+ Reply to Thread
Page 1 of 2 1 2 LastLast
Results 1 to 10 of 14

Thread: Entropija - čudna riječ

  1. #1

    Join Date
    Sep 2010
    Posts
    111
    size="tall"

    Entropija - čudna riječ

    Na riječ "entropija" nailazimo u vie znanstvenih područja i čini mi se prikladnim porazgovarati o toj riječi, njenom značenju, te pokuati povezati dosta nepotpuna objanjenja, koja su o njoj dana u odgovarajućoj literaturi.

    Počnimo s rječnicima stranih riječi. U njima uglavnom pie sljedeće: Entropija (grč. entrepo - okrećem, obraćam), onaj dio energije, koje se vie ne moe pretvoriti u rad.
    Ovo je tumačenje povezano s njenim termodinamičkim značenjem - i nije potpuno točno.
    Naime, mnogi prirodni procesi u naem svijetu mogu se opisati zakonima termodinamike, od kojih je za tumačenje entropije posebno vaan 2. zakon. Po njemu se neki proces u prirodi razvija nakon to je primio određenu količinu toplinske enerije dQ (d-vrlo mala količina, Q-toplinska energija) tako da se poveća njegova unutarnja energija i da moe obavljati određeni rad kod temperature T. Ovo nije obična temperatura nego tzv. termodinamička temperatura, koja se povezuje s kinetičkom energijom gibanja molekula, tako da se one gibaju bre uz veću T.
    Iz tog se zakona potpuno teoretski izvodi veličina dS=dQ/T, koja označava promjenu entropije S
    S, dakle, znači entropija, to onda moemo prevesti na način da je entropija čisto teoretska veličina dobivena dijeljenjem količine postojeće topline Q s pripadnom termodinamičkom temperaturom T.
    Ustvari, često se "brka" promjena entropije sa samom entropijom, to je logično, jer spomenuti termodinamički zakon pokazuje da je za prirodne procese bitna upravo promjena entropije.

    U procesima, koji su zatvoreni u odnosu na okolinu, primljena količina topline potpuno je iskoritena. Takav se proces naziva reverzibilan, a obzirom da je u njemu sva toplina utroena - promjena entropije je tu jednaka nuli, odnosno, nakon to je proces okončan dS=0. Međutim, takvi su procesi idealizacija. Nita se u prirodi (pa ni mi, ljudi) ne moe potpuno odvojiti od okoline, a u tom, realnom slučaju, dio primljene toplinske energije prijeđe u okolinu, dakle nije iskoriten u razmatranom procesu. Drugim riječima, proces i njegov okoli imaju viak toplinske energije, koji se moe, ali ne mora, iskoristiti za neki proces u okoliu. Takvi se procesi nazivaju ireverzibilni i oni su tipični za svijet u kome ivimo.

    Zamislimo sada da smo okoliu dodali dalje njegov okoli, jer nema zatvorenih sistema u prirodi - mogli bismo prostor misaono povećavati sve do cjelokupnog svemira. Tako dolazimo do pretpostavke da je svemir jedini zatvoreni sistem. U njemu se skupljaju svi neiskoriteni vikovi toplinske energije - i entropija svemira stalno raste. Pretpostavlja se da taj proces ne moe ići u beskonačnost, nego dolazi do svog maksimuma. U stanju maksimuma vie nema energije, koja omogućuje bilo kakav rad, kae se da je prisutna materija u potpunom neredu uz ujednačenu temperaturu i da bi svemir u takvom zavrnom stanju doivio tzv. "toplinsku smrt".

    Da li je takvo neto doista moguće ili u prirodi postoje i drugi mehanizmi, koji ometaju razvoj ovakovih krajnosti?

