এনট্রপি কি? এনট্রপি কী এবং কীভাবে এটি মোকাবেলা করতে হয়?এনট্রপি শব্দটির অর্থ কী?
- এনট্রপি (প্রাচীন গ্রীক ἐντροπία "টার্ন", "ট্রান্সফরমেশন" থেকে) প্রাকৃতিক এবং সঠিক বিজ্ঞানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত একটি শব্দ। এটি প্রথম তাপগতিবিদ্যার কাঠামোর মধ্যে একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের অবস্থার একটি ফাংশন হিসাবে চালু করা হয়েছিল, যা অপরিবর্তনীয় শক্তি অপচয়ের পরিমাপ নির্ধারণ করে। পরিসংখ্যানগত পদার্থবিদ্যায়, এনট্রপি কোনো ম্যাক্রোস্কোপিক অবস্থার সংঘটনের সম্ভাবনাকে চিহ্নিত করে। পদার্থবিদ্যা ছাড়াও, শব্দটি গণিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়: তথ্য তত্ত্ব এবং গাণিতিক পরিসংখ্যান।
এনট্রপিকে কিছু সিস্টেমের অনিশ্চয়তা (ব্যাধি) পরিমাপ হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, কিছু অভিজ্ঞতা (পরীক্ষা), যার বিভিন্ন ফলাফল হতে পারে এবং সেইজন্য তথ্যের পরিমাণ। সুতরাং, এনট্রপির আরেকটি ব্যাখ্যা হল সিস্টেমের তথ্য ক্ষমতা। এই ব্যাখ্যার সাথে যুক্ত হল তথ্য তত্ত্বের এনট্রপি ধারণার স্রষ্টা (ক্লদ শ্যানন) প্রাথমিকভাবে এই পরিমাণ তথ্যকে কল করতে চেয়েছিলেন।
তথ্য এনট্রপির ধারণাটি তথ্য তত্ত্ব এবং গাণিতিক পরিসংখ্যান এবং পরিসংখ্যানগত পদার্থবিদ্যা উভয় ক্ষেত্রেই ব্যবহৃত হয় (গিবস এনট্রপি এবং এর সরলীকৃত সংস্করণ - বোল্টজম্যান এনট্রপি)। তথ্য এনট্রপির গাণিতিক অর্থ হল সিস্টেমের উপলব্ধ অবস্থার সংখ্যার লগারিদম (লগারিদমের ভিত্তি ভিন্ন হতে পারে; এটি এনট্রপির পরিমাপের একক নির্ধারণ করে)। রাজ্যের সংখ্যার এই ফাংশনটি স্বাধীন সিস্টেমের জন্য এনট্রপি সংযোজনের সম্পত্তি নিশ্চিত করে। অধিকন্তু, যদি রাজ্যগুলি প্রাপ্যতার মাত্রার মধ্যে ভিন্ন হয় (অর্থাৎ, তারা সমানভাবে সম্ভাব্য নয়), সিস্টেমের রাজ্যের সংখ্যা অবশ্যই তাদের কার্যকরী সংখ্যা হিসাবে বোঝা উচিত, যা নিম্নরূপ নির্ধারণ করা হয়েছে। সিস্টেমের রাজ্যগুলি সমানভাবে সম্ভাব্য এবং একটি সম্ভাবনা থাকতে দিন
(\ ডিসপ্লেস্টাইল পি)
তারপর রাজ্যের সংখ্যা
(\displaystyle N=1/p)
(\displaystyle \log N=\log(1/p))
রাষ্ট্রের বিভিন্ন সম্ভাবনার ক্ষেত্রে
(\displaystyle p_(i))
আসুন ওজনযুক্ত গড় বিবেচনা করা যাক
(\displaystyle \log (\overline (N))=\sum _(i=1)^(N)p_(i)\log(1/p_(i)))
(\displaystyle (\overline (N)))
রাজ্যের কার্যকরী সংখ্যা। এই ব্যাখ্যাটি সরাসরি শ্যাননের তথ্য এনট্রপির অভিব্যক্তিকে বোঝায়
(\displaystyle H=\log (\overline (N))=-\sum _(i=1)^(N)p_(i)\log p_(i))
একটি অনুরূপ ব্যাখ্যা Rényi এনট্রপির জন্যও বৈধ, যা তথ্য এনট্রপির ধারণার সাধারণীকরণগুলির মধ্যে একটি, তবে এই ক্ষেত্রে সিস্টেমের কার্যকরী সংখ্যাকে ভিন্নভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে (এটি দেখানো যেতে পারে যে Rényi এনট্রপির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। রাজ্যের কার্যকরী সংখ্যা, প্যারামিটার সহ পাওয়ার-আইন ওজনযুক্ত গড় হিসাবে সংজ্ঞায়িত
(\displaystyle q\leq 1)
আরো দেখুন "শারীরিক পোর্টাল" এনট্রপিকে কিছু সিস্টেমের অনিশ্চয়তা (ব্যাধি) পরিমাপ হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, কিছু অভিজ্ঞতা (পরীক্ষা), যার বিভিন্ন ফলাফল হতে পারে এবং সেইজন্য তথ্যের পরিমাণ। সুতরাং, এনট্রপির আরেকটি ব্যাখ্যা হল সিস্টেমের তথ্য ক্ষমতা। এই ব্যাখ্যার সাথে যুক্ত হল তথ্য তত্ত্বের এনট্রপির ধারণার স্রষ্টা (ক্লদ শ্যানন) প্রথমে এই পরিমাণকে কল করতে চেয়েছিলেন তথ্য.
H = লগ N ¯ = − ∑ i = 1 N p i লগ p i . (\displaystyle H=\log (\overline (N))=-\sum _(i=1)^(N)p_(i)\log p_(i)একটি অনুরূপ ব্যাখ্যা Rényi এনট্রপির জন্যও বৈধ, যা ধারণা তথ্য এনট্রপির সাধারণীকরণগুলির মধ্যে একটি, তবে এই ক্ষেত্রে সিস্টেমের কার্যকরী সংখ্যাকে ভিন্নভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে (এটি দেখানো যেতে পারে যে Rényi এনট্রপি কার্যকরের সাথে মিলে যায়। রাজ্যের সংখ্যা, পরামিতি সহ শক্তি-আইন ওজনযুক্ত গড় হিসাবে সংজ্ঞায়িত q ≤ 1 (\displaystyle q\leq 1)মূল্যবোধ থেকে 1 / p i (\displaystyle 1/p_(i))) .
এটি লক্ষ করা উচিত যে ওজনযুক্ত গড় উপর ভিত্তি করে শ্যাননের সূত্রের ব্যাখ্যা তার ন্যায্যতা নয়। এই সূত্রটির একটি কঠোর উদ্ভব অ্যাসিম্পটোটিক স্টার্লিং সূত্র ব্যবহার করে সমন্বয়গত বিবেচনা থেকে প্রাপ্ত করা যেতে পারে এবং লগারিদম গ্রহণ করার পরে এবং স্বাভাবিককরণের পরে বিতরণের সমন্বিততা (অর্থাৎ কতগুলি উপায়ে এটি উপলব্ধি করা যায়) এর মধ্যে নিহিত রয়েছে। সীমাটি শ্যানন দ্বারা প্রস্তাবিত আকারে এনট্রপির অভিব্যক্তির সাথে মিলে যায়।
যে বিস্তৃত অর্থে শব্দটি প্রায়শই দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহৃত হয়, এনট্রপি মানে একটি সিস্টেমের বিশৃঙ্খলা বা বিশৃঙ্খলার পরিমাপ: সিস্টেমের উপাদানগুলি যে কোনও আদেশের অধীন, এনট্রপি তত বেশি।
1 . কিছু সিস্টেম প্রতিটি বসবাস করা যাক N (\ প্রদর্শনশৈলী N)সম্ভাব্যতা সহ উপলব্ধ রাজ্য p i (\ displaystyle p_(i)), কোথায় i = 1,। . . , N (\displaystyle i=1,...,N). এনট্রপি H (\displaystyle H)শুধুমাত্র সম্ভাব্যতার একটি ফাংশন P = (p 1 , ... , p N) (\ displaystyle P=(p_(1),...,p_(N))): H = H (P) (\displaystyle H=H(P)). 2 . যে কোন সিস্টেমের জন্য P (\ ডিসপ্লেস্টাইল পি)ন্যায্য H (P) ≤ H (P u n i f) (\displaystyle H(P)\leq H(P_(unif))), কোথায় P u n i f (\ ডিসপ্লেস্টাইল P_(ইউনিফ))- অভিন্ন সম্ভাব্যতা বন্টন সহ সিস্টেম: p 1 = p 2 = . . . = p N = 1 / N (\displaystyle p_(1)=p_(2)=...=p_(N)=1/N). 3 . আপনি যদি সিস্টেমে একটি রাজ্য যোগ করেন p N + 1 = 0 (\displaystyle p_(N+1)=0), তাহলে সিস্টেমের এনট্রপি পরিবর্তন হবে না। 4 . দুটি সিস্টেমের একটি সেটের এনট্রপি P (\ ডিসপ্লেস্টাইল পি)এবং Q (\displaystyle Q)দেখতে H (P Q) = H (P) + H (Q / P) (\displaystyle H(PQ)=H(P)+H(Q/P)), কোথায় H (Q/P) (\displaystyle H(Q/P))- ensemble গড় P (\ ডিসপ্লেস্টাইল পি)শর্তসাপেক্ষ এনট্রপি Q (\displaystyle Q).স্বতঃসিদ্ধ এই সেটটি দ্ব্যর্থহীনভাবে শ্যানন এনট্রপির সূত্রের দিকে নিয়ে যায়।
বিভিন্ন শাখায় ব্যবহার করুন
- থার্মোডাইনামিক এনট্রপি একটি থার্মোডাইনামিক ফাংশন যা এটিতে অপরিবর্তনীয় শক্তি অপচয়ের পরিমাপকে চিহ্নিত করে।
- পরিসংখ্যানগত পদার্থবিজ্ঞানে, এটি সিস্টেমের একটি নির্দিষ্ট ম্যাক্রোস্কোপিক অবস্থার সংঘটনের সম্ভাবনাকে চিহ্নিত করে।
- গাণিতিক পরিসংখ্যানে, সম্ভাব্যতা বন্টনের অনিশ্চয়তার পরিমাপ।
- তথ্য এনট্রপি হল তথ্য তত্ত্বের বার্তাগুলির উৎসের অনিশ্চয়তার একটি পরিমাপ, যা তাদের সংক্রমণের সময় নির্দিষ্ট প্রতীকগুলির উপস্থিতির সম্ভাবনা দ্বারা নির্ধারিত হয়।
