Що таке ентропія
Ентропія - це наукове поняття, а також вимірювана фізична властивість, яка найчастіше асоціюється з станом розладу, випадковості або невизначеності. Термін і поняття використовуються в різних областях, від класичної термодинаміки, де він був вперше визнаний, до мікроскопічного опису природи в статистичній фізиці, і до принципів теорії інформації. Він знайшов далекосяжні застосування в хімії та фізиці, в біологічних системах та їх відношення до життя, в космології, економіці, соціології, метеорології, зміни клімату та інформаційних системах, включаючи передачу інформації в телекомунікаціях.
Ентропія - це наукове поняття, а також вимірювана фізична властивість, яка найчастіше асоціюється з станом розладу, випадковості або невизначеності. Термін і поняття використовуються в різних областях, від класичної термодинаміки, де він був вперше визнаний, до мікроскопічного опису природи в статистичній фізиці, і до принципів теорії інформації. Він знайшов далекосяжні застосування в хімії та фізиці, в біологічних системах та їх відношення до життя, в космології, економіці, соціології, метеорології, зміни клімату та інформаційних системах, включаючи передачу інформації в телекомунікаціях.

Концепція термодинаміки була створена шотландським вченим і інженером Вільямом Ранкіном в 1850 році під назвою термодинамічна функція і теплопотенціал. У 1865 році німецький фізик Рудольф Клаузіус, один з провідних засновників галузі термодинаміки, визначив його як коефіцієнт нескінченної кількості тепла до миттєвої температури. Він спочатку описав його як зміст трансформації, в німецькому Verwandlungsinhalt, а пізніше придумав термін ентропія з грецького слова для трансформації. Посилаючись на мікроскопічну конституцію і структуру, в 1862 році Клаузіус інтерпретував поняття як означає розщеплення.

Наслідком ентропії є те, що певні процеси є незворотними або неможливими, крім вимоги не порушувати збереження енергії, останнє виражається в першому законі термодинаміки. Ентропія є центральним елементом другого закону термодинаміки, який стверджує, що ентропія ізольованих систем, залишених для спонтанної еволюції, не може зменшуватися з часом, оскільки вони завжди досягають стану термодинамічної рівноваги, де ентропія найвища.

Австрійський фізик Людвіг Больцманн пояснив ентропію як міру кількості можливих мікроскопічних розташувань або станів окремих атомів і молекул системи, які відповідають макроскопічному стану системи. Таким чином, він ввів поняття статистичного розладу і розподілу ймовірності в нову область термодинаміки, що називається статистичною механікою, і знайшов зв'язок між мікроскопічними взаємодіями, які коливаються приблизно за середньою конфігурацією, і макроскопічно спостережуваною поведінкою, у вигляді простого логарифмічного закону з константою пропорційності, константою Больцмана, яка стала однією з визначальних універсальних констант для сучасної Міжнародної системи одиниць (SI).

У 1948 році вчений з Bell Labs Клод Шеннон розробив схожі статистичні концепції вимірювання мікроскопічної невизначеності і множинності з проблемою випадкових втрат інформації в телекомунікаційних сигналах. За пропозицією Джона фон Неймана, Шеннон назвав цю сутність відсутньої інформації аналогічним чином до її використання в статистичній механіці як ентропію, і породив поле теорії інформації. Цей опис був визначений як універсальне визначення поняття ентропії.