علي سبيل المثال اذا وضعت مكعب ثلج في كوب ماء ساخن , سيبدأ المكعب بالذوبان و ستبرد حرارة الماء الساخن الي ان يصل الاثنين الي حالة من التساوي في درجات الحرارة .... لماذا لا يحدث العكس ابدا و يستمر مكعب الثلج بالتجمد و الماء ترتفع حرارته اكثر !
لماذا حين تقوم بعمل كوب من الشاي مع الحليب يختلطان ؟ .. لما لا يحدث العكس و حين تقوم بتقليبه كثيرا يعود كل منهما متماسك بمفرده و ينفصلان ؟
شيء محير صحيح !
الكون دائما يسير باتجاه واحد ولا يتغير ابدا... حيث ان اي شيء لا يمكن ان يعود لسابق طبيعته و كل شيء يسير باتجاه الدمار
ولا يمكن اصلاح ما تم اتلافه.... و كأن كل شيء يتحول من مرحلة الترتيب و النظام الي مرحلة الفوضي و العشئواية , من التركيز
و الكثافة الي التفكك و الانحلال.
و هذا هو سر الكون و ما يسمي بـ ال (Entropy)
سنتطرق الان الي بعض الامثلة والشروحات....
السيارة علي سبيل المثال تحتاج الي الطاقة لكي تتحرك فا تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود مع الاكسجين الي طاقة ميكانيكية لتتحرك السيارة و بالطبع تبدأ هذه الطاقة بالتوزع علي السيارة كلها مثل طاقة ضوئية للمصابيح و طاقة صوتية للمساعات او البوق و الخ ...
و الطاقة تكون موجودة ايضا حين يحدث صدام بين سيارتين , فا الصوت العالي الناتج عن الصدام هو انتقال للطاقة من جسم الي اخر و هذا يعني ان الطاقة دوما تكون محفوظة ولا تزيد او تقل بل تنتقل او تتحول فقط.
علي سبيل المثال اذا قمت بوضع االوقود في السيارة بما يعادل مليون كيلوجول (1Million Kilojoule) فستنتقل هذه الطاقة
الي نوع اخر بنفس المقدرا بدون زيادة او نقصان لان الكون دقيق في كل شيء , و هذا هو (القانون الاول للديناميكا الحرارية) و معناه ان الطاقة لا تفني ولا تستحدث من العدم .
دعنا الان نتحدث عن مثال اكبر و اكثر واقعية (الكرة الارضية) .... كوكب الارض يصله في الثانية الواحدة 128 بيتا جول
من الطاقة و هذا رقم ضخم للغاية , لكن الغريب ان الطاقة التي تخرج من الكوكب بعدها هي ايضا نفس الكمية التي دخلت !
الامر يكمن في نوعية الطاقة وليس بحجمها و هذا ما يسمي بالانتروبي.
الانتروبي هو عبارة عن مقياس لأنتشار الطاقة , حيث انه اذا كان هناك شيء معين يحتوي علي طاقة مركزة فهذا يعني انه يمتلك انتروبي قليلة , بمعني انه كلما زادت الانتروبي كلما قل تركيز الطاقة و اصبحت متبعثرة و غير نافعة
ولا يمكن اصلاح ما تم اتلافه.... و كأن كل شيء يتحول من مرحلة الترتيب و النظام الي مرحلة الفوضي و العشئواية , من التركيز
و الكثافة الي التفكك و الانحلال.
و هذا هو سر الكون و ما يسمي بـ ال (Entropy)
سنتطرق الان الي بعض الامثلة والشروحات....
السيارة علي سبيل المثال تحتاج الي الطاقة لكي تتحرك فا تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود مع الاكسجين الي طاقة ميكانيكية لتتحرك السيارة و بالطبع تبدأ هذه الطاقة بالتوزع علي السيارة كلها مثل طاقة ضوئية للمصابيح و طاقة صوتية للمساعات او البوق و الخ ...
و الطاقة تكون موجودة ايضا حين يحدث صدام بين سيارتين , فا الصوت العالي الناتج عن الصدام هو انتقال للطاقة من جسم الي اخر و هذا يعني ان الطاقة دوما تكون محفوظة ولا تزيد او تقل بل تنتقل او تتحول فقط.
علي سبيل المثال اذا قمت بوضع االوقود في السيارة بما يعادل مليون كيلوجول (1Million Kilojoule) فستنتقل هذه الطاقة
الي نوع اخر بنفس المقدرا بدون زيادة او نقصان لان الكون دقيق في كل شيء , و هذا هو (القانون الاول للديناميكا الحرارية) و معناه ان الطاقة لا تفني ولا تستحدث من العدم .
دعنا الان نتحدث عن مثال اكبر و اكثر واقعية (الكرة الارضية) .... كوكب الارض يصله في الثانية الواحدة 128 بيتا جول
من الطاقة و هذا رقم ضخم للغاية , لكن الغريب ان الطاقة التي تخرج من الكوكب بعدها هي ايضا نفس الكمية التي دخلت !
الامر يكمن في نوعية الطاقة وليس بحجمها و هذا ما يسمي بالانتروبي.
الانتروبي هو عبارة عن مقياس لأنتشار الطاقة , حيث انه اذا كان هناك شيء معين يحتوي علي طاقة مركزة فهذا يعني انه يمتلك انتروبي قليلة , بمعني انه كلما زادت الانتروبي كلما قل تركيز الطاقة و اصبحت متبعثرة و غير نافعة
اعلم انك ما زلت لا تفهم جيدا لذلك ساوضح لك بمثال يا صديقي.
سنقم بالشرح علي اي جسمين .... علي سبيل المثال الشاي و الثلج.... كل جسم منهما يتكون من عدد ذرات محدد و هناك روابط تربط هذه الذرات ببعضها البعض و اسمها (Atomic Bonds) و الطاقة الموجودة في اي جسم تكون مسجلة بداخل هذه الروابط و تسمي وحدة القياس الخاصة بها (Quantum) و بناءا علي طاقة الكوانتم يتم تحديد درجة حرارة الجسم.
الان لنفترض ان كل جسم منهما يمتلك 8 روابط , يوجد في الثلج 2 كوانتم و في الشاي يوجد 8 كوانتم , هذا يعني ان في كل رابطة من الشاي 1 كوانتم , اما الثلج فا يوجد 2 كوانتم علي ال 8 روابط , و لهذا السبب يكون الشاي بدرجة حرارة ساخنة.
حين يحدث اختلاط بين الجسمين , يتيح هذا للطاقة التنقل بين الروابط و اتخاذ اشكال مختلفة و متعددة حيث يتحول عدد الكوانتم
من 8 و 2 الي اي عدد اخر مثل 5 و 5 او 6 و 4 .. و الخ.
لكن ما الذي يتحكم في هذه التحركات بمختلف اشكالها ...... اكتشف العلماء ان هذه الحركة تكون موجهة دائما بأتجاه اقصي حالة من حالات الفوضي , فا مثلا في تجربة الشاي و الثلج ستنتهي العملية بترتيب 5 و 5 من الكوانتم.
و هذا هو اعلي معدل للفوضي حيث تتساوي درجة حرارة الشاي مع الثلج و يصبح الاثنين بدرجة حرارة متساوية ولا يوجد بينهما اختلاف ...... اذا نستنتج من هذه الاختبارات و التجارب ان عدد 10 و 0 من الكوانتم هو اعلي حالة من النظام و الترتيب للطاقة
و هذا يسمي (Lowest Entropy) في حين انه 5 و 5 هو اعلي معدل للفوضي و تبعثر الطاقة و هذا يسمي(Highest Entropy)
العجيب هو ان العلماء قد اكتشفوا ان الانتروبي دائما تظل في حالة زيادة ولا يمكن ان تقل ابدا مهما حدث , و هذا يحدث في الكون منذ بدايته.
و هذا هو القانون الثاني للديناميكا الحرارية...
حيث ان جميع العمليات الفيزيائية تكون محكومة بهذا القانون ... العمليات الفيزيائية تسير في الاتجاه الذي يؤدي الي زيادة الانتروبي ..... , عندما ذاب الثلج في الشاي كان بسبب انه اتجاه زيادة الانتروبي , و هذه العمليات غير قابلة للانعكاس ابدا.
قد تتسائل الان و يخطر ببالك انه لابد من وجود طريقة لتقليل الانتروبي و منعها من الزيادة , فتقول لماذا لا نضع الماء في المبرد و نحولها الي ثلج مجدداً لكي تعود الانتروبي قليلة!
في الحقيقة ان كل ما فعلته الان هو زيادة الانتروبي اكثر , لأنك ببساطة استهلكت طاقة كهربائية كثيرة لتشغيل المبرد و ايضا ان المبرد سيكون ساخن من الخلف و يشع بالحرارة و كل هذا سيؤدي في النهاية الي زيادة الانتروبي و ذلك طبيعي لان الكون يسير دائما بهذا الاتجاه .
لذلك الانتروبي هو شيء فوق قدراتنا ولانستطيع التحكم به ابدا...
بعد قرائتك للموضوع , هل لديك اي وجهات نظر تشاركنا بها ؟ ... اخبرنا برأيك علي صفحة الفايسبوك الخاصة بنا
عند تجمد الماء يفقد الطاقة و تنخفض الانتروبي
ردحذف