  2. #2
    Keyboard Samurai /dev/null's Avatar
    Join Date
    May 2011
    Location
    Batcave
    Posts
    506
    Svemir se konstantno širi, i potencijalno je beskonačan; tj. dokazano se širi (galaksije se udaljavaju), i nije dokazano da će taj proces u nekom trenutku stati. Dakle, možemo reći da ne dolazi do povećanja entropije jer se i obujam svemira ili konstantno povećava ili je neograničen. Naravno, u teoriji je sve moguće, pa tako i toplinska smrt. Ali teorija toplinske smrti je vrlo, vrlo nategnuta. Realnija je pretpostavka da će svemir doći do određene točke u kojoj će se ponovno početi sažimati, do točke beskrajne gustoće... I još jednog Big Banga.
    Asato ma sadgamaya
    Tamaso ma jyotirgamaya
    Mrtyorma amrtam gamaya

    Om shanti shanti shanti...


    NAJZANIMLJIVIJI video ikad! (krenite od treće minute)

  3. #3
    Quote Originally Posted by /dev/null View Post
    Svemir se konstantno širi, i potencijalno je beskonačan; tj. dokazano se širi (galaksije se udaljavaju), i nije dokazano da će taj proces u nekom trenutku stati. Dakle, možemo reći da ne dolazi do povećanja entropije jer se i obujam svemira ili konstantno povećava ili je neograničen. Naravno, u teoriji je sve moguće, pa tako i toplinska smrt. Ali teorija toplinske smrti je vrlo, vrlo nategnuta. Realnija je pretpostavka da će svemir doći do određene točke u kojoj će se ponovno početi sažimati, do točke beskrajne gustoće... I još jednog Big Banga.
    Ok, pitanje: ako će se svemir ponovno početi sažimati, koji je uzrok tome? Mislim, razumijem koncept svemira koji se stalno širi i skuplja, ali mi nije jasno koje točno sile djeluju na to da se svemir ponovno počne skupljati?
    Nema takvog bogatstva kao to je znanje, niti takvog siromatva kao to je neznanje. - Abi Talib

    NAJZANIMLJIVIJI video ikad! (krenite od treće minute)

  4. #4
    Keyboard Samurai /dev/null's Avatar
    Join Date
    May 2011
    Location
    Batcave
    Posts
    506
    "The Big Crunch Teorija" razmatra pretpostavku da se svemir još od velikog praska ne širi dovoljnom brzinom da pobjegne vlastitoj gravitaciji, i da će do kolapsa s vremenom doći zbog sveukupne gravitacije materije u njemu koja će međusobno privući doslovce sve na hrpu, kolabirajući materiju u crne rupe sve dok se tako nastale crne rupe ne bi ujedinile u nemjerljivo veliku crnu rupu. Koja će ponovno eruptirati u big bangu. Špekulira se da svemir prolazi kroz takve faze širenja i skupljanja i da je na taj način "vječan".

    Pretpostavka također kaže da ako se svemir, međutim, širi dovoljnom brzinom da se nastavi širiti unedogled doći će do učinka koji je naveo Meteor, do smrzavanja svemira uslijed gubitka energije. Materijalni objekti će biti previše udaljeni da bi mogli biti u interakciji.

    Ono što je u svemu tome najzanimljivije je računanje Hubbleove konstante mjerenjem pozadinskog zračenja svemira koje upućuje na to da svemir zapravo UBRZAVA širenje, i onda opet dolazimo do špekulacija o postojanju i utjecaju tamne materije, teorije struna i tako dalje. Sve je, na koncu konca, špekulacija i nagađanje. Svaka teorija može biti točna ili nijedna ne mora biti, jednostavno ne znamo.
    Asato ma sadgamaya
    Tamaso ma jyotirgamaya
    Mrtyorma amrtam gamaya

    Om shanti shanti shanti...


    NAJZANIMLJIVIJI video ikad! (krenite od treće minute)

  5. #5
    Aha tako. Dakle, teorija kaže da zasad sila gravitacije nije dovoljno jaka da počne sakupljati materiju na jedno mjesto. Još zanimljivije je ovo što kažeš da svemir ubrzava širenje. Da to bi definitivno teoriju o širenju i skupljanju (barem takvu kakva je danas) učinilo besmislenom.