- গতিশীল সিস্টেমের এনট্রপি হল গতিশীল সিস্টেমের তত্ত্বে সিস্টেম ট্র্যাজেক্টোরির আচরণে বিশৃঙ্খলার একটি পরিমাপ।
- ডিফারেনশিয়াল এনট্রপি হল ক্রমাগত বন্টনের জন্য এনট্রপির ধারণার একটি আনুষ্ঠানিক সাধারণীকরণ।
- প্রতিফলন এনট্রপি একটি বিচ্ছিন্ন সিস্টেম সম্পর্কে তথ্যের অংশ যা পুনরুত্পাদিত হয় না যখন সিস্টেমটি তার অংশগুলির সম্পূর্ণতার মাধ্যমে প্রতিফলিত হয়।
- নিয়ন্ত্রণ তত্ত্বে এনট্রপি হল প্রদত্ত অবস্থার অধীনে একটি সিস্টেমের অবস্থা বা আচরণের অনিশ্চয়তার একটি পরিমাপ।
তাপগতিবিদ্যায়
এনট্রপির ধারণাটি প্রথম 1865 সালে তাপগতিবিদ্যায় ক্লসিয়াস দ্বারা প্রবর্তিত হয়েছিল শক্তির অপরিবর্তনীয় অপচয়ের পরিমাপকে সংজ্ঞায়িত করার জন্য, একটি আদর্শ প্রক্রিয়া থেকে একটি বাস্তব প্রক্রিয়ার বিচ্যুতির একটি পরিমাপ। হ্রাসকৃত তাপের সমষ্টি হিসাবে সংজ্ঞায়িত, এটি একটি রাষ্ট্রের কাজ এবং বদ্ধ বিপরীত প্রক্রিয়াগুলিতে স্থির থাকে, অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলিতে এর পরিবর্তন সর্বদা ইতিবাচক হয়।
গাণিতিকভাবে, এনট্রপিকে সিস্টেমের অবস্থার একটি ফাংশন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা একটি নির্বিচারে ধ্রুবক পর্যন্ত নির্ধারিত হয়। সংজ্ঞা অনুসারে, দুটি ভারসাম্য অবস্থা 1 এবং 2-এ এনট্রপিগুলির পার্থক্য হ্রাসকৃত তাপের সমান ( δ Q/T (\displaystyle \delta Q/T)), যেটিকে যেকোনো আধা-স্থির পথ ধরে রাজ্য 1 থেকে রাজ্য 2-এ স্থানান্তর করার জন্য সিস্টেমের সাথে যোগাযোগ করতে হবে:
Δ S 1 → 2 = S 2 − S 1 = ∫ 1 → 2 δ Q T (\displaystyle \Delta S_(1\to 2)=S_(2)-S_(1)=\int \সীমা _(1\to 2)(\frac (\delta Q)(T))). (1) যেহেতু এনট্রপি একটি নির্বিচারে ধ্রুবক পর্যন্ত নির্ধারিত হয়, তাই আমরা শর্তসাপেক্ষে স্টেট 1 কে প্রাথমিক হিসাবে নিতে পারি এবং রাখতে পারি S 1 = 0 (\displaystyle S_(1)=0). তারপর
S = ∫ δ Q T (\displaystyle S=\int (\frac (\delta Q)(T))), (2.) এখানে অখণ্ডকে একটি নির্বিচারে কোয়াসিস্ট্যাটিক প্রক্রিয়ার জন্য নেওয়া হয়েছে। ফাংশন ডিফারেনশিয়াল S (\displaystyle S)দেখতে
d S = δ Q T (\displaystyle dS=(\frac (\delta Q)(T))). (3) এনট্রপি ম্যাক্রো- এবং মাইক্রো-স্টেটের মধ্যে একটি সংযোগ স্থাপন করে। এই বৈশিষ্ট্যটির বিশেষত্ব হল যে এটি পদার্থবিদ্যার একমাত্র ফাংশন যা প্রক্রিয়াগুলির দিক নির্দেশ করে। যেহেতু এনট্রপি রাষ্ট্রের একটি ফাংশন, এটি সিস্টেমের এক অবস্থা থেকে অন্য অবস্থার রূপান্তর কীভাবে পরিচালিত হয় তার উপর নির্ভর করে না, তবে এটি শুধুমাত্র সিস্টেমের প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত অবস্থা দ্বারা নির্ধারিত হয়।
এনট্রপি (প্রাচীন গ্রীক ἐντροπία "টার্ন", "ট্রান্সফরমেশন" থেকে) প্রাকৃতিক এবং সঠিক বিজ্ঞানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত একটি শব্দ। এটি প্রথম তাপগতিবিদ্যার কাঠামোর মধ্যে একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের অবস্থার একটি ফাংশন হিসাবে চালু করা হয়েছিল, যা অপরিবর্তনীয় শক্তি অপচয়ের পরিমাপ নির্ধারণ করে। পরিসংখ্যানগত পদার্থবিদ্যায়, এনট্রপি কোনো ম্যাক্রোস্কোপিক অবস্থার সংঘটনের সম্ভাবনাকে চিহ্নিত করে। পদার্থবিদ্যা ছাড়াও, শব্দটি গণিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়: তথ্য তত্ত্ব এবং গাণিতিক পরিসংখ্যান।
এই ধারণাটি 19 শতকে বিজ্ঞানে প্রবেশ করে। প্রাথমিকভাবে, এটি তাপ ইঞ্জিনের তত্ত্বের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য ছিল, কিন্তু দ্রুত পদার্থবিদ্যার অন্যান্য ক্ষেত্রে, বিশেষ করে বিকিরণ তত্ত্বে আবির্ভূত হয়। খুব শীঘ্রই এনট্রপি বিশ্বতত্ত্ব, জীববিজ্ঞান এবং তথ্য তত্ত্বে ব্যবহার করা শুরু করে। জ্ঞানের বিভিন্ন ক্ষেত্র বিভিন্ন ধরনের বিশৃঙ্খলার ব্যবস্থাকে আলাদা করে:
- তথ্যমূলক
- থার্মোডাইনামিক;
- ডিফারেনশিয়াল
- সাংস্কৃতিক, ইত্যাদি
উদাহরণস্বরূপ, আণবিক সিস্টেমের জন্য বোল্টজম্যান এনট্রপি রয়েছে, যা তাদের বিশৃঙ্খলা এবং একজাতীয়তার পরিমাপ নির্ধারণ করে। বোল্টজম্যান বিশৃঙ্খলার পরিমাপ এবং একটি রাষ্ট্রের সম্ভাব্যতার মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করতে সক্ষম হন। তাপগতিবিদ্যার জন্য, এই ধারণাটিকে অপরিবর্তনীয় শক্তি অপচয়ের একটি পরিমাপ হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের অবস্থার একটি ফাংশন। একটি বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থায়, এনট্রপি সর্বাধিক মান পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় এবং তারা শেষ পর্যন্ত ভারসাম্যের অবস্থায় পরিণত হয়। তথ্য এনট্রপি কিছু পরিমাপ অনিশ্চয়তা বা অনির্দেশ্যতা বোঝায়।
এনট্রপিকে কিছু সিস্টেমের অনিশ্চয়তা (ব্যাধি) পরিমাপ হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, কিছু অভিজ্ঞতা (পরীক্ষা), যার বিভিন্ন ফলাফল হতে পারে এবং সেইজন্য তথ্যের পরিমাণ। সুতরাং, এনট্রপির আরেকটি ব্যাখ্যা হল সিস্টেমের তথ্য ক্ষমতা। এই ব্যাখ্যার সাথে যুক্ত হল তথ্য তত্ত্বের এনট্রপি ধারণার স্রষ্টা (ক্লদ শ্যানন) প্রাথমিকভাবে এই পরিমাণ তথ্যকে কল করতে চেয়েছিলেন।
বিপরীতমুখী (ভারসাম্য) প্রক্রিয়াগুলির জন্য, নিম্নলিখিত গাণিতিক সমতা সন্তুষ্ট হয় (তথাকথিত ক্লসিয়াস সমতার ফলাফল), কোথায় সরবরাহ করা তাপ, তাপমাত্রা এবং রাজ্যগুলি, এবং এই রাজ্যগুলির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ এনট্রপি (এখানে রাষ্ট্র থেকে রাষ্ট্রে রূপান্তরের প্রক্রিয়া বিবেচনা করা হয়)।
অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলির জন্য, অসমতা তথাকথিত ক্লসিয়াস অসমতা থেকে অনুসরণ করে, যেখানে তাপ সরবরাহ করা হয়, তাপমাত্রা এবং রাজ্যগুলি এবং এই রাজ্যগুলির সাথে সম্পর্কিত এনট্রপি।
অতএব, একটি adiabatically বিচ্ছিন্ন (কোন তাপ সরবরাহ বা অপসারণ) সিস্টেমের এনট্রপি শুধুমাত্র অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়ার সময় বৃদ্ধি পেতে পারে।
এনট্রপির ধারণাটি ব্যবহার করে, ক্লসিয়াস (1876) তাপগতিবিদ্যার 2য় সূত্রের সবচেয়ে সাধারণ প্রণয়ন দিয়েছেন: বাস্তব (অপরিবর্তনযোগ্য) adiabatic প্রক্রিয়ায়, এনট্রপি বৃদ্ধি পায়, ভারসাম্যের অবস্থায় সর্বোচ্চ মান পৌঁছায় (তাপগতিবিদ্যার 2য় আইনটি এমন নয়। পরম, এটি ওঠানামার সময় লঙ্ঘন করা হয়)।
একটি পদার্থ বা প্রক্রিয়ার পরম এনট্রপি (এস)একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় তাপ স্থানান্তরের জন্য উপলব্ধ শক্তির পরিবর্তন (Btu/R, J/K)। গাণিতিকভাবে, এনট্রপি সমান তাপ স্থানান্তরকে পরম তাপমাত্রা দ্বারা ভাগ করে যেখানে প্রক্রিয়াটি ঘটে। ফলস্বরূপ, প্রচুর পরিমাণে তাপ স্থানান্তরের প্রক্রিয়াগুলি এনট্রপিকে আরও বাড়িয়ে তোলে। এছাড়াও, কম তাপমাত্রায় তাপ স্থানান্তরিত হলে এনট্রপি পরিবর্তন বৃদ্ধি পাবে। যেহেতু পরম এনট্রপি মহাবিশ্বের সমস্ত শক্তির ফিটনেস নিয়ে উদ্বিগ্ন, তাই তাপমাত্রা সাধারণত পরম এককে (R, K) পরিমাপ করা হয়।
