Daha önce bu konu oldukça fazla tartışıldı. Düzensizliğin ölçüsü tanımı aslında tam olarak entropiyi açıklıyor. "Düzensizlik" birden fazla parçacık tarafından oluşturulmuş her hangi bir düzenli yapının zamanla tekrar kendisini oluşturan bileşenlere dönmeye, ayrışmaya çalışmasıdır. Madde bunu elinde olmadan, zorunlu olarak yani "doğası gereği" yapar. Bu durum da iyi anlaşıldığı için yasalaşmış, "Entropi" adını almıştır.

"Düzensizlik" birden fazla parçacık tarafından oluşturulmuş her hangi bir düzenli yapının zamanla tekrar kendisini oluşturan bileşenlere dönmeye, ayrışmaya çalışmasıdır. Necmi hocam; illa birden fazla parçacık olması gerekmiyor... elektronların bilinen alt bileşeni yok ama onların bile belli bir ömürleri var... http://www.kuark.org/2015/12/bir-elektronun-omru-en-azindan-66000-yotta-yil/

Ömer Bey, Soruyu soranın sorma şekline göre onun konuyu daha iyi anlayabileceği şekilde yanıt vermeye çalışıyorum. Eğer siz sormuş olsaydınız daha ayrıntılı yanıtlardım. Şöyle; Düzensizlik, enerjinin iki veya daha fazla faktör kullanarak meydana getirdiği yapıların zamanla tekrar salt enerji haline dönüşmeye çalışmalarıdır. Yani sadece parçacık değil, tek bir parçacığı oluşturan faktörlerin bile ayrışma sürecidir. Elektronların ömrü konusu çok kolay bir konu değil. Evrenin yaşından daha fazla zaman gerektiren eylemler hakkında konuşurken, evren çok fazla yayıldığında basınç değişeceği için parçacıkların çok daha hızlı bozunacaklarını da hesaba katmak gerekir. Basınç ortadan kalktığı anda parçacıklar süratle bileşenlerine ayrışacaklardır. Ama evren varlığını muhafaza ettikçe ne bir elektron ne de bir proton kendiliğinden bozunmayacaktır.

Düzen ve düzensizlik tanımları tam olarak evrensel bir nesnelliğe sahip olmadıklarından dolayı kişi ancak basit durumları düzen ve düzensiz olmalarını düşünerek anlamlandırabiliyor. Daha sonra düzenli yapıların tüm bu düzensizliğe olan eğilime rağmen nasıl ortaya çıkabildiği sorusu da doğal olarak havada kalıyor. Bu nedenle zaten yavaş yavaş kullanılmamaya başlandı bile. Sorun düzensizliğin ölçüsü tanımı değil, bu tanımın kişiye yeterli gelip gelmediği aslında. Kapsamlı bir kavrayış arıyorsanız buhar motorlarının veriminden başlayarak günümüz modern bilgi kuramına kadar tarama yapmanız gerekir. Çünkü bütün tanımlar bir bütün olarak entropiyi anlaşılır kılıyor. Fakat entropi tanımının temelinde sadece olasılık yatar. Gizemli bir gücün enerjiyi dağıttığını, günlük olaylara yön verdiğini hatta zamanın yönünü belirlediğini düşünmek yerine sadece olasılığı düşünmek gerekir. Entropi sistemdeki enerji dağılımının olası mikroskopik durumlar içerisinde hangi olasılığa doğru dağılacağının bir ölçüsüdür. S=k log w güzensizliği ilk örnek veren boltzmann'ın formülündeki w aslında basit olarak "ways" olarak yorumlanabiliyor. (S entropi, k ise boyutsuz birimi 19.yüzyıl sonralarındaki termodinamik açıklamasına ithafen J/T birimine çeviren bir katsayıdan ibaret.) Yani sistem içerisindeki yapıların düzenlenebileceği ya da dağılabileceği olasılık miktarı ne kadar fazla ise sonuç olarak o kadar yüksek entropi değerine ulaşıyorsun. Kızgın metal suya sokulduğunda enerji için yeni olasılık dağılımları yaratılıyor ve istatistiksel olarak baktığında ise enerjinin bu en yüksek dağılmış durumu tercih ettiğini görülüyor. Büyük patlamaya geri dönüldüğünde aşırı sıcak parçacıkların oluşturduğu kaotik çorba çok yüksek entropiye sahip gibi görünse de tüm bu enerjinin dağılacak bir evrene sahip olmadığını, çok düşük olasılığa sahip bir pozisyonda düzenlendiğini görüyorsun. Neticede evrende bu yeni olasılıklar tükenmedikçe entropi artmaya devam edecek. Bu olasılıklar tükendiğinde ise artık hareketten muaf, ısıl ölümü gerçekleşmiş bir evren olacak. Ek olarak bilgi entropisini incelemeni öneririm. https://www.youtube.com/watch?v=YM-uykVfq_E https://www.youtube.com/watch?v=2s3aJfRr9gE

Daha önce ısı ölümünden ben bahsettiğimde evrenin dışarıyla bir ilgisi olmadığını söylemiştiniz. Şimdi bu "ısıl ölüm" kavramını nasıl açıklıyorsunuz?

