entropi

• kendisi ile ilk ilişkim küçükken^* bilim teknik'te okduğum mr thompkins'in serüvenleri'yle başladı. gelişme dönemi ise sanırım master dönemimde yüksek alkollü olduğum günlerden^* birinde galiba equinoxta^* şimdi unuttuğum bi vesileyle tanıştırıldığım itü fizikte okuyan, bıyıksız olmasının ötesinde baya taş olan bir kızla markov zinciri ve boltzmann sabiti üzerine yaptığımız, gecenin içine işleyip giden, uzaktaki sevgililerimizi parseclerle andığımız sohbettir. entropi ile sonuç kısmım ise muhtemelen öldüğümde, yani ısıl radyasyon üretmeyi bıraktığımda ve kanunları çerçevesinde parçalanıp çok yüksek ihtimalle bir daha hiç bütün haline gelemeyeğim dönemde olacak. ki bütün bunlardan da hayatı kapsadığını anladınız. sonuçta termonükleer genişleme son hızla devam ederken ne george gamov hayatta, ne equinox.
  (bkz: depresyon sırasında entry girmek)
• düzensizliğin ölçüsüdür.
  
  böyle diyince bir sürü soru geliyor aklımıza hemen: "kime göre, neye göre düzenli kardeşim?", "düzen nedir?" efendim ne bileyim "düzen değişse de düzülenler aynı mı?". bu soruları cevaplayamadan bir de entropinin sürekli arttığını söyleyen termodinamiğin ikinci kanunu işin içine giriyor ki bu sefer ortaya "tanrı evreni öyle bir düzenli yaratmış ki cenabırabbülalemin bozul bozul bitmiyor o düzen" gibi yorumlar çıkabiliyor. internet ortamındaki ıslak odun yetersizliğinden bu yorumları yapanlarla ancak tane tane açıklama yazarak muhatap olabiliyoruz. bu durumda daha duzgun bir tanim yapalim:
  
  -sistem hakkinda sahip olmadigimiz bilginin olcusudur, bilgi'nin (information) tersidir.
  
  evet, aynen oyledir, hatta o kadar oyledir ki boltzmann amca hiç kusura bakmasın onun sabitini bir alıp entropiyi bit cinsinden ifade etmek daha güzeldir. "bu sistemde iki gigabyte entropi artışı oldu" gibi. nasıl olacak peki, dandikten bir model kuralım, anlamaya çalışalım:
  
  çok dandik bir bilgisayarımız olsun, toplam bin bitlik hafızası olsun, her bit ya sıfır ya bir olabiliyor, bilgisayarın bütün numarası da ekrana bu bitlerin toplamını yazmak, yanı ekranda 0 ile 1000 arası bir sayı görüyoruz. (şimdi dandik dedik de commodore 16 vardı zamanında 16 kilobyte hafızalı, hey gidi günler.) şimdi bütün bitleri 1 yapalım, ekranda da güzelce 1000 yazsın, ama bilgisayar dandik oldugundan yaklaşık saniyede bir bitlerden rastgele bir tanesi durumunu değiştirsin, sıfır ise bir, bir ise sıfır olsun. ne görürüz ekranda? önce 1000 olarak başlayan sayı hızla azalır (sayı bine ne kadar yakınsa değişen bitin 1 den 0 a dönme ihtimali o kadar fazla) sonra 500 civarında dengeye gelir, o civarda oynar ama 500'den çok da farklı hale gelmez. peki niye 'denge' diyebileceğimiz konum 500, çünkü 500 civarında 1den 0a ve 0dan 1 dönme ihtimali eşit.
  
  peki sadece ekrana bakarak ne gördük, ekranda 1000 yazdığında bütün bitlerin 1 olduğunu biliyorduk, sistem hakkında bütün bilinmesi gerekeni biliyorduk, yani entropisi sıfırdı sistemin. ama 999 yazıyorsa bilgisayar 1000 değişik iç durumdan birine sahip olabilir, 1. bit 0 diğerleri 1 olabilir veya 2. bit sıfır diğerleri 1,... demek ki daha yüksek entropi sahibi bir durum bu (yaklasık 10 bit entropi). 998 yazıyorsa entropi daha da fazla. ekranda yazandan içerideki durum hakkında en az bilgi sahibi olduğumuz an ise 500 rakamını görünce ekranda. dikkat ederseniz sistem en düşük entropiden en yüksek entropili duruma doğru gitti zamanla. yani termodinamiğin ikinci yasasının dediği gibi hakkaten entropi arttı.
  
  bu modelde niye arttı anlamak kolay, rastgele değişiklikler her olduğunda sistem hakkında bilgimiz azaldı da ondan. işte termodinamiğin ikinci yasasının özü de burada, yasa diyor ki sistemde bilginiz dışında (ölçemediğiniz) bir değişiklik oluyorsa sistem hakkında bilginiz azalır. yani öyle süper düzenli bir noktadan başladık da bozula bozula bu hali aldık diye bir durum yok.
  
  bir soruya daha cevap verdik, "kime göre neye göre?" sorusu. entropi ölçebildiğimiz niceliklere göre tanımlanır. özellikle merak edenler maxwell cini konusunda leo szilard ve takipçilerinin makalelerini okuyabilir.
  
  o zaman daha güzel bir tanım yapıp bitirelim:
  
  entropi, elimizdeki ölçülebilen niceliklerin ışığında sistem hakkında edinemediğimiz bilginin ölçüsüdür. istatistiksel olarak rastgelelik olan bir sistemde sürekli artar.
  
  bir de zamanın ilerlediği yönünün entropinin arttığı yön olduğunu söylemek lazım, ama bu sefer herşeyi bilsek, rastgele bir durum olmasa zaman akar mıydı diye düşünmek gerekecek, o da bir kenarda kalsın.
• çıkardığın çorabın tekinin kanepenin altına kaçma kararlılığına denir.
  
  kimileri metafizik açıklamalar yapıp, kayıp çoraplar konusunda çamaşır kurutma makinesini suçlar.
  
  ancak "hiç bir şey yoktan var olmaz. varken de yok olmaz"
  
  yağni kurutmaya attığın çorap kadarını geri alırsın.
  
  yağni kayıp çorabın teki kanepenin altında.
• öğretilirken verilen abramoviç örneği ünlüdür. ya da ben öyle sanıyorum. bilmiyorum.
• dünya zamanına göre (trilyon üssü trilyon x trilyon) yıl sonra kainatın, sonsuzluğun, evinizdeki bahçe hortumunun, eski sevgilinin ya da aklınıza başka ne geliyorsa işte onların hepsinin dönüşeceği yegane formsuzluğun adı.
  
  her şey biter, entropi olur.
  
  ps; galaktik kızlar eklesin :)
• şimdi benim anladığım kadarıyla şöyle bir şey oluyor entropi ile:
  
  tembellik eden bu yasaya uygun hareket ediyor, etrafına katkısı da tembellik üzerinden düzensizlik getirme ile oluyor.
  çalışkan ise bu yasaya karşı direniyor, düzen kurma gayretine giriyor. eh, o halde insanlığın 'medeniyet' kurması, kurallar koyması da aslında uysallaşmak değil, bilakis bu düzensizliğe karşı direnmektir.
  
  neyse, daha fazla saçmalamasam daha iyi. çalışkanlık iyidir, çalışalım, güzelleşelim.
• evrenin entropiyi azaltmak için canlılığı icat ettiğini düşünen, bilime bulaştırılmış felsefi/dini akımlar mevcuttur. canlılığı, evrende geçerli olan fiziğin bir yan ürünü değil, akıllı bir evrenin kendini daha uzun süre var etme, hatta sonsuzlaştırma çabası olarak görürler.
  bunlar da ayrı bir cins işte.
• termodinamiğin ikinci yasasını oluşturan ve basitçe düzensizliğin ifadesi denilebilecek kavram. yüksek entropi yani yüksek düzensizlik, faydalı bir iş yapmak için sistem enerjisinin daha az uygun olması anlamına gelmektedir. evren sürekli olarak minimum enerji ve maksimum düzensizlik eğiliminde olduğu için de entropi sürekli olarak artmaktadır.
• işbu kavram, aynı zamanda evrenin bir sonunun olduğunun da teorik bir kanıtı olarak görülmektedir.
• neden sürekli azalma yönünde değil de sürekli artma yönünde bir akış sergiler bu entropi? deniliyor ki, entropinin sebebi büyük patlamadır. tekillikte bir düzen varken bigbang ile beraber düzen sürekli bozulma eğilimine düşmüş. o yüzden yere düşen her cam kırılır su dağılır taş parçalanır tabi entropinin oluşması için kapalı sistemlerin olması gerekir deniyor. yani cam bardak kırıldıktan sonra eritilip tekrar cam bardak imal ediliyor olması veya eriyen buzun tekrar dondurulup düzene kavuşturulması entropinin bozulmasının sonucu değil sisteme yeni enerjinin dahil edilmesinden kaynaklanıyor. yalnız sisteme dahil edilen enerjinin entropiyi tamamen yok etme durumu yoktur. enerji katsayısı düşüş eğiliminde olacağı ve nihayetinde sıfırlanacağı için entropi tekrar artış yönünde ilerlemesini sağlayacak.
  
  kapalı sistemlerin entropi ile kurduğu bu ilişki incelenmeye değer. bu mantıkla hareket edecek olursak, evrenin kendisini bir kapalı sistem kabul edip, evrendeki entropinin tamamen ortadan kaldırılması için sisteme bigbang sırasında oluşan enerjinin bir birim üzerinde bir enerji dahil ettiğimizde entropinin tersine akış sergilemesini beklememiz gerekir.