    Nikad čovjek na zelenu granu, koliko god znamo o svemiru, još na n-tu potenciju ne znamo.
    Nema takvog bogatstva kao to je znanje, niti takvog siromatva kao to je neznanje. - Abi Talib

    NAJZANIMLJIVIJI video ikad! (krenite od treće minute)

  6. #6
    Quote Originally Posted by Meteor View Post
    /cut/

    Zamislimo sada da smo okolišu dodali dalje njegov okoliš, jer nema zatvorenih sistema u prirodi - mogli bismo prostor misaono povećavati sve do cjelokupnog svemira. Tako dolazimo do pretpostavke da je svemir jedini zatvoreni sistem. U njemu se skupljaju svi neiskorišteni viškovi toplinske energije - i entropija svemira stalno raste. Pretpostavlja se da taj proces ne može ići u beskonačnost, nego dolazi do svog maksimuma. U stanju maksimuma više nema energije, koja omogućuje bilo kakav rad, kaže se da je prisutna materija u potpunom neredu uz ujednačenu temperaturu i da bi svemir u takvom završnom stanju doživio tzv. "toplinsku smrt".

    Da li je takvo nešto doista moguće ili u prirodi postoje i drugi mehanizmi, koji ometaju razvoj ovakovih krajnosti?
    Cijeli post je zanimljiv ali sam izrezao bitan dio. Tu moram primjetiti jednu stvar. vidimo da ništa u prirodi, kako i sam kažeš nije zatvoreni sustav. Zašto bi onda i svemir bio zatvoreni, konačni sustav? Osobno bi mi bilo daleko logičnije da nije, i da je beskonačan, apsolutan po tom pitanju.
    Nema takvog bogatstva kao to je znanje, niti takvog siromatva kao to je neznanje. - Abi Talib

    NAJZANIMLJIVIJI video ikad! (krenite od treće minute)

  7. #7
    Keyboard Samurai /dev/null's Avatar
    Join Date
    May 2011
    Location
    Batcave
    Posts
    506
    Quote Originally Posted by dux pessimus View Post
    Cijeli post je zanimljiv ali sam izrezao bitan dio. Tu moram primjetiti jednu stvar. vidimo da nita u prirodi, kako i sam kae nije zatvoreni sustav. Zato bi onda i svemir bio zatvoreni, konačni sustav? Osobno bi mi bilo daleko logičnije da nije, i da je beskonačan, apsolutan po tom pitanju.
    Pazi ovako. Matematika kae da sve materijano mora biti mjerljivo. Ako neto postoji kao tvar ili stvar, mora biti moguće izraziti je brojčano, iako mi taj broj moda ne znamo. Ne moemo reći "beskonačno mnogo ljudi ivi na zemlji" iako im ne znamo točan broj, znamo samo da je brojka otprilike neto malo ispod 7 milijardi (6.92 milijardi prema amerima i njihovoj statistici). Broj ljudi je konačan, iako je nama nepoznat u detalj, imamo samo pretpostavku. Ovo je loa usporedba jer je procjena broja ljudi poprilično točna, ali ona ionako slui za ilustraciju poante: beskonačno u većini slučajeva znači da MI ne znamo broj, količinu, veličinu itd.