Evet, çünkü ısıl ölümün evrenin sınır koşullarıyla bir bağlantısı yok Necmi bey. Evrende işe yarar enerji tükendiğinde ve artık sahip olduğu teknolojiden bağımsız olarak hiçbir motor iş üretemediği zamanı belirtir ısıl ölüm. Belirli bir sıcaklık değerini de belirtmez sadece evrenin termodinamik dengeye ulaşma aşamasını belirtir.

Konu o kadar basit değil. Isı harekettir. Hareketin sönümlenmesi kapalı bir evrende mümkün olmayacaktır. Sizin bahsettiğiniz ısısal denge sabitlenmiş her hangi bir ısı derecesinde iş yapılamaz durumu gösterir. Ama hareket sönümlenmedikçe bu ısı dengesi bile kararsız olacaktır. Sizin öne sürdüğünüz sadece bir açıdan bakılarak tanımlanmış bir durumdur. Ama mutlak değil, kararsızdır. Her an her şey değişebilir. Asıl ısı ölümü tüm hareketlerin tamamen durduğu mutlak sıfır derecesidir. Ve evren genişlemesini sürdürerek iyice yayılacak ve sonunda bu son duruma gelecektir.

Böyle bir ısıl ölüm kavramı söz konusu değildir ve hiçbir kaynak da böyle bir tanımlama yapmaz çünkü termodinamik denge sadece homojen sıcaklık dağılımını belirtir. Isıl ölüm de bu en yüksek entropi değerinde artık işe yarar enerjinin çoktan tüm olası mikro durumlara dağılmış olmasını yani enerjinin artık akmak için bir nedeni olmadığını belirtir. Lütfen devam etmek istiyorsanız bana bilimsel kaynaklar ya da fikirler ile açıklama yapın, size basit gelip gelmemesine göre değil.

"Isıl ölüm de bu en yüksek entropi değerinde artık işe yarar enerjinin çoktan tüm olası mikro durumlara dağılmış olmasını yani enerjinin artık akmak için bir nedeni olmadığını belirtir " ise; en yüksek entroi ile en düşük entropi arasında fark yok. (????:-)

Vide supra, Siz "iş" tanımını entropi yerine koyan bir anlayışın söylemini aktarıyorsunuz. Sanayideki kullanımlar açısından işe yarar bir yöntem olabilir ama "Entropi" bu değil. Ayrıca ısısal denge evrende bir kez sağlanmıştır. Büyük patlamadan önce tüm malzeme aynı ısıda bulunmuştur ve bunun ispatı yapılmıştır. Yani ısısal denge kararsızdır ve entropi değil "iş" göstergesidir. Benim kaynak göstermem çok genel olur çünkü çok fazla kitap ve fizikçi saymam gerekir. Ama daha kolay bir yolu var. Siz her hangi bir kuantum fiziği kitabı alıp okuyun. Mesela "Biraz kuantumdan zarar gelmez" gibi bir kitap okuyun. Gerçekten zarar gelmez.

Burtay Bey daha önce böyle düşünmemiştim. Ya çok güzel bir soru sordunuz ya da biraz hileli bir yaklaşım olabilir. Biraz daha açıklarsanız hangisi olduğu daha iyi anlaşılır belki :)

Tanımlarınızı okudum fakat anlayamadığım yerler oldu. Mesela Entropi sistemdeki enerji dağılımının olası mikroskopik durumlar içerisinde hangi olasılığa doğru dağılacağının bir ölçüsüdür. Bu tanımı biraz açıklayıp örnek verebilir misiniz

Teşekkür ederim

Sayın Vide Supra, hileli bir yaklaşım değil. "Güzel bir soru" olarak değerlendirmeniz daha hoş olur benim için... Gerçi güzel bir soru olarak değil de fizikte karşımıza çok çıkan sonsuzluk kavramının, genel de bir döngünün sürekliliği gibi olmasından dolayı düşündüm. Matematikte, eğer limit yok ise, döngüde olmuyor. Fonksiyon-işlem, sayı, bölüm sonsuza aynı yönde devam ediyor. Ama fizikte limitler karşımıza hep, evrensel sabitler olarak karşımıza çıkıyor: Işık hızı, en kısa mesafe ölçeği, en küçük zaman birimi, mutlak sıcaklık, en üst sıcaklık (?, Böyle bir limit duymadım ama bence o da vardır), ve şu an aklıma gelmeyen kimi fiziksel limitler... Sizin entropi tanımınızda, en üst limiti anlatıyordu. Tüm olasılıkların tükenmiş olması ve tüm içeriğin homojenleşmesi sonucu, enerji artık çok yoğundan az yoğuna da akamıyor. Hareket de duruyor. Böyle homojen bir yapının ancak düzenli içeriğe sahip olması gerekir. (Yoksa homojen olamaz. Homojen olamaz ise, hala olasılık vardır. Hareket vardır. Entropi ise daha sürüyordur.) Diğer yandan, özellikle evrenin büyük patlama öncesi tahminlerde çok kullanmak üzere, en düşük entropiyi de aynı kavramlarla ifade ediyoruz. Homojen, özdeş, düzenli, durağan... İkisi de benzer niteliklerde olduğunu göre, bunun bir döngü olup olmayacağı konusundaki düşüncenizi merak ettim... Şimdi aklıma gelen ek soru: Böyle bir sisteme, dıştan bir etki gelse, sistemin tepkisi nasıl olurdu acaba?