Η εντροπία, στη φυσική, είναι ένα μέγεθος που μετρά τη σχέση μεταξύ θερμικής ενέργειας και θερμοκρασίας, δηλαδή πόση χρήσιμη ενέργεια υπάρχει σε ένα σύστημα για την εκτέλεση της εργασίας.
Η εντροπία προέρχεται από μελέτες θερμοδυναμικής για να εξηγήσει γιατί ορισμένα φαινόμενα που σέβονται τη διατήρηση της ενέργειας δεν υλοποιούνται στην πραγματικότητα.
Για να το εξηγήσουμε απλά, ας φανταστούμε ένα δωμάτιο που χωρίζεται σε δύο μέρη που χωρίζονται από έναν τοίχο. Ας υποθέσουμε τώρα ότι ένα από τα δύο χωρίσματα του δωματίου περιέχει συμπιεσμένο αέριο. Έτσι, εάν ο τοίχος κατέρρευε, το αέριο θα εξαπλωνόταν σε όλο το δωμάτιο.
Εντροπία στη θερμοδυναμική
Τότε ο Rudolf Clausius έθεσε τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής: «Είναι αδύνατο για μια αυτόνομη μηχανή, χωρίς τη βοήθεια εξωτερικού παράγοντα, να μεταφέρει θερμότητα από ένα σώμα σε θερμότερο».
Δηλαδή, συνεχίζοντας με το προηγούμενο παράδειγμα, μπορούμε να δούμε το αέριο να επεκτείνεται σε όλο το δωμάτιο, αλλά δεν μπορούμε να το δούμε αυθόρμητα να συμπιέζεται στη μία πλευρά.
Μετά την προσέγγιση του Clausius, ο Ludwig Boltzmann βρήκε το 1877 έναν τρόπο να εκφράσει αυτήν την έννοια μαθηματικά και ανέπτυξε τον ακόλουθο τύπο:
Εντροπία στον σύγχρονο ορισμό της
Η εντροπία, σε έναν πιο σύγχρονο ορισμό, μπορεί να γίνει κατανοητή ως ο αριθμός των ισοδύναμων μικροστατών για το ίδιο μακροστατικό ενός συστήματος. Δηλαδή, με πόσους δυνατούς τρόπους μπορούν να τοποθετηθούν τα στοιχεία έτσι ώστε ο παρατηρητής να μπορεί να μετρήσει το ίδιο πράγμα μακροσκοπικά.
Με διαφορετικό τρόπο, η εντροπία μετρά την πιθανότητα εύρεσης μιας κατάστασης λόγω του πλήθους συνδυασμών που δίνουν το ίδιο αποτέλεσμα.
Με άλλα λόγια, μια κατάσταση με υψηλή εντροπία είναι μια κατάσταση με μεγάλη πιθανότητα εμφάνισης. Για παράδειγμα, για δύο ζάρια τυχαία πεταμένα, το άθροισμα του 7 είναι υψηλότερη κατάσταση εντροπίας από το άθροισμα 12.
Αλλά πώς σχετίζεται αυτό το σύστημα πιθανότητας με το νόμο της θερμοδυναμικής που αναφέραμε στην αρχή; Συνοπτικά, αυτό που παρατηρείται είναι η κατάσταση της μεγαλύτερης εντροπίας.
Επιστρέφοντας στο παράδειγμα του αερίου, η πιθανότητα τα σωματίδια του να κολλήσουν στη μία πλευρά του δωματίου είναι τόσο απίστευτα μικρή που ο παρατηρητής δεν θα το δει ποτέ.
Εντροπία και οικονομία
Η έννοια της εντροπίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συνώνυμο της αναταραχής στην οποία ένα οικονομικό σύστημα τείνει όταν δεν έχουν θεσπιστεί οι απαραίτητοι κανονισμοί. Δηλαδή, χωρίς κρατική παρέμβαση, το οικονομικό σύστημα, σύμφωνα με ορισμένους συγγραφείς, θα τείνει στο χάος, οδηγώντας σε