নির্দিষ্ট এনট্রপি(S) একটি পদার্থের একক ভরের সাপেক্ষে পরিমাপ করা হয়। তাপমাত্রার একক যেগুলি রাজ্যের এনট্রপি পার্থক্য গণনা করতে ব্যবহৃত হয় সেগুলি প্রায়শই ডিগ্রী ফারেনহাইট বা সেলসিয়াসে তাপমাত্রার একক দিয়ে দেওয়া হয়। যেহেতু ফারেনহাইট এবং র্যাঙ্কাইন বা সেলসিয়াস এবং কেলভিন স্কেলের মধ্যে ডিগ্রীর পার্থক্য সমান, তাই এনট্রপিকে পরম বা প্রচলিত এককে প্রকাশ করা হোক না কেন এই ধরনের সমীকরণের সমাধান সঠিক হবে। এনট্রপিতে নির্দিষ্ট পদার্থের প্রদত্ত এনথালপির মতো একই প্রদত্ত তাপমাত্রা থাকে।
সংক্ষেপে বলা যায়: এনট্রপি বৃদ্ধি পায়, তাই আমাদের যেকোন কর্মের সাথে আমরা বিশৃঙ্খলা বাড়াই।
শুধু কিছু জটিল
এনট্রপি হল ব্যাধির পরিমাপ (এবং রাষ্ট্রের একটি বৈশিষ্ট্য)। দৃশ্যত, একটি নির্দিষ্ট স্থানে যত বেশি সমানভাবে জিনিস বিতরণ করা হয়, এনট্রপি তত বেশি। যদি চিনি একটি টুকরা আকারে চায়ের গ্লাসে থাকে, তবে এই অবস্থার এনট্রপি ছোট, যদি এটি দ্রবীভূত হয় এবং পুরো আয়তন জুড়ে বিতরণ করা হয় তবে এটি উচ্চ। ডিসঅর্ডার পরিমাপ করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট স্থানে কতগুলি উপায়ে বস্তু সাজানো যায় তা গণনা করে (এনট্রপি তারপর বিন্যাসের সংখ্যার লগারিদমের সমানুপাতিক)। যদি সমস্ত মোজাগুলি পায়খানার একটি শেলফের একটি স্ট্যাকের মধ্যে অত্যন্ত কম্প্যাক্টভাবে ভাঁজ করা হয়, তবে লেআউট বিকল্পগুলির সংখ্যা কম হয় এবং শুধুমাত্র স্ট্যাকের মধ্যে মোজাগুলির পুনর্বিন্যাসের সংখ্যায় নেমে আসে। যদি মোজাগুলি রুমের যে কোনও জায়গায় থাকতে পারে, তবে সেগুলি রাখার জন্য একটি অকল্পনীয় সংখ্যক উপায় রয়েছে এবং এই বিন্যাসগুলি স্নোফ্লেক্সের আকারের মতো আমাদের সারাজীবনে পুনরাবৃত্তি হয় না। "মোজা বিক্ষিপ্ত" অবস্থার এনট্রপি বিশাল।
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র বলে যে এনট্রপি একটি বদ্ধ ব্যবস্থায় স্বতঃস্ফূর্তভাবে হ্রাস পেতে পারে না (সাধারণত এটি বৃদ্ধি পায়)। এর প্রভাবে, ধোঁয়া ছড়িয়ে পড়ে, চিনি দ্রবীভূত হয়, পাথর এবং মোজা সময়ের সাথে চূর্ণবিচূর্ণ হয়। এই প্রবণতাটির একটি সহজ ব্যাখ্যা রয়েছে: জিনিসগুলি সরে যায় (আমাদের দ্বারা বা প্রকৃতির শক্তি দ্বারা) সাধারণত এলোমেলো আবেগের প্রভাবে যার একটি সাধারণ লক্ষ্য নেই। যদি আবেগ এলোমেলো হয় তবে সবকিছুই ক্রম থেকে বিশৃঙ্খলার দিকে চলে যাবে, কারণ ব্যাধি অর্জনের আরও উপায় রয়েছে। একটি দাবাবোর্ড কল্পনা করুন: রাজা তিনটি উপায়ে কোণটি ছেড়ে যেতে পারে, তার জন্য সম্ভাব্য সমস্ত পথ কোণ থেকে নেতৃত্ব দেয় এবং প্রতিটি সংলগ্ন কক্ষ থেকে কোণে ফিরে আসে শুধুমাত্র একটি উপায়ে, এবং এই পদক্ষেপটি 5 বা 8টির মধ্যে একটি হবে। সম্ভাব্য পদক্ষেপ। আপনি যদি তাকে একটি লক্ষ্য থেকে বঞ্চিত করেন এবং তাকে এলোমেলোভাবে চলাফেরার অনুমতি দেন, তাহলে শেষ পর্যন্ত সে দাবাবোর্ডের যেকোনো জায়গায় শেষ হওয়ার সমান সম্ভাবনা থাকবে, এনট্রপি উচ্চতর হবে।
একটি গ্যাস বা তরলে, এই ধরনের একটি বিশৃঙ্খলা শক্তির ভূমিকা পালন করা হয় তাপীয় নড়াচড়ার দ্বারা, আপনার ঘরে - আপনার এখানে, সেখানে যাওয়ার, শুয়ে থাকা, কাজ করা ইত্যাদির ক্ষণস্থায়ী ইচ্ছার দ্বারা। এই আকাঙ্ক্ষাগুলি কী তা বিবেচ্য নয়, মূল বিষয়টি হ'ল এগুলি পরিষ্কারের সাথে সম্পর্কিত নয় এবং একে অপরের সাথে সম্পর্কিত নয়। এনট্রপি কমাতে, আপনাকে সিস্টেমটিকে বাহ্যিক প্রভাবের কাছে প্রকাশ করতে হবে এবং এটিতে কাজ করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, দ্বিতীয় আইন অনুসারে, আপনার মা এসে আপনাকে একটু পরিপাটি করতে না বলা পর্যন্ত ঘরে এনট্রপি ক্রমাগত বৃদ্ধি পাবে। কাজ করার প্রয়োজনীয়তার মানে হল যে কোনও সিস্টেম এনট্রপি হ্রাস এবং শৃঙ্খলা প্রতিষ্ঠাকে প্রতিরোধ করবে। এটি মহাবিশ্বের একই গল্প - বিগ ব্যাং এর সাথে এনট্রপি বাড়তে শুরু করে এবং মা না আসা পর্যন্ত বাড়তে থাকবে।
মহাবিশ্বে বিশৃঙ্খলার পরিমাপ
এনট্রপি গণনার শাস্ত্রীয় সংস্করণ মহাবিশ্বে প্রয়োগ করা যায় না, কারণ এতে মহাকর্ষীয় শক্তি সক্রিয় থাকে এবং পদার্থ নিজেই একটি বন্ধ সিস্টেম গঠন করতে পারে না। প্রকৃতপক্ষে, মহাবিশ্বের জন্য এটি বিশৃঙ্খলার একটি পরিমাপ।
আমাদের বিশ্বে পরিলক্ষিত ব্যাধির প্রধান এবং বৃহত্তম উত্সকে সুপরিচিত বিশাল গঠন হিসাবে বিবেচনা করা হয় - ব্ল্যাক হোল, বিশাল এবং সুপারম্যাসিভ।
বিশৃঙ্খলার পরিমাপের মান সঠিকভাবে গণনা করার প্রচেষ্টাকে এখনও সফল বলা যায় না, যদিও তারা ক্রমাগত ঘটে। কিন্তু মহাবিশ্বের এনট্রপির সমস্ত অনুমানে প্রাপ্ত মানগুলির মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য বিক্ষিপ্ততা রয়েছে - এক থেকে তিনটি ক্রম মাত্রার। এটি শুধুমাত্র জ্ঞানের অভাবের কারণে নয়। শুধুমাত্র সমস্ত পরিচিত মহাকাশীয় বস্তু নয়, অন্ধকার শক্তিরও গণনার উপর প্রভাব সম্পর্কে তথ্যের অভাব রয়েছে। এর বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্যগুলির অধ্যয়ন এখনও প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে, তবে এর প্রভাব সিদ্ধান্তমূলক হতে পারে। মহাবিশ্বে বিশৃঙ্খলার পরিমাপ সব সময় পরিবর্তিত হয়।সাধারণ নিদর্শন নির্ধারণ করতে সক্ষম হওয়ার জন্য বিজ্ঞানীরা ক্রমাগত নির্দিষ্ট গবেষণা পরিচালনা করে। তাহলে বিভিন্ন মহাকাশ বস্তুর অস্তিত্ব সম্পর্কে মোটামুটি সঠিক ভবিষ্যদ্বাণী করা সম্ভব হবে।
মহাবিশ্বের তাপ মৃত্যু
যে কোনো বন্ধ থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের একটি চূড়ান্ত অবস্থা আছে। মহাবিশ্বও এর ব্যতিক্রম নয়। যখন সমস্ত ধরণের শক্তির নির্দেশিত বিনিময় বন্ধ হয়ে যায়, তখন তারা তাপ শক্তিতে পুনর্জন্ম পাবে। থার্মোডাইনামিক এনট্রপি সর্বোচ্চ মান ছুঁয়ে গেলে সিস্টেমটি তাপীয় মৃত্যুর অবস্থায় চলে যাবে। আমাদের বিশ্বের এই প্রান্ত সম্পর্কে উপসংহারটি 1865 সালে আর. ক্লসিয়াস প্রণয়ন করেছিলেন। তিনি তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রটিকে ভিত্তি হিসেবে গ্রহণ করেন। এই আইন অনুসারে, একটি সিস্টেম যা অন্য সিস্টেমের সাথে শক্তি বিনিময় করে না সে একটি ভারসাম্যপূর্ণ অবস্থার সন্ধান করবে। এবং এটিতে মহাবিশ্বের তাপীয় মৃত্যুর বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্যারামিটার থাকতে পারে। কিন্তু ক্লসিয়াস মহাকর্ষের প্রভাবকে আমলে নেননি। অর্থাৎ, মহাবিশ্বের জন্য, একটি আদর্শ গ্যাস ব্যবস্থার বিপরীতে, যেখানে কণাগুলি কিছু আয়তনে সমানভাবে বিতরণ করা হয়, কণাগুলির অভিন্নতা বৃহত্তম এনট্রপি মানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে না। এবং এখনও, এটি সম্পূর্ণরূপে পরিষ্কার নয় যে এনট্রপি বিশৃঙ্খলার একটি গ্রহণযোগ্য পরিমাপ নাকি মহাবিশ্বের মৃত্যুর?
