entropi

evrenin "yarın yaparım" deme şeklidir.

1990 lı yıllarda samanyolu tv de avni çetinkurt tarafından sunulan enteresan program. fizik, evren, uzay - zaman gibi konuları bilal e anlatır gibi anlatırdı.

allah belasını versin amatör fizikçilerin ağzından düşmez kimin ağzından entropi duyuyosanız bilin ki fizikten bi bok anlamıyo..

bir termodinamik terimi.

bir fizik yasası. özetle kapalı bir sistemdeki düzensizliği ve bunun zamanla artmaya gösterdiği eğilimi ifade eder.

daha önce defalarca yazıldı, açıklandı. ben şimdi başka bir konuya değineceğim.

insanlar çağlardan beri ölümsüzlüğün sırrını bulmaya çalıştı. son yıllarda bilim insanları da yaşlanmayı geriye döndürmeyi başarabilir miyiz sorusu üzerinde çalışıyor. yaşlanmak, artık doğru şekilde çalışamayan hücrelerin moleküler atıklar nedeniyle biyolojik bir çöplüğe dönüşme sürecidir. yani bir anlamda insan vücudunda da düzensizliğe doğru bir eğilim vardır.

teorik fizikçi michio kaku şöyle der: evrendeki her şey düzensizliğe doğru eğilim gösterir. örneğin bitkiler zamanla solar, çürür. metaller paslanır ya da yukarıdaki örnekte olduğu gibi, canlı vücudu zamanla bir atık merkezine dönüşür. o halde yaşlanmayı geri döndürmek termodinamiğin bu meşhur kanununu çiğnemek anlamına mı gelir?

burada kilit ifade kapalı sistemlerdeki "toplam entropi"nin sürekli artmasıdır. o halde bir taraftan entropiyi azaltmaya yönelik bir iş yaparsanız diğer tarafta bunu telafi edeceksiniz demektir. o halde tersi şekilde, herhangi bir alandaki entropiyi artırırsanız, yaşlanmayı geri çevirerek bunu telafi edebilirsiniz demektir.

yuvarlak solucanlar üzerinde yapılan bir çalışma, yaşlanmayı insanlarda da durdurmanın ve geri çevirmenin belki bir gün başarılabileceğine ilişkin ilk işaretleri vermiş durumda.

evrende düzensiz dağılımı işaret etmesi gerektiği için 'evrendeki her şeyin' tamlamasının tanımında gedik oluşturduğu ilke.

yine kim bana sataştı diye düşünmesi için nick altını hortlattığım yazar.

ama konum o değil. bilimsel takılıyorum bugün.

entropinin kardashev ölçeği ile ilişkisinden bahsedeceğim. dolayısıyla konuyu bilmeyen varsa önce o ölçek hakkında okuma yapıp gelirse daha iyi olur.

teorik fizikçi michio kaku'ya göre entropi, bahsi geçen ölçekteki gelişmiş medeniyetlerin kaderini belirleyecek koşul olabilir. şöyle ki;

entropi, her zaman artış gösterir yasaya göre. bu da bize her şeyin "ölmesi" gerektiğini dolaylı yoldan söyler. zira bozulmak, çürümek, paslanmak gibi eylemler zaman içerisinde mutlaka gerçekleşir ve bu eylemler bir canlı ya da cansızın ölümünü sembolize eder aslında.

