אנטרופיה היא מושג חשוב ביותר בפיסיקה.
בצורה פשוטה ניתן לומר שאנטרופיה מאפיינת את מידת האי סדר במערכת הפיסיקלית.
על פי החוק השני של התרמודינמיקה: זרימה ספונטנית של חום תמיד תתרחש מגוף חם יותר לגוף קר יותר, ולעולם לא להפך.
כלומר, אין זרימה ספונטאנית בין מערכת בטמפרטורה נמוכה למערכת בטמפרטורה גבוהה.
ניסוח אקוויולנטי לחוק השני הינו שסך האנטרופיה במערכת מבודדת לא יכול לקטון.
ביתר דיוק, סך כל האנטרופיה במערכת מבודדת יכולה להשאר קבועה או לגדול.
אם נרצה להקטין את אי-הסדר במערכת מסוימת, כלומר להקטין את האנטרופיה של המערכת, אנו נצטרך להשקיע אנרגיה, לבצע עבודה.
כפי שציינו, מושג האנטרופיה מתייחס למידת אי הסדר של המערכת. ועל כן אנו מסיקים שהאנטרופיה של היקום גדלה כל הזמן או במילים אחרות, "אי הסדר" ביקום תמיד הולך וגדל. אחת המסקנות מכאן היא שכיוון התקדמות הזמן נמדד עם כיוון שינוי האנטרופיה. על פי הוקינג, עליית אי הסדר (האנטרופיה) עם הזמן היא למעשה דוגמא למה שקרוי חץ הזמן, הכיוון שמבדיל בין עבר לעתיד. במובן זה ניתן לייחס לחץ הזמן, בין היתר, משמעות תרומודינמית שבו כיוון הזמן הוא הכיוון שבו האנטרופיה גדלה.
נתבונן במצבי הצבירה של מוצק, נוזל וגז. כידוע, במוצק חלקיקי החומר מסודרים יותר מאשר במצב נוזלי. זאת ועוד, במצב הנוזלי החלקיקים מסודרים יותר מאשר במצב הגזי.
מכאן אנו מסיקים, ששינוי מצב צבירה של חומר, ממוצק לנוזל ולגז ישנה עלייה באנטרופיה (אי-הסדר של החלקיקים).
מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.