    Evo ti jo jedna usporedba. Zamisli svemir kao balon. Ovojnica balona je prostor, prostor oko balona je vrijeme, zrak koji upuhuje je ili gravitacija, ili "Tamna Energija", ovisno o teoriji. Naa galaksija je jedna točka nacrtana flomasterom s UNUTARNJE STRANE tog balona, a recimo susjedna galaksija je druga točka. Kako gravitacija ili zrak djeluje, balon se iri i povećava se udaljenost između točaka, međutim one nikamo ne putuju. Na to se misli kad se kae irenje svemira. Relativni poloaji točke A i točke B ostaju jednaki, no mijenja se, tj. rastee prostor na kojem borave. Mijenja se sam pojam duljine, irine i visine, i recimo ono to u ovom trenutku predstavlja 1 metar neće biti jednako dugačak 1 metar za 100 milijuna godina. Kada bi se to moglo usporediti, razlika bi bila očita, i ovisna o tome iri li se svemir ili se skuplja, a trenutna znanost tvrdi da se iri. Ne znam kako to objasniti bolje. Ukoliko je teorem točan,svemir je beskonačan utoliko to prostor ulazi u samoga sebe i irenje svemira je zapravo rastezanje prostora uslijed gravitacije i/ili Tamne Energije (opet, ovisi o teoriji) i tehnički, kada bi imali kapacitet putovati jezivo velikim relativističkim brzinama u jednom smjeru na kraju bi doli na polaznu točku, kao kod putovanja zemljom. I sad nakalemi tu jo crvotočine (nedokazane), crne rupe (dokazane) i tako dalje, iskrivljenja prostora uslijed mase i gravitacijskog djelovanja zvijezdi, galaksija itd. i shvati da ima migrenu jer jo samo bogovi i Stephen Hawking kue tko tu koga je*e.
    Asato ma sadgamaya
    Tamaso ma jyotirgamaya
    Mrtyorma amrtam gamaya

    Om shanti shanti shanti...


    NAJZANIMLJIVIJI video ikad! (krenite od treće minute)

  8. #8
    Quote Originally Posted by /dev/null View Post
    Zamisli svemir kao balon. Ovojnica balona je prostor, prostor oko balona je vrijeme, zrak koji upuhuješ je ili gravitacija, ili "Tamna Energija", ovisno o teoriji. Naša galaksija je jedna točka nacrtana flomasterom s UNUTARNJE STRANE tog balona, a recimo susjedna galaksija je druga točka. Kako gravitacija ili zrak djeluje, balon se širi i povećava se udaljenost između točaka, međutim one nikamo ne putuju. Na to se misli kad se kaže širenje svemira. Relativni položaji točke A i točke B ostaju jednaki, no mijenja se, tj. rasteže prostor na kojem borave. Mijenja se sam pojam duljine, širine i visine, i recimo ono što u ovom trenutku predstavlja 1 metar neće biti jednako dugačak 1 metar za 100 milijuna godina. Kada bi se to moglo usporediti, razlika bi bila očita, i ovisna o tome širi li se svemir ili se skuplja, a trenutna znanost tvrdi da se širi. Ne znam kako to objasniti bolje.
    Shvaćam, samo mi sad nije jasno nešto drugo: ako se sve širi ravnomjerno, ili dovoljno ravnomjerno, kako smo uopće primjetili da 1 metar danas nije isto što i 1 metar prije, karikiram, 5654129680 godina?

    I da li to znači da se i npr. zemlja povećava u odnosu na samu sebe, isto tako i mi, a ne samo prostor između planeta? U kojoj mjeri to utječe na prostorvremenski balon?
    Nema takvog bogatstva kao to je znanje, niti takvog siromatva kao to je neznanje. - Abi Talib

    NAJZANIMLJIVIJI video ikad! (krenite od treće minute)

  9. #9
    Keyboard Samurai /dev/null's Avatar
    Join Date
    May 2011
    Location
    Batcave
    Posts
    506
    E, pazi sad. irenje i "rastezanje" svemira nisu najjače sile koje djeluju na materiju. Einsteinova opća teroija relativnosti kae da se prostor moe savijati i rastezati, istina, ali mora uzeti u obzir da se to savijanje i rastezanje u kontekstu nae priče o irenju svemira NEĆE primijetiti iz perspektive čovjeka, planete, zvijezde, a vjerojatno čak ni cijele galaksije. Zato? Zato to na nas djeluju sile koje ponitavaju to ratezanje, primarno gravitacijska sila planete, sunca, itd. te najobičnija atomska sila, koja ti dri atome na okupu. Strogo uzevi, one doslovce nadjačaju silu irenja te dre stvari unutar svoje sfere djelovanja na hrpi.