আমাদের জীবনে এনট্রপি
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রকে অমান্য করে, যার বিধান অনুসারে সবকিছু জটিল থেকে সহজে বিকাশ করা উচিত, পার্থিব বিবর্তনের বিকাশ বিপরীত দিকে চলছে। এই অসঙ্গতি অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলির তাপগতিবিদ্যার কারণে। একটি জীবন্ত প্রাণীর দ্বারা সেবন, যদি এটি একটি উন্মুক্ত থার্মোডাইনামিক সিস্টেম হিসাবে কল্পনা করা হয়, তবে এটি থেকে নির্গত হওয়ার চেয়ে ছোট আয়তনে ঘটে।
তাদের থেকে উৎপন্ন রেচন দ্রব্যের তুলনায় পুষ্টির এনট্রপি কম থাকে।অর্থাৎ, জীব জীবিত কারণ এটি বিশৃঙ্খলার এই পরিমাপকে ফেলে দিতে পারে, যা অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলির সংঘটনের কারণে এতে উত্পাদিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, প্রায় 170 গ্রাম জল বাষ্পীভবনের মাধ্যমে শরীর থেকে সরানো হয়, অর্থাৎ মানবদেহ নির্দিষ্ট রাসায়নিক এবং শারীরিক প্রক্রিয়া দ্বারা এনট্রপি হ্রাসের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়।
এনট্রপি একটি সিস্টেমের মুক্ত অবস্থার একটি নির্দিষ্ট পরিমাপ। এই সিস্টেমে যত কম বিধিনিষেধ রয়েছে ততই সম্পূর্ণ, তবে শর্ত থাকে যে এটির স্বাধীনতার অনেক ডিগ্রি রয়েছে। দেখা যাচ্ছে যে বিশৃঙ্খলা পরিমাপের শূন্য মান সম্পূর্ণ তথ্য, এবং সর্বাধিক মান হল পরম অজ্ঞতা।
আমাদের সমগ্র জীবন বিশুদ্ধ এনট্রপি, কারণ বিশৃঙ্খলার পরিমাপ কখনও কখনও সাধারণ জ্ঞানের পরিমাপকে ছাড়িয়ে যায়। সম্ভবত সেই সময় খুব বেশি দূরে নয় যখন আমরা তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রে আসব, কারণ কখনও কখনও মনে হয় যে কিছু মানুষের, এমনকি সমগ্র রাজ্যের বিকাশ ইতিমধ্যেই পিছনে চলে গেছে, অর্থাৎ জটিল থেকে আদিম পর্যন্ত।
উপসংহার
এনট্রপি হল একটি ভৌত সিস্টেমের অবস্থার কাজের একটি উপাধি, যার বৃদ্ধি সিস্টেমে তাপ সরবরাহের বিপরীত (উল্টানো যায়) কারণে সঞ্চালিত হয়;
অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিমাণ যা যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরিত করা যায় না;
এনট্রপির সঠিক নির্ণয় গাণিতিক গণনার মাধ্যমে করা হয়, যার সাহায্যে প্রতিটি সিস্টেমের জন্য আবদ্ধ শক্তির সংশ্লিষ্ট রাষ্ট্রীয় পরামিতি (থার্মোডাইনামিক সম্পত্তি) প্রতিষ্ঠিত হয়। এনট্রপি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়াগুলিতে সবচেয়ে স্পষ্টভাবে নিজেকে প্রকাশ করে, যেখানে প্রক্রিয়াগুলি আলাদা করা হয়, বিপরীত এবং অপরিবর্তনীয়, এবং প্রথম ক্ষেত্রে, এনট্রপি অপরিবর্তিত থাকে এবং দ্বিতীয় ক্ষেত্রে এটি ক্রমাগত বৃদ্ধি পায় এবং এই বৃদ্ধি যান্ত্রিক শক্তি হ্রাসের কারণে হয়।
ফলস্বরূপ, প্রকৃতিতে ঘটে যাওয়া সমস্ত অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলির সাথে যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস পায়, যা শেষ পর্যন্ত "তাপীয় মৃত্যুর" দিকে থেমে যায়। কিন্তু এটি ঘটতে পারে না, যেহেতু সৃষ্টিতত্ত্বের দৃষ্টিকোণ থেকে সম্পূর্ণ "মহাবিশ্বের অখণ্ডতার" অভিজ্ঞতামূলক জ্ঞান সম্পূর্ণরূপে সম্পূর্ণ করা অসম্ভব, যার ভিত্তিতে আমাদের এনট্রপির ধারণাটি যুক্তিসঙ্গত প্রয়োগ খুঁজে পেতে পারে। খ্রিস্টান ধর্মতাত্ত্বিকরা বিশ্বাস করেন যে, এনট্রপির উপর ভিত্তি করে, কেউ এই উপসংহারে আসতে পারে যে পৃথিবী সসীম এবং এটিকে "ঈশ্বরের অস্তিত্ব" প্রমাণ করতে ব্যবহার করতে পারে। সাইবারনেটিক্সে, "এনট্রপি" শব্দটি তার প্রত্যক্ষ অর্থ থেকে ভিন্ন অর্থে ব্যবহৃত হয়, যা কেবলমাত্র শাস্ত্রীয় ধারণা থেকে আনুষ্ঠানিকভাবে উদ্ভূত হতে পারে; এর অর্থ: তথ্যের গড় পূর্ণতা; "প্রত্যাশিত" তথ্যের মান সম্পর্কিত অবিশ্বস্ততা।
এনট্রপি এমন একটি শব্দ যা অনেকেই শুনেছেন, কিন্তু খুব কমই বোঝেন। এবং এটি স্বীকার করা উচিত যে এই ঘটনার সম্পূর্ণ সারাংশ সম্পূর্ণরূপে বোঝা সত্যিই কঠিন। যাইহোক, এটি আমাদের ভয় পাওয়া উচিত নয়। আমাদের চারপাশে যা রয়েছে তার বেশিরভাগই, আমরা আসলে, কেবলমাত্র অতিমাত্রায় ব্যাখ্যা করতে পারি। এবং আমরা কোন বিশেষ ব্যক্তির উপলব্ধি বা জ্ঞান সম্পর্কে কথা বলছি না। না. আমরা বৈজ্ঞানিক জ্ঞানের সমগ্র অংশ সম্পর্কে কথা বলছি যা মানবতার রয়েছে।
গ্যালাকটিক স্কেলে শুধুমাত্র জ্ঞানের ক্ষেত্রেই গুরুতর ফাঁক নেই, উদাহরণস্বরূপ, ওয়ার্মহোল সম্পর্কে প্রশ্নগুলিতে, তবে আমাদের চারপাশে যা থাকে তার মধ্যেও। উদাহরণস্বরূপ, আলোর ভৌত প্রকৃতি সম্পর্কে এখনও বিতর্ক রয়েছে। সময়ের ধারণা কে ভেঙে দিতে পারে? একটি মহান অনেক অনুরূপ প্রশ্ন আছে. তবে এই নিবন্ধে আমরা বিশেষভাবে এনট্রপি সম্পর্কে কথা বলব। বহু বছর ধরে, বিজ্ঞানীরা "এনট্রপি" ধারণা নিয়ে লড়াই করছেন। এটি অধ্যয়নের ক্ষেত্রে রসায়ন এবং পদার্থবিদ্যা একসাথে যায়। আমরা আমাদের সময়ের মধ্যে কী জানা গেছে তা খুঁজে বের করার চেষ্টা করব।
বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের ধারণার প্রবর্তন
অসামান্য জার্মান গণিতবিদ রুডলফ জুলিয়াস ইমানুয়েল ক্লসিয়াস বিশেষজ্ঞদের মধ্যে এনট্রপির ধারণাটি প্রথম চালু করেছিলেন। সহজ ভাষায়, বিজ্ঞানী শক্তি কোথায় যায় তা খুঁজে বের করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। কি অর্থে? ব্যাখ্যা করার জন্য, আমরা গণিতবিদদের অসংখ্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা এবং জটিল সিদ্ধান্তের দিকে ফিরে যাব না, তবে এমন একটি উদাহরণ নেব যা দৈনন্দিন জীবন থেকে আমাদের কাছে আরও পরিচিত।
আপনার ভালভাবে সচেতন হওয়া উচিত যে আপনি যখন মোবাইল ফোনের ব্যাটারি চার্জ করেন, তখন ব্যাটারিতে যে পরিমাণ শক্তি জমা হয় তা নেটওয়ার্ক থেকে আসলে যা পাওয়া যায় তার চেয়ে কম হবে। কিছু ক্ষতি হয়। আর দৈনন্দিন জীবনে আমরা এতে অভ্যস্ত। কিন্তু সত্য যে অনুরূপ ক্ষতি অন্যান্য বদ্ধ সিস্টেমে ঘটে। কিন্তু পদার্থবিদ এবং গণিতবিদদের জন্য এটি ইতিমধ্যেই একটি গুরুতর সমস্যা তৈরি করেছে। রুডলফ ক্লসিয়াস এই সমস্যাটি অধ্যয়ন করেছিলেন।
ফলস্বরূপ, তিনি একটি সবচেয়ে কৌতূহলপূর্ণ তথ্য অনুমান করেছেন। যদি আমরা, আবার, জটিল পরিভাষাটি সরিয়ে ফেলি, তবে এটি এই সত্যে নেমে আসে যে এনট্রপি একটি আদর্শ এবং একটি বাস্তব প্রক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য।
কল্পনা করুন যে আপনি একটি দোকানের মালিক। এবং আপনি প্রতি কিলোগ্রামে 10 টি তুগ্রিকের দামে বিক্রির জন্য 100 কিলোগ্রাম জাম্বুরা পেয়েছেন। প্রতি কিলোতে 2 টি তুগ্রিকের একটি মার্কআপ স্থাপন করে, আপনি বিক্রয়ের ফলে 1200 টি তুগ্রিক পাবেন, সরবরাহকারীকে প্রয়োজনীয় পরিমাণ দেবেন এবং দুইশত তুগ্রিকের লাভ রাখবেন।
সুতরাং, এটি ছিল আদর্শ প্রক্রিয়ার বর্ণনা। এবং যে কোনও ব্যবসায়ী জানেন যে সমস্ত জাম্বুরা বিক্রি হয়ে গেলে, সেগুলি 15 শতাংশ সঙ্কুচিত হবে। এবং 20 শতাংশ সম্পূর্ণরূপে পচে যাবে এবং সহজভাবে লিখতে হবে। কিন্তু এটি একটি বাস্তব প্রক্রিয়া।
সুতরাং, এনট্রপির ধারণাটি, যা গাণিতিক পরিবেশে রুডলফ ক্লসিয়াস দ্বারা প্রবর্তিত হয়েছিল, একটি সিস্টেমের সম্পর্ক হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যেখানে এনট্রপি বৃদ্ধি সিস্টেমের তাপমাত্রার অনুপাতের সাথে পরম শূন্যের মানের উপর নির্ভর করে। মূলত, এটি বর্জ্য (বর্জ্য) শক্তির মান দেখায়।
বিশৃঙ্খলা পরিমাপ সূচক
আপনি কিছুটা প্রত্যয়ের সাথে বলতে পারেন যে এনট্রপি বিশৃঙ্খলার একটি পরিমাপ। অর্থাৎ, যদি আমরা একটি সাধারণ স্কুলছাত্রের ঘরটিকে একটি বদ্ধ সিস্টেমের মডেল হিসাবে গ্রহণ করি, তাহলে একটি স্কুল ইউনিফর্ম যা দূরে রাখা হয়নি তা ইতিমধ্যেই কিছু এনট্রপিকে চিহ্নিত করবে। কিন্তু এই পরিস্থিতিতে এর তাৎপর্য ছোট হবে। কিন্তু যদি, এর পাশাপাশি, আপনি খেলনাগুলি ছড়িয়ে দেন, রান্নাঘর থেকে পপকর্ন আনেন (স্বাভাবিকভাবে, এটিকে একটু নামিয়ে দেন) এবং সমস্ত পাঠ্যপুস্তকগুলিকে টেবিলে বিশৃঙ্খলা করে রেখে যান, তবে সিস্টেমের এনট্রপি (এবং এই বিশেষ ক্ষেত্রে, এর এই ঘর) তীব্রভাবে বৃদ্ধি পাবে।
জটিল বিষয়
পদার্থের এনট্রপি বর্ণনা করা খুবই কঠিন প্রক্রিয়া। গত শতাব্দীতে অনেক বিজ্ঞানী এর অপারেশন প্রক্রিয়ার গবেষণায় অবদান রেখেছেন। তদুপরি, এনট্রপির ধারণাটি কেবল গণিতবিদ এবং পদার্থবিদরা ব্যবহার করেন না। রসায়নেও এর একটি উপযুক্ত স্থান রয়েছে। এবং কিছু কারিগর এমনকি মানুষের মধ্যে সম্পর্কের মানসিক প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করতে এটি ব্যবহার করে। আসুন আমরা তিনজন পদার্থবিজ্ঞানীর ফর্মুলেশনের পার্থক্য খুঁজে বের করি। তাদের প্রত্যেকটি ভিন্ন দৃষ্টিকোণ থেকে এনট্রপি প্রকাশ করে, এবং তাদের সংমিশ্রণ আমাদের নিজেদের জন্য আরও সামগ্রিক ছবি আঁকতে সাহায্য করবে।
ক্লসিয়াসের বক্তব্য
কম তাপমাত্রার শরীর থেকে উচ্চ তাপমাত্রার শরীরে তাপ স্থানান্তরের প্রক্রিয়া অসম্ভব।
এই পোস্টুলেট যাচাই করা কঠিন নয়। আপনি কখনই উষ্ণ করতে পারবেন না, বলুন, ঠান্ডা হাতে একটি হিমায়িত ছোট্ট কুকুরছানা, আপনি তাকে যতই সাহায্য করতে চান না কেন। অতএব, আপনাকে এটিকে আপনার বুকে রাখতে হবে, যেখানে তাপমাত্রা এই মুহূর্তে তার চেয়ে বেশি।
থমসনের বক্তব্য
একটি প্রক্রিয়া অসম্ভব, যার ফলাফল একটি নির্দিষ্ট শরীর থেকে নেওয়া তাপের কারণে কাজের কর্মক্ষমতা হবে।
এবং এটিকে খুব সহজভাবে বলতে গেলে, এর অর্থ হল একটি চিরস্থায়ী গতির যন্ত্র তৈরি করা শারীরিকভাবে অসম্ভব। একটি বন্ধ সিস্টেমের এনট্রপি এটি অনুমতি দেবে না.
বোল্টজম্যানের বক্তব্য
এনট্রপি বদ্ধ সিস্টেমে কমতে পারে না, অর্থাৎ, যারা বাহ্যিক শক্তি সরবরাহ পায় না।
এই সূত্রটি বিবর্তন তত্ত্বের অনেক অনুগামীদের বিশ্বাসকে নাড়া দিয়েছিল এবং তাদের মহাবিশ্বে একজন বুদ্ধিমান সৃষ্টিকর্তার উপস্থিতি সম্পর্কে গুরুত্ব সহকারে ভাবতে বাধ্য করেছিল। কেন?
