STRUKE:

entropija

entropija (njem. Entropie, od en- + -tropija).

1. U fizici (znak S), termodinamička funkcija stanja kojoj infinitezimalna promjena dS između dva beskonačno bliska ravnotežna stanja sustava iznosi:

dS = đQ/T,

gdje je đQ reverzibilno razmijenjena toplina (simbol đ označava promjenu koja ovisi o procesu /putu/, a ne standardni matematički diferencijal, T je temperatura; Rudolf Julius Emanuel Clausius, 1865). Apsolutnu vrijednost entropije nekoga sustava nije moguće izmjeriti pa se određuje samo njezina promjena, kao promjena količnika razmijenjene topline i temperature. Mjerna jedinica entropije je džul po kelvinu (J/K).

Entropija je fenomenološka termodinamička veličina stanja kojoj se promjene računaju matematičkim pravilima diferenciranja i integriranja. Promjena entropije sustava između početnoga stanja a i konačnoga stanja b, zbog reverzibilne razmjene topline s okolinom, iznosi:

entropija 2.jpg

Na zatvorenom reverzibilnom putu (Carnotov kružni proces), kada se konačno i početno stanje poklope, promjena entropije iščezava, ΔS = 0. Prema drugom zakonu termodinamike, entropija sustava termički izoliranih od okoline veća je ili jednaka nuli: Δ≥ 0, pri čemu se znak jednakosti veže za reverzibilne procese, a znak nejednakosti za ireverzibilne procese u sustavu. Entropija zatvorenih sustava povećava se, jer takvi sustavi teže stanju najveće vjerojatnosti, odnosno stanju s najvećom entropijom.

U statističkoj fizici entropija je mjera neuređenosti s kojom je energija uskladištena u nekome fizikalnome sustavu. Ludwig Boltzmann formulirao je vezu između entropije S i vjerojatnosti P kao relaciju S = k · log P, gdje je k Boltzmannova konstanta. Termodinamička vjerojatnost na visokim je temperaturama znatno veća od jedinice, pa je bitno različita od matematičke vjerojatnosti s područjem vrijednosti [0,1]. Iz drugog zakona termodinamike proizlazi da se neki makroskopski procesi odvijaju samo u smjeru porasta entropije, da imaju strijelu vremena i da im se nered i besciljnost povećavaju (→ disipativni sustavi). Budući da u stvarnosti ne pokazuju smanjenje entropije, u makroskopskim procesima nije moguć obrat vremena koji se u jednadžbama fizike jednostavno dobiva zamjenom t s –t. Zbog toga je, kao filozofsku implikaciju entropije, Arthur Stanley Eddington uveo pojam strijele vremena, koji ima veliku ulogu u modernoj kozmologiji, fizici čestica i biologiji. Pored raznih značenja (→ kolmogorov-sinajeva entropija), entropija ima veliku ulogu u teoriji informacija (obavijesnoj teoriji). Entropijom i drugim zakonom termodinamike bavili su se i hrvatski znanstvenici: Josip Lončar, Fran Bošnjaković, Vladimir Matković koji je istraživao entropiju hrvatskoga jezika, i dr.

2. U informatici, mjera neodređenosti informacija; postupci obradbe informacija u kojima se gubi dio informacija analogni su termodinamičkim postupcima u kojima se entropija povećava.

3. U komunikacijama, prosječna vrijednost količine informacija koje odašilje izvor ili koje prolaze komunikacijskim kanalom.

4. U povijesti umjetnosti (R. Arnheim), entropija označuje stupanj neuređenosti kakva zatvorenog sustava, proces njegove razgradnje ili »termičke smrti«. Kao književni motiv susreće se u djelima Th. Pynchona.

5. U geologiji, mjera za stupanj uniformnosti taložnih stijena. Visoku entropiju imaju sedimenti jednolična sustava, dok taložine s izraženom mješavinom čestica imaju nisku entropiju.

entropija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 14.12.2018. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=18042>.