarda bir an için ısı ters yönde akabilir ama hemen sistem kendine gelir ve normale döner.) Entropinin geçersiz olabileceği durumları bulmak için çok uğraş verilmiştir. Hatta karadeliklerin bunu yapabileceği savunulmuş ise de "Hawkıng" karadeliklerde bilginin (düzensizliğin) kaybolmadığını, olay ufkunda çöken maddenin bilgisinin muhafaza edildiğini savunmuştur. Yani genel düşünce; evrenin sonunda tüm maddenin tek bir karadelik haline gelip çökmesi ve sonra yine Big Bang olarak yeni bir başlangıç yapacağı şeklinde ise de, yeniden başlayan evrenin eskisi gibi sıfır entropiyle başlayamayacağı daha önceki düzensizliğini muhafaza edeceği savunulmuştur. Entropinin mutlak sıfırda durduğu söylenir. Ancak bu durum pozitif basınç mevcut ise geçerlidir. Mutlak sıfırın da altında ısı derecesi vardır bana göre ve ortam negatif basınç durumuna gelirse entropi çalışmaya devam eder. (Bu benim şahsi görüşümdür.)

Bozulan birseyi tamir ederken bile, entropi artar.

" ... tüm kompleks yapıların temeli, evrendeki işe yarar enerjinin varlığı aslında. " @Vide Supra, kompleks yapıları "işe yarar enerjiye" bağlayan bu yaklaşım; muhteşem bence... Ayrıca Düzeltme: "mikemmel denge" değil "mükemmel denge" (mini netbookla yazınca hep böyle oluyor, kusuruma bakmayın)

@Burtay Mutlu belki de tüm enropi kavramı için zorlama bir yaklaşım ama bu şekilde düşünmek doğru geliyor. Fikirleriniz her zaman değerli, sağolun.