    Međutim, uzmimo intergalaktički prostor. Recimo, potez od 200 000 svjetlosnih godina. ili 200 milijuna, jo bolje. Izuzmimo teoriju Tamne Tvari, i u intergalaktičkom prostoru NEMA objekata velike mase, gravitacije itd. Ne postoji nita to bi ponitilo to rastezanje. To se najbolje primijeti u astronomiji po famoznom red shiftu - dopplerovskom pomaku svjetlosnog spektra prema crvenom to je galaksija koju pormatramo udaljenija od nas. Svjetlost te galaksije dolazi do nas kroz prostor podloan tom rastezanju, pri čemu se valna duljina te svjetlosti također rastegne i pomakne prema crvenom dijelu spektra.
    Asato ma sadgamaya
    Tamaso ma jyotirgamaya
    Mrtyorma amrtam gamaya

    Om shanti shanti shanti...


    NAJZANIMLJIVIJI video ikad! (krenite od treće minute)

  10. #10

    Join Date
    Sep 2010
    Posts
    111
    Izreka o "toplinskoj smrti svemira" potiče još iz 19. stoljeća i svojevremeno su je znanstvenici smatrali duhovitim ili, bolje rečeno, slikovitim prikazom općeg porasta entropije u ireverzibilnim procesima u svemiru. Drago mi je da je ona potaknula daljnju diskusiju o svemiru, no to bi, možda, trebala biti posebna "svemirska tema" na ovom forumu. Tu mi se čini posebno interesantna pojava superstruna, koje su neobično tanke, a istovremeno i neobično teške - i koje me podsjećaju na DNA molekule u mikrosvijetu. Inače, za mene je svemir bez početka i bez kraja u prostoru i u vremenu pa ipak nije on to, što me kontinuirano zadivljuje. Veličanstveno i nepojmljivo je kako neizmjerno sitna bića u neizmjerno malom prostoru svemira mogu svojim neizmjerno malim mozgovima dokučiti toliko mnogo toga o neizmjerno Velikom u kome ili čemu živimo!

    No, da se vratimo na entropiju. Ona stvarno raste, ali bez opasnosti da netko umre. U prošlom je stoljeću znanstvenik Boltzmann izveo svoju glasovitu "entropijsku hipotezu", koja je i danas općenito prihvaćena. Prema njoj je entropija proporcionalna logaritmu najvjerojatnijeg stanja razmatranog sistema. Svi prirodni sistemi u svim agregatnim stanjima sastoje se od molekula (i njihovih manjih dijelova), a molekule tekućih i plinovitih tvari, koje su dominantne u prostoru, u neprekidnom su nepravilnom gibanju uz međusobno sudaranje. To je njihovo najvjerojatnije stanje (često nazvano "Brown-ovo gibanje").
    Tako entropija dobija još jedno značenje - ona je, dakle, i mjera neuređenosti, što spriječava razmatrani sistem (u ovom slučaju cijeli svemir) u postizavanju konačne termodinamičke ravnoteže, koja bi predstavljala "toplinsku smrt".
    Eto, tu naša dobra entropija pokazuje povezanost makro i mikro svijetova, u kojoj ovi najmanji pomažu očuvanju energijske aktivnosti onih najvećih.

    Entropija je, dakle, termodinamička veličina u čiji se opis upliće i statistika, zbog čega sam riječ "entropija" nazvao "čudnom". Njeno statističko značenje dolazi do izražaja i u teoriji determinističkog kaosa, o čemu će biti riječi jednog dana (ili nešto kasnije ).

+ Reply to Thread

Tags for this Thread

Posting Permissions

  • You may not post new threads
  • You may not post replies
  • You may not post attachments
  • You may not edit your posts