ölçekteki 2. ya da 3. tip ileri seviyeli medeniyetler, hiçbir şekilde sonunu düşünmeden enerji üretirse ne olur? bunun sonucu atık ısı miktarının çok yüksek olması olacaktır. bu zaten entropinin gereğidir. fakat bunun bir sonu olmazsa, bu durum medeniyetin sonu anlamına gelir. zira bu kadar büyük miktarda atık ısının neticesi, üzerinde yaşadıkları gezegenin aşırı derecede kirlenmesi ve bir noktadan sonra yaşanmaz hâle gelmesi anlamını taşır.

bu durumda ortaya şu sonuç çıkar:
medeniyetleri o ölçekteki gibi şu tip, bu tip diye ayırmak yerine başlıca 2 tipe ayırabiliriz; ilki entropiyi göz önünde tutarak gelişimini ona göre, dengeli ve kararlı bir şekilde sürdüren*, ikincisi de entropinin neden olacağı sonuçları düşünmeden fütursuzca hareket ederek kendi medeniyetinin sonunu kendi eliyle getiren.

bunu kendi medeniyetimize de uygulayabiliriz. çok fazla bilgi üretmek amacıyla tüm ağaçları kesip kâğıda dönüştürmek ya da çok sayıda elektronik cihaz üretmek için doğadaki her kaynağı dibine kadar kullanmak, bunları yaparken de tükettiklerimizin yerine yenisini koy(a)mamak, sonuçta dünya üzerindeki insan neslinin tamamen tükenmesine neden olacak bir kirlilik yaratır. bu yüzden kafamızı sadece teknolojide daha ileri olmaya değil, aynı zamanda bunu, dengeleri bozmadan yapmaya da yormak zorundayız.

evrimle celisir gibidir. aslinda evrim karsitlarinin "dogaya bilmem ne koysan bozulur insan nasil kendi kendine olmustur?" seklinde olan ve dalga gecilmelere doyulamayan argumanlarina bilimsel bir bakis gibidir. aslinda biyolojiyle alakasi yoktur ya...

evrimin kanunu vardir. yani nasil ki bir elmanin yere dusunu goruyoruz, evrimi de o kadar dogrudan olmasa da goruyoruz ki bir teorisi var yani bir kanun ki bir teorisi var yer çekimi gibi.

dogada entropi yuksek seviyededir. yani dogaya birakilan bir cansizin entropisi yuksektir. entropi yuksekligi nedir? maksimum duzensizlikte olacak dogaya birakilan. ve enerjisini disari verip minimum enerjide olacak. dogadaki cansizlardaki ilerleyis bu sekildedir.

entropi dedik mi endotermik ve ekzotermik olayini anlamamiz bize yararli olabilir.

endotermik reaksiyon nedir?
ısi alan tepkimelerdir. yani tepkimenin devam etmesi icin surekli disaridan enerji almasi gerekir. bu yuzden cisim cevresini sogutur kendi ise isinir. tum tepkimelerin baslamasi icin belirli bir sicaklik-enerji gereklidir. ama devam etmeleri icin degil. tabii olaya genel olarak bakarsak durum bu sekilde.

peki ekzotermik reaksiyonlarda ne olur?
cisim disariya isi verirken disariyi isitir. kendisi ise soğur. boylelikle enerjisi duser. bu tepkimeler bir kez basladi mi devam etmeleri icin enerji vermenize gerek kalmaz. enerjilerini disariya vermeleri ile minimum bir enerji haline gecerler. enerjileri de duzensizlige hizmet eder. komur yanar, cevreyi isitir, kendi kul olur. bunlara kendi kendine devam eden tepkimeler denir.

sorun surada: bir insan evrime ve enropiye inaninca krtaya sacma sapan bir mantik karmasasi cikiyor. dogada her sey komur yaninca kul olmak gibi bir egilim icerisinde ise galaksilerdeki duzen, simetri, geometri, altin oranlar... bu ikisi celisiyor gibi gozukuyor yani duzensizlige olan egilimin arkasindaki duzen!?

mantikta ki mantik denen seyin temelleri milat oncesi yasayan bir filozof tarafindan atilmistir ve sonra bilimi yapilmistir sayilarla falan formulize edilmistir ve ben pek sicak bakmamisimdir bu dala, bir safsata turu vardir. bu safsata turunde alakasiz ama dogru olan iki seyin birbiriyle celismesi konu alinir.

mesela gergin olan sey esnektir. (fizik)

insan bazen gergin olabilmektedir. (psikoloji)

gergin olan insan esnektir. (safsatanin daniskasi)

bu gibi sacmalamalarin onune gecmek adina mantik gelistirilmistir zaten. yani kardesim romantiklik etmeyiniz. fizikle evrimi makul olmayan, romantik sekilde iliskilendirip kafa s..meyiniz. canlilik enropiye karsi cikmak degildir. endoterm tepkimelerde olan cok da farkli degil ve biz bu tepkimelere canli gozuyle bakmiyoruz. bir yerde bu yapisal duzensizlik duzene sebep oluyor olabilir ya da bilimsel olarak duzenden bahsetmek cok mantikli olmayabilir. belki de su anki fizik yasalarina uygun olmayacak sekilde bir olusuma dair kalkismalar oldu ve bunlar da ayni evrimdeki gibi elendi. belki de su an daginiklik dedigimiz sey farkli bir surecten gecerek var olsaydik duzenin ta kendi olacakti. bilimin babalarindan olan bir konuyu kullanarak diger bir babayi oldurmeye calisiyorsunuz. entropi ile evrimi kiyasliyorsunuz, yapmayin. ikisi de bilim. ayni sey. evrime inanmiyorsan entropiye de inanamazsin. tanri'nin bir seyleri nasil yarattiginin insanlar tarafindan ortaya cikartilmasi onun yok oldugu ya da yoklugunun kanitlanmaya calisildigi anlamina gelmez.

bir fizik terimidir.

 fizikte bir sistemin mekanik işe çevrile-meyecek termal enerjisini temsil eden termodinamik terim anlamına gelir.

genellikle bir sistemdeki rastgelelik, kaos ve düzensizlik olarak nitelendirilir ve s ile gösterilir.
düzensizlik ile aynı doğrultuda ilerler, düzensizlik arttıkça entropi de artar, bir sistemin tamamen düzenli olması entropisinin sıfır olduğu anlamına gelebilir.
bir sistemin -273.15 santigrat derecede (0 kelvin) entropisi sıfır olarak kabul edilir.



bilgi kuramında entropi bir iletinin bilgi içeriğini ölçer. bu bağlamda entropi ilk defa 1948'de (gbkz: claude e. shannon tarafından tanımlanmıştır. ayrık bir rassal değişken'in entropisi)

denklemiyle ifade edilmiştir.

gittikçe dağınıklaşan ve düzensizleşen entropi örneği

genellikle "düzensizliğin ölçüsü" şeklinde kısaltılan; daha doğru bir ifadeyle "kullanılmayan, boşa giden termal enerjinin ölçüsü" şeklinde ifade edilebilecek fiziksel olgudur. artışı, düzensizliğin artması diye ifade edilir. maddenin bozulması ( örn. bardağın kırılması, çiçeğin solması, ölüm...) düzensizliğin, dolayısıyla entropinin artışı demektir. tabi bu bilimsel bakınca böyle. ben ise entropiyi enerjinin gözünden düşünüyorum. aslen evren bir enerji yumağı. ancak, big bang sonrasında özellikle dört temel kuvvetin etkisiyle işler değişiyor ve sıkışan, kümelenen, yoğunlaşan enerji maddeyi oluşturuyor. ne var ki bu enerjinin istediği bir şey değil. enerji kendi halinde mutlu mesut yaşarken bir noktadan sonra yoğunlaşıp madde denen bir şeye dönüşmekten oldukça rahatsız. tabi eski haline dönmeye çalışıyor. bu sebeple de, evrendeki her şey bizim düzensizlik dediğimiz bozunmaya uğruyor ve aslında bize göre bozunma olan bu durum big bang öncesi var olan mutlak enerjinin olağan durumu. yani entropi dediğimiz şey aslında temel enerjinin özüne dönme çabasından başka bir şey değil.

entropi;

canlılar için; yaşlanma katsayısı
cansızlar için; eskime katsayısı

yüzey sıcaklığı ile doğrudan ilişkili bir matematiksel formülü vardır. her ne kadar ölmemizin sebebi olarak gösterilse de doğmamızın da sebebidir.

bazı bilim insanları; zamanın var olmasının sebebinin entropi olduğuna dair tezler ortaya atmıştır. mutlak sıfır noktasında (-273,3c'de yani entropi sıfır iken) moleküler boyutta titreşim durunca zamanın etkilerinin de ortadan kalktığını söylüyorlar. tamam etkileri kalkıyor eyvallah da zamanın ortadan kalktığını söylemek ne kadar doğru bilemedim. her şeyi zaman gösterecek :d

tenet filminde de işlenen bir fizik konusu.

işe çevrilemeyen enerjinin termal enerjisi olarak tanımlanıyor. bir sistemdeki düzensizlik olarak da biliniyor.
filmdeki entropi bağlantısı şöyle; masaya atılan kurşun geri geliyor, fizik kurallarına göre bumerang olmayan bir cismin geri gelmesi neredeyse imkansızdır.
replik ise şöyle'' kullanılmayan enerji entropi ile geri gidiyor".

bizim zaman algımızda sebep her zaman sonuçtan önce gelirken filmde bunun tam tersi görülüyor, sonuç sebepten önce geliyor, zamanda yolculuk olmadığı takdirde hiçbir nesne önce kırılıp sonra eski haline gelemez.

entropinin sembolü s'dir.
bir sistem tamamen düzenli ise entropisi sıfır kabul edilebilir.
entropiye göre neredeyse her şey çürür, eskir ve doğan herkes ölür, çünkü başa dönemiyoruz. sebep sonuçtan önce geliyor, ölmenin sebebi doğmuş olmak olduğu için.

filmden o kare/

(bkz: her yer her yerde)

koruyucusu olmayan her sistem kaosa sürüklenir yasası.

evrende de kaos yoktur belli bir fiziksel sistem harici koruyucusu ve sürdürücüsü vardır.

neredeyse kimse tam ne olduğunu anlamıyor. bu nedenle insanlara çekici geliyor. termodinamik bilen zaten az, termodinamik bilenlerin de entropiden anlayanı az. sosyal bilimler bu kavramı saçmalıkla buladı.

entropi kavramını bulan 1800 lerin fizikçileri çok akıllı insanlarmış.

"düzensizliğin ölçüsü" şeklinde tanımlanması biraz yanıltıcı olan fiziksel olgu. fiziksel olarak, su ile kırk dökük hâle getirilmiş bir miktar buzu canlandırın gözünüzde. görsel olarak kırık buz düzensizken, entropisi yüksek olan sudur. entropi, enerji dağılımının bir ölçüsü dersek belki de daha doğru olur.

o zaman nasıl tanımlayalım? örnekler üzerinden gitmek en güzelidir her zaman. 3 örnekle anlatacağım. siz kafanıza en uygun olanı seçersiniz zaten içerisinden.

1- içi gazla doldurulmuş bir kap olsun. bu gazı oluşturan molekülleri düşünün. belirli bir anda tüm molekülleri yakalayıp, hepsinin konumunu, hızını hesaplamak istesek bunu başaramayız. molekülleri kontrol etme şansımız yok ama kabın hacminin ne kadar olacağına biz karar verebiliriz. dolayısıyla kabın tamamındaki gazın bazı fiziksel özelliklerini ölçebiliriz; sıcaklık, basınç, hacim gibi.

kabın özelliklerini her değiştirmeniz bir makro durum yaratır. ölçemediğiniz molekül özellikleri ise birer mikro duruma karşılık gelir. bu durumda, belirli bir makro durumdan bahsederken, buna karşılık belirli sayıda bir mikro durum ortaya çıkar. makro durumların sayısı ne kadar fazla olursa, mikro durumların sayısı da o kadar fazla olur. buradan entropinin tanımı için şu yorum yapılır: hangi makro duruma ait olan mikro durumların sayısı daha fazlaysa, o makro durumun entropisi daha yüksektir.

2- bir satranç tahtası hayal edin. bu tahtada sadece 4 kare olsun. tahtanın 3/4'ü de dolu olsun. yani 4 kareden herhangi 3 tanesinde birer satranç taşı olsun. ben size, o 3 taşın 4 kare üzerine nasıl yerleştirilebileceğini sorsam, bana mutlaka kombinasyonları sayabilirsiniz. peki kare sayısı 36 olsa ve yine 3 satranç taşı olsa elimizde ve desem ki "bu 3 taşı 36 kareye nasıl yerleştirirsiniz?" elbette matematiksel olarak çözümü var ama bir çırpıda hepsini tek tek sayabileceğiniz bir durum kalmadı ortada, ilk duruma kıyasla. yani olayın ihtimalleriyle beraber karmaşıklığı da arttı.

buradan çıkan sonuç: bir olayın gerçekleşebilmesi için ortaya çıkacak ihtimaller ne kadar artarsa, bu olayın entropisi de aynı derecede artar.

3- yine içi gaz dolu bir kap olsun. gazın moleküllerinin sahip olduğu toplam enerjimiz var. kabı deldiğinizi ve deliğin hemen önüne, rüzgârla hareket edecek bir şey koyduğunuzu hayal edin. mesela bir rüzgârgülü olsun. gaz, delikten çıkmaya ve rüzgârgülünü döndürmeye başlar. az önce söylediğim, moleküllerin toplam enerjisinin bir miktarı kullanılmadan kalırken bir miktarı da rüzgârgülünü döndürmek için harcanır. yani burada enerjinin yaptığı bir iş vardır.

kabın içindeki, başlangıç miktarındaki gazı alıp daha büyük bir kaba koyalım, yani kabın hacmini artıralım. bu büyük kabı da delelim ve yine rüzgârgülümüzü deliğin yanına yerleştirelim. rüzgârgülü yine dönmeye başlar ama bir farkla: artık daha yavaş döner çünkü kabın hacmini artırarak gazın basıncının küçülmesine neden olduk. yine gazın toplam enerjisinin bir kısmı iş yapmak için harcandı ama yine bir farkla: bu kez daha az iş yapıldığından daha az enerji harcandı. kullanılmayan enerji, ilk durumdaki kullanılmayan enerjiye kıyasla çok daha fazla. "düzensizliğin ölçüsü" dediğimiz olay burada karşımıza çıkar: bir maddenin düzensizliği, dolayısıyla da kullanılmayan termal enerjisi artıyorsa, bu maddenin entropisi de artar.

kapalı sistemlerde entropi artma ya da sabit kalma eğilimindedir. eğer entropi yerel olarak azalırsa, bu durum sistemin başka bir yerindeki artışla telafi edilir. evrenin enerjisi ise sabit kalma durumunu korumaz, sürekli olarak artış hâlindedir.

kutsal kuran'da evrenin sonlu olması ile ilgili ayetler entropiye gönderme yapmakla birlikte, ayrıca şu ayette de entropiye vurgu vardır:

35:41 allah, gökleri ve yeri, yok olup gitmesinler diye tutuyor. andolsun eğer çöküp giderlerse, o'ndan başka hiç kimse onları tutamaz. halim'dir o, gafur'dur.

buradaki 10 uncu bölümdeki gibi değildir.
uskudar.edu.tr/manifesto/ya...

"soğuk yoktur, ısının olmaması vardır" ne demek ya :)
-273,16 santigrattan daha soğuk bir ortam olamaz der. bu da entropi nin üçüncü yasasından çıkar.

enerji mühendisliği ve termodinamik hesaplama faaliyetleri açısından en büyük faydası enerji değişiminin hesaplanmasıdır.