কারণ ডিফল্টরূপে, একটি বন্ধ সিস্টেমে, এনট্রপি সবসময় বৃদ্ধি পায়। এর মানে বিশৃঙ্খলা আরও খারাপ হচ্ছে। এটি শুধুমাত্র বাহ্যিক শক্তি সরবরাহের মাধ্যমে হ্রাস করা যেতে পারে। এবং আমরা প্রতিদিন এই আইন পালন করি। আপনি যদি আপনার বাগান, বাড়ি, গাড়ি ইত্যাদির যত্ন না নেন তবে সেগুলি কেবল অব্যবহারযোগ্য হয়ে যাবে।
একটি মেগাস্কেলে, আমাদের মহাবিশ্বও একটি বন্ধ সিস্টেম। এবং বিজ্ঞানীরা এই সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছেন যে আমাদের অস্তিত্বই ইঙ্গিত করে যে শক্তির এই বাহ্যিক সরবরাহ কোথাও থেকে আসে। অতএব, আজ কেউ অবাক হয় না যে জ্যোতির্পদার্থবিদরা ঈশ্বরে বিশ্বাস করেন।
সময়ের তীর
এনট্রপির আরেকটি অত্যন্ত চতুর চিত্র সময়ের তীর দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে। অর্থাৎ, এনট্রপি দেখায় যে প্রক্রিয়াটি শারীরিকভাবে কোন দিকে যাবে।
এবং প্রকৃতপক্ষে, এটি অসম্ভাব্য যে, মালীকে বরখাস্ত করার বিষয়ে জানতে পেরে, আপনি আশা করবেন যে তিনি যে অঞ্চলটির জন্য দায়ী ছিলেন তা আরও পরিষ্কার এবং সুসজ্জিত হয়ে উঠবে। ঠিক বিপরীত - আপনি যদি অন্য কর্মী নিয়োগ না করেন তবে কিছু সময়ের পরে এমনকি সবচেয়ে সুন্দর বাগানটিও বেকায়দায় পড়বে।
রসায়নে এনট্রপি
শৃঙ্খলায় "রসায়ন" এনট্রপি একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক। কিছু ক্ষেত্রে, এর মান রাসায়নিক বিক্রিয়াকে প্রভাবিত করে।
কে ফিচার ফিল্মগুলির ফুটেজ দেখেনি যেখানে চরিত্রগুলি খুব সাবধানে নাইট্রোগ্লিসারিনযুক্ত পাত্রে বহন করেছিল, অসতর্ক আকস্মিক আন্দোলনের সাথে বিস্ফোরণ ঘটাতে ভয় পেয়ে? এটি একটি রাসায়নিক পদার্থে এনট্রপির নীতির একটি চাক্ষুষ সহায়তা ছিল। যদি এর সূচক একটি জটিল স্তরে পৌঁছায়, একটি প্রতিক্রিয়া শুরু হবে, যার ফলে একটি বিস্ফোরণ ঘটবে।
বিশৃঙ্খলার ক্রম
প্রায়শই যুক্তি দেওয়া হয় যে এনট্রপি হ'ল বিশৃঙ্খলার আকাঙ্ক্ষা। সাধারণভাবে, "এনট্রপি" শব্দের অর্থ রূপান্তর বা ঘূর্ণন। আমরা ইতিমধ্যে বলেছি যে এটি কর্মের বৈশিষ্ট্য। এই প্রসঙ্গে গ্যাসের এনট্রপি খুবই আকর্ষণীয়। আসুন কল্পনা করার চেষ্টা করি কিভাবে এটি ঘটে।
আমরা দুটি সংযুক্ত পাত্রে গঠিত একটি বদ্ধ ব্যবস্থা গ্রহণ করি, যার প্রতিটিতে গ্যাস থাকে। পাত্রে চাপ, যতক্ষণ না তারা একে অপরের সাথে hermetically সংযুক্ত ছিল, ভিন্ন ছিল। তাদের একত্রিত হলে আণবিক স্তরে কী ঘটেছিল তা কল্পনা করুন।
অণুর ভিড়, বৃহত্তর চাপের মধ্যে, অবিলম্বে তাদের ভাইদের দিকে ছুটে গেল, যারা আগে বেশ স্বাধীনভাবে বসবাস করেছিল। এভাবে তারা সেখানে চাপ বাড়ায়। এটি একটি বাথটাবে জলের স্প্ল্যাশিং শব্দের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। একপাশে দৌড়ে, সে অবিলম্বে অন্য দিকে ছুটে যায়। আমাদের অণুগুলিও তাই। এবং আমাদের সিস্টেমে, বাহ্যিক প্রভাব থেকে আদর্শভাবে বিচ্ছিন্ন, তারা পুরো আয়তন জুড়ে একটি অনবদ্য ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত না হওয়া পর্যন্ত ধাক্কা দেবে। এবং তাই, যখন প্রতিটি অণুর চারপাশে প্রতিবেশীর মতো ঠিক একই পরিমাণ স্থান থাকে, তখন সবকিছু শান্ত হয়ে যায়। আর এটাই হবে রসায়নে সর্বোচ্চ এনট্রপি। বাঁক এবং রূপান্তর বন্ধ হবে.
স্ট্যান্ডার্ড এনট্রপি
বিজ্ঞানীরা এমনকি বিশৃঙ্খলাকে সংগঠিত করার এবং শ্রেণীবদ্ধ করার চেষ্টা ছেড়ে দেন না। যেহেতু এনট্রপির মান অনেক সহগামী অবস্থার উপর নির্ভর করে, তাই "স্ট্যান্ডার্ড এনট্রপি" ধারণাটি চালু করা হয়েছিল। মানগুলি বিশেষ সারণীতে সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে যাতে আপনি সহজেই গণনা করতে পারেন এবং বিভিন্ন প্রয়োগ করা সমস্যার সমাধান করতে পারেন।
ডিফল্টরূপে, স্ট্যান্ডার্ড এনট্রপি মানগুলি একটি বায়ুমণ্ডলের চাপ এবং 25 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় বিবেচনা করা হয়। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে এই সংখ্যাও বাড়তে থাকে।
কোড এবং সাইফার
তথ্য এনট্রপিও আছে। এটি কোডেড বার্তা এনক্রিপ্ট করতে সাহায্য করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। তথ্যের সাথে সম্পর্কিত, এনট্রপি হল তথ্যের পূর্বাভাসযোগ্যতার সম্ভাব্যতার মান। এবং খুব সহজ শর্তে, একটি ইন্টারসেপ্টেড সাইফার ক্র্যাক করা কতটা সহজ হবে।
কিভাবে এটা কাজ করে? প্রথম নজরে, মনে হচ্ছে অন্তত কিছু প্রাথমিক তথ্য ছাড়া এনকোড করা বার্তা বোঝা অসম্ভব। কিন্তু এটা যাতে না হয়। এখানেই সম্ভাবনা খেলায় আসে।
একটি এনক্রিপ্ট করা বার্তা সহ একটি পৃষ্ঠা কল্পনা করুন। আপনি জানেন যে রাশিয়ান ভাষা ব্যবহার করা হয়েছিল, তবে প্রতীকগুলি সম্পূর্ণ অপরিচিত। কোথা থেকে শুরু করতে হবে? চিন্তা করুন: এই পৃষ্ঠায় "ъ" অক্ষরটি উপস্থিত হওয়ার সম্ভাবনা কত? এবং "ও" অক্ষরটিতে হোঁচট খাওয়ার সম্ভাবনা? আপনি সিস্টেম বুঝতে. যে অক্ষরগুলি প্রায়শই ঘটে (এবং কমপক্ষে প্রায়শই - এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচকও) গণনা করা হয় এবং বার্তাটি যে ভাষার বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে তুলনা করা হয়।
উপরন্তু, ঘন ঘন, এবং কিছু ভাষায়, অপরিবর্তিত অক্ষর সমন্বয় আছে। এই জ্ঞান ডিকোডিংয়ের জন্যও ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এই পদ্ধতিটি বিখ্যাত শার্লক হোমস "দ্য ডান্সিং ম্যান" গল্পে ব্যবহার করেছিলেন। কোডগুলি দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের দৌড়ে একইভাবে ভাঙা হয়েছিল।
এবং তথ্য এনট্রপি এনকোডিংয়ের নির্ভরযোগ্যতা বাড়ানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। প্রাপ্ত সূত্রগুলির জন্য ধন্যবাদ, গণিতবিদরা কোডারদের দ্বারা দেওয়া বিকল্পগুলি বিশ্লেষণ এবং উন্নত করতে পারেন।
অন্ধকার পদার্থের সাথে সংযোগ
অনেকগুলি তত্ত্ব রয়েছে যা এখনও নিশ্চিত হওয়ার অপেক্ষায় রয়েছে। তাদের মধ্যে একটি তুলনামূলকভাবে সম্প্রতি আবিষ্কৃত একটির সাথে এনট্রপির ঘটনাকে সংযুক্ত করে। এটি বলে যে হারিয়ে যাওয়া শক্তি কেবল অন্ধকার শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা স্বীকার করেছেন যে আমাদের মহাবিশ্বের মাত্র 4 শতাংশ পরিচিত পদার্থ। এবং বাকি 96 শতাংশ এই মুহূর্তে অনাবিষ্কৃত কিছু দ্বারা দখল করা হয়েছে - অন্ধকার।
এটি এই নামটি পেয়েছে যে এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের সাথে যোগাযোগ করে না এবং এটি নির্গত করে না (মহাবিশ্বের পূর্বে পরিচিত সমস্ত বস্তুর মতো)। অতএব, বিজ্ঞানের বিকাশের এই পর্যায়ে, অন্ধকার পদার্থ এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা সম্ভব নয়।
এনট্রপি (প্রাচীন গ্রীক ἐντροπία "টার্ন", "ট্রান্সফরমেশন" থেকে) প্রাকৃতিক এবং সঠিক বিজ্ঞানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত একটি শব্দ। এটি প্রথম তাপগতিবিদ্যার কাঠামোর মধ্যে একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের অবস্থার একটি ফাংশন হিসাবে চালু করা হয়েছিল, যা অপরিবর্তনীয় শক্তি অপচয়ের পরিমাপ নির্ধারণ করে। পরিসংখ্যানগত পদার্থবিদ্যায়, এনট্রপি কোনো ম্যাক্রোস্কোপিক অবস্থার সংঘটনের সম্ভাবনাকে চিহ্নিত করে। পদার্থবিদ্যা ছাড়াও, শব্দটি গণিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়: তথ্য তত্ত্ব এবং গাণিতিক পরিসংখ্যান।
এই ধারণাটি 19 শতকে বিজ্ঞানে প্রবেশ করে। প্রাথমিকভাবে, এটি তাপ ইঞ্জিনের তত্ত্বের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য ছিল, কিন্তু দ্রুত পদার্থবিদ্যার অন্যান্য ক্ষেত্রে, বিশেষ করে বিকিরণ তত্ত্বে আবির্ভূত হয়। খুব শীঘ্রই এনট্রপি বিশ্বতত্ত্ব, জীববিজ্ঞান এবং তথ্য তত্ত্বে ব্যবহার করা শুরু করে। জ্ঞানের বিভিন্ন ক্ষেত্র বিভিন্ন ধরনের বিশৃঙ্খলার ব্যবস্থাকে আলাদা করে:
- তথ্যমূলক
- থার্মোডাইনামিক;
- ডিফারেনশিয়াল
- সাংস্কৃতিক, ইত্যাদি
উদাহরণস্বরূপ, আণবিক সিস্টেমের জন্য বোল্টজম্যান এনট্রপি রয়েছে, যা তাদের বিশৃঙ্খলা এবং একজাতীয়তার পরিমাপ নির্ধারণ করে। বোল্টজম্যান বিশৃঙ্খলার পরিমাপ এবং একটি রাষ্ট্রের সম্ভাব্যতার মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করতে সক্ষম হন। তাপগতিবিদ্যার জন্য, এই ধারণাটিকে অপরিবর্তনীয় শক্তি অপচয়ের একটি পরিমাপ হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের অবস্থার একটি ফাংশন। একটি বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থায়, এনট্রপি সর্বাধিক মান পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় এবং তারা শেষ পর্যন্ত ভারসাম্যের অবস্থায় পরিণত হয়। তথ্য এনট্রপি কিছু পরিমাপ অনিশ্চয়তা বা অনির্দেশ্যতা বোঝায়।
এনট্রপিকে কিছু সিস্টেমের অনিশ্চয়তা (ব্যাধি) পরিমাপ হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, কিছু অভিজ্ঞতা (পরীক্ষা), যার বিভিন্ন ফলাফল হতে পারে এবং সেইজন্য তথ্যের পরিমাণ। সুতরাং, এনট্রপির আরেকটি ব্যাখ্যা হল সিস্টেমের তথ্য ক্ষমতা। এই ব্যাখ্যার সাথে যুক্ত হল তথ্য তত্ত্বের এনট্রপি ধারণার স্রষ্টা (ক্লদ শ্যানন) প্রাথমিকভাবে এই পরিমাণ তথ্যকে কল করতে চেয়েছিলেন।
বিপরীতমুখী (ভারসাম্য) প্রক্রিয়াগুলির জন্য, নিম্নলিখিত গাণিতিক সমতা সন্তুষ্ট হয় (তথাকথিত ক্লসিয়াস সমতার ফলাফল), কোথায় সরবরাহ করা তাপ, তাপমাত্রা এবং রাজ্যগুলি, এবং এই রাজ্যগুলির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ এনট্রপি (এখানে রাষ্ট্র থেকে রাষ্ট্রে রূপান্তরের প্রক্রিয়া বিবেচনা করা হয়)।
অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলির জন্য, অসমতা তথাকথিত ক্লসিয়াস অসমতা থেকে অনুসরণ করে, যেখানে তাপ সরবরাহ করা হয়, তাপমাত্রা এবং রাজ্যগুলি এবং এই রাজ্যগুলির সাথে সম্পর্কিত এনট্রপি।
অতএব, একটি adiabatically বিচ্ছিন্ন (কোন তাপ সরবরাহ বা অপসারণ) সিস্টেমের এনট্রপি শুধুমাত্র অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়ার সময় বৃদ্ধি পেতে পারে।
এনট্রপির ধারণাটি ব্যবহার করে, ক্লসিয়াস (1876) তাপগতিবিদ্যার 2য় সূত্রের সবচেয়ে সাধারণ প্রণয়ন দিয়েছেন: বাস্তব (অপরিবর্তনযোগ্য) adiabatic প্রক্রিয়ায়, এনট্রপি বৃদ্ধি পায়, ভারসাম্যের অবস্থায় সর্বোচ্চ মান পৌঁছায় (তাপগতিবিদ্যার 2য় আইনটি এমন নয়। পরম, এটি ওঠানামার সময় লঙ্ঘন করা হয়)।
একটি পদার্থ বা প্রক্রিয়ার পরম এনট্রপি (এস)একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় তাপ স্থানান্তরের জন্য উপলব্ধ শক্তির পরিবর্তন (Btu/R, J/K)। গাণিতিকভাবে, এনট্রপি সমান তাপ স্থানান্তরকে পরম তাপমাত্রা দ্বারা ভাগ করে যেখানে প্রক্রিয়াটি ঘটে। ফলস্বরূপ, প্রচুর পরিমাণে তাপ স্থানান্তরের প্রক্রিয়াগুলি এনট্রপিকে আরও বাড়িয়ে তোলে। এছাড়াও, কম তাপমাত্রায় তাপ স্থানান্তরিত হলে এনট্রপি পরিবর্তন বৃদ্ধি পাবে। যেহেতু পরম এনট্রপি মহাবিশ্বের সমস্ত শক্তির ফিটনেস নিয়ে উদ্বিগ্ন, তাই তাপমাত্রা সাধারণত পরম এককে (R, K) পরিমাপ করা হয়।
নির্দিষ্ট এনট্রপি(S) একটি পদার্থের একক ভরের সাপেক্ষে পরিমাপ করা হয়। তাপমাত্রার একক যেগুলি রাজ্যের এনট্রপি পার্থক্য গণনা করতে ব্যবহৃত হয় সেগুলি প্রায়শই ডিগ্রী ফারেনহাইট বা সেলসিয়াসে তাপমাত্রার একক দিয়ে দেওয়া হয়। যেহেতু ফারেনহাইট এবং র্যাঙ্কাইন বা সেলসিয়াস এবং কেলভিন স্কেলের মধ্যে ডিগ্রীর পার্থক্য সমান, তাই এনট্রপিকে পরম বা প্রচলিত এককে প্রকাশ করা হোক না কেন এই ধরনের সমীকরণের সমাধান সঠিক হবে। এনট্রপিতে নির্দিষ্ট পদার্থের প্রদত্ত এনথালপির মতো একই প্রদত্ত তাপমাত্রা থাকে।
সংক্ষেপে বলা যায়: এনট্রপি বৃদ্ধি পায়, তাই আমাদের যেকোন কর্মের সাথে আমরা বিশৃঙ্খলা বাড়াই।
শুধু কিছু জটিল
এনট্রপি হল ব্যাধির পরিমাপ (এবং রাষ্ট্রের একটি বৈশিষ্ট্য)। দৃশ্যত, একটি নির্দিষ্ট স্থানে যত বেশি সমানভাবে জিনিস বিতরণ করা হয়, এনট্রপি তত বেশি। যদি চিনি একটি টুকরা আকারে চায়ের গ্লাসে থাকে, তবে এই অবস্থার এনট্রপি ছোট, যদি এটি দ্রবীভূত হয় এবং পুরো আয়তন জুড়ে বিতরণ করা হয় তবে এটি উচ্চ। ডিসঅর্ডার পরিমাপ করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট স্থানে কতগুলি উপায়ে বস্তু সাজানো যায় তা গণনা করে (এনট্রপি তারপর বিন্যাসের সংখ্যার লগারিদমের সমানুপাতিক)। যদি সমস্ত মোজাগুলি পায়খানার একটি শেলফের একটি স্ট্যাকের মধ্যে অত্যন্ত কম্প্যাক্টভাবে ভাঁজ করা হয়, তবে লেআউট বিকল্পগুলির সংখ্যা কম হয় এবং শুধুমাত্র স্ট্যাকের মধ্যে মোজাগুলির পুনর্বিন্যাসের সংখ্যায় নেমে আসে। যদি মোজাগুলি রুমের যে কোনও জায়গায় থাকতে পারে, তবে সেগুলি রাখার জন্য একটি অকল্পনীয় সংখ্যক উপায় রয়েছে এবং এই বিন্যাসগুলি স্নোফ্লেক্সের আকারের মতো আমাদের সারাজীবনে পুনরাবৃত্তি হয় না। "মোজা বিক্ষিপ্ত" অবস্থার এনট্রপি বিশাল।
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র বলে যে এনট্রপি একটি বদ্ধ ব্যবস্থায় স্বতঃস্ফূর্তভাবে হ্রাস পেতে পারে না (সাধারণত এটি বৃদ্ধি পায়)। এর প্রভাবে, ধোঁয়া ছড়িয়ে পড়ে, চিনি দ্রবীভূত হয়, পাথর এবং মোজা সময়ের সাথে চূর্ণবিচূর্ণ হয়। এই প্রবণতাটির একটি সহজ ব্যাখ্যা রয়েছে: জিনিসগুলি সরে যায় (আমাদের দ্বারা বা প্রকৃতির শক্তি দ্বারা) সাধারণত এলোমেলো আবেগের প্রভাবে যার একটি সাধারণ লক্ষ্য নেই। যদি আবেগ এলোমেলো হয় তবে সবকিছুই ক্রম থেকে বিশৃঙ্খলার দিকে চলে যাবে, কারণ ব্যাধি অর্জনের আরও উপায় রয়েছে। একটি দাবাবোর্ড কল্পনা করুন: রাজা তিনটি উপায়ে কোণটি ছেড়ে যেতে পারে, তার জন্য সম্ভাব্য সমস্ত পথ কোণ থেকে নেতৃত্ব দেয় এবং প্রতিটি সংলগ্ন কক্ষ থেকে কোণে ফিরে আসে শুধুমাত্র একটি উপায়ে, এবং এই পদক্ষেপটি 5 বা 8টির মধ্যে একটি হবে। সম্ভাব্য পদক্ষেপ। আপনি যদি তাকে একটি লক্ষ্য থেকে বঞ্চিত করেন এবং তাকে এলোমেলোভাবে চলাফেরার অনুমতি দেন, তাহলে শেষ পর্যন্ত সে দাবাবোর্ডের যেকোনো জায়গায় শেষ হওয়ার সমান সম্ভাবনা থাকবে, এনট্রপি উচ্চতর হবে।
একটি গ্যাস বা তরলে, এই ধরনের একটি বিশৃঙ্খলা শক্তির ভূমিকা পালন করা হয় তাপীয় নড়াচড়ার দ্বারা, আপনার ঘরে - আপনার এখানে, সেখানে যাওয়ার, শুয়ে থাকা, কাজ করা ইত্যাদির ক্ষণস্থায়ী ইচ্ছার দ্বারা। এই আকাঙ্ক্ষাগুলি কী তা বিবেচ্য নয়, মূল বিষয়টি হ'ল এগুলি পরিষ্কারের সাথে সম্পর্কিত নয় এবং একে অপরের সাথে সম্পর্কিত নয়। এনট্রপি কমাতে, আপনাকে সিস্টেমটিকে বাহ্যিক প্রভাবের কাছে প্রকাশ করতে হবে এবং এটিতে কাজ করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, দ্বিতীয় আইন অনুসারে, আপনার মা এসে আপনাকে একটু পরিপাটি করতে না বলা পর্যন্ত ঘরে এনট্রপি ক্রমাগত বৃদ্ধি পাবে। কাজ করার প্রয়োজনীয়তার মানে হল যে কোনও সিস্টেম এনট্রপি হ্রাস এবং শৃঙ্খলা প্রতিষ্ঠাকে প্রতিরোধ করবে। এটি মহাবিশ্বের একই গল্প - বিগ ব্যাং এর সাথে এনট্রপি বাড়তে শুরু করে এবং মা না আসা পর্যন্ত বাড়তে থাকবে।
মহাবিশ্বে বিশৃঙ্খলার পরিমাপ
এনট্রপি গণনার শাস্ত্রীয় সংস্করণ মহাবিশ্বে প্রয়োগ করা যায় না, কারণ এতে মহাকর্ষীয় শক্তি সক্রিয় থাকে এবং পদার্থ নিজেই একটি বন্ধ সিস্টেম গঠন করতে পারে না। প্রকৃতপক্ষে, মহাবিশ্বের জন্য এটি বিশৃঙ্খলার একটি পরিমাপ।
আমাদের বিশ্বে পরিলক্ষিত ব্যাধির প্রধান এবং বৃহত্তম উত্সকে সুপরিচিত বিশাল গঠন হিসাবে বিবেচনা করা হয় - ব্ল্যাক হোল, বিশাল এবং সুপারম্যাসিভ।
বিশৃঙ্খলার পরিমাপের মান সঠিকভাবে গণনা করার প্রচেষ্টাকে এখনও সফল বলা যায় না, যদিও তারা ক্রমাগত ঘটে। কিন্তু মহাবিশ্বের এনট্রপির সমস্ত অনুমানে প্রাপ্ত মানগুলির মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য বিক্ষিপ্ততা রয়েছে - এক থেকে তিনটি ক্রম মাত্রার। এটি শুধুমাত্র জ্ঞানের অভাবের কারণে নয়। শুধুমাত্র সমস্ত পরিচিত মহাকাশীয় বস্তু নয়, অন্ধকার শক্তিরও গণনার উপর প্রভাব সম্পর্কে তথ্যের অভাব রয়েছে। এর বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্যগুলির অধ্যয়ন এখনও প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে, তবে এর প্রভাব সিদ্ধান্তমূলক হতে পারে। মহাবিশ্বে বিশৃঙ্খলার পরিমাপ সব সময় পরিবর্তিত হয়।সাধারণ নিদর্শন নির্ধারণ করতে সক্ষম হওয়ার জন্য বিজ্ঞানীরা ক্রমাগত নির্দিষ্ট গবেষণা পরিচালনা করে। তাহলে বিভিন্ন মহাকাশ বস্তুর অস্তিত্ব সম্পর্কে মোটামুটি সঠিক ভবিষ্যদ্বাণী করা সম্ভব হবে।
মহাবিশ্বের তাপ মৃত্যু
যে কোনো বন্ধ থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের একটি চূড়ান্ত অবস্থা আছে। মহাবিশ্বও এর ব্যতিক্রম নয়। যখন সমস্ত ধরণের শক্তির নির্দেশিত বিনিময় বন্ধ হয়ে যায়, তখন তারা তাপ শক্তিতে পুনর্জন্ম পাবে। থার্মোডাইনামিক এনট্রপি সর্বোচ্চ মান ছুঁয়ে গেলে সিস্টেমটি তাপীয় মৃত্যুর অবস্থায় চলে যাবে। আমাদের বিশ্বের এই প্রান্ত সম্পর্কে উপসংহারটি 1865 সালে আর. ক্লসিয়াস প্রণয়ন করেছিলেন। তিনি তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রটিকে ভিত্তি হিসেবে গ্রহণ করেন। এই আইন অনুসারে, একটি সিস্টেম যা অন্য সিস্টেমের সাথে শক্তি বিনিময় করে না সে একটি ভারসাম্যপূর্ণ অবস্থার সন্ধান করবে। এবং এটিতে মহাবিশ্বের তাপীয় মৃত্যুর বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্যারামিটার থাকতে পারে। কিন্তু ক্লসিয়াস মহাকর্ষের প্রভাবকে আমলে নেননি। অর্থাৎ, মহাবিশ্বের জন্য, একটি আদর্শ গ্যাস ব্যবস্থার বিপরীতে, যেখানে কণাগুলি কিছু আয়তনে সমানভাবে বিতরণ করা হয়, কণাগুলির অভিন্নতা বৃহত্তম এনট্রপি মানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে না। এবং এখনও, এটি সম্পূর্ণরূপে পরিষ্কার নয় যে এনট্রপি বিশৃঙ্খলার একটি গ্রহণযোগ্য পরিমাপ নাকি মহাবিশ্বের মৃত্যুর?
আমাদের জীবনে এনট্রপি
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রকে অমান্য করে, যার বিধান অনুসারে সবকিছু জটিল থেকে সহজে বিকাশ করা উচিত, পার্থিব বিবর্তনের বিকাশ বিপরীত দিকে চলছে। এই অসঙ্গতি অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলির তাপগতিবিদ্যার কারণে। একটি জীবন্ত প্রাণীর দ্বারা সেবন, যদি এটি একটি উন্মুক্ত থার্মোডাইনামিক সিস্টেম হিসাবে কল্পনা করা হয়, তবে এটি থেকে নির্গত হওয়ার চেয়ে ছোট আয়তনে ঘটে।
তাদের থেকে উৎপন্ন রেচন দ্রব্যের তুলনায় পুষ্টির এনট্রপি কম থাকে।অর্থাৎ, জীব জীবিত কারণ এটি বিশৃঙ্খলার এই পরিমাপকে ফেলে দিতে পারে, যা অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলির সংঘটনের কারণে এতে উত্পাদিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, প্রায় 170 গ্রাম জল বাষ্পীভবনের মাধ্যমে শরীর থেকে সরানো হয়, অর্থাৎ মানবদেহ নির্দিষ্ট রাসায়নিক এবং শারীরিক প্রক্রিয়া দ্বারা এনট্রপি হ্রাসের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়।
এনট্রপি একটি সিস্টেমের মুক্ত অবস্থার একটি নির্দিষ্ট পরিমাপ। এই সিস্টেমে যত কম বিধিনিষেধ রয়েছে ততই সম্পূর্ণ, তবে শর্ত থাকে যে এটির স্বাধীনতার অনেক ডিগ্রি রয়েছে। দেখা যাচ্ছে যে বিশৃঙ্খলা পরিমাপের শূন্য মান সম্পূর্ণ তথ্য, এবং সর্বাধিক মান হল পরম অজ্ঞতা।
আমাদের সমগ্র জীবন বিশুদ্ধ এনট্রপি, কারণ বিশৃঙ্খলার পরিমাপ কখনও কখনও সাধারণ জ্ঞানের পরিমাপকে ছাড়িয়ে যায়। সম্ভবত সেই সময় খুব বেশি দূরে নয় যখন আমরা তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রে আসব, কারণ কখনও কখনও মনে হয় যে কিছু মানুষের, এমনকি সমগ্র রাজ্যের বিকাশ ইতিমধ্যেই পিছনে চলে গেছে, অর্থাৎ জটিল থেকে আদিম পর্যন্ত।
উপসংহার
এনট্রপি হল একটি ভৌত সিস্টেমের অবস্থার কাজের একটি উপাধি, যার বৃদ্ধি সিস্টেমে তাপ সরবরাহের বিপরীত (উল্টানো যায়) কারণে সঞ্চালিত হয়;
অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিমাণ যা যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরিত করা যায় না;
এনট্রপির সঠিক নির্ণয় গাণিতিক গণনার মাধ্যমে করা হয়, যার সাহায্যে প্রতিটি সিস্টেমের জন্য আবদ্ধ শক্তির সংশ্লিষ্ট রাষ্ট্রীয় পরামিতি (থার্মোডাইনামিক সম্পত্তি) প্রতিষ্ঠিত হয়। এনট্রপি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়াগুলিতে সবচেয়ে স্পষ্টভাবে নিজেকে প্রকাশ করে, যেখানে প্রক্রিয়াগুলি আলাদা করা হয়, বিপরীত এবং অপরিবর্তনীয়, এবং প্রথম ক্ষেত্রে, এনট্রপি অপরিবর্তিত থাকে এবং দ্বিতীয় ক্ষেত্রে এটি ক্রমাগত বৃদ্ধি পায় এবং এই বৃদ্ধি যান্ত্রিক শক্তি হ্রাসের কারণে হয়।
ফলস্বরূপ, প্রকৃতিতে ঘটে যাওয়া সমস্ত অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলির সাথে যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস পায়, যা শেষ পর্যন্ত "তাপীয় মৃত্যুর" দিকে থেমে যায়। কিন্তু এটি ঘটতে পারে না, যেহেতু সৃষ্টিতত্ত্বের দৃষ্টিকোণ থেকে সম্পূর্ণ "মহাবিশ্বের অখণ্ডতার" অভিজ্ঞতামূলক জ্ঞান সম্পূর্ণরূপে সম্পূর্ণ করা অসম্ভব, যার ভিত্তিতে আমাদের এনট্রপির ধারণাটি যুক্তিসঙ্গত প্রয়োগ খুঁজে পেতে পারে। খ্রিস্টান ধর্মতাত্ত্বিকরা বিশ্বাস করেন যে, এনট্রপির উপর ভিত্তি করে, কেউ এই উপসংহারে আসতে পারে যে পৃথিবী সসীম এবং এটিকে "ঈশ্বরের অস্তিত্ব" প্রমাণ করতে ব্যবহার করতে পারে। সাইবারনেটিক্সে, "এনট্রপি" শব্দটি তার প্রত্যক্ষ অর্থ থেকে ভিন্ন অর্থে ব্যবহৃত হয়, যা কেবলমাত্র শাস্ত্রীয় ধারণা থেকে আনুষ্ঠানিকভাবে উদ্ভূত হতে পারে; এর অর্থ: তথ্যের গড় পূর্ণতা; "প্রত্যাশিত" তথ্যের মান সম্পর্কিত অবিশ্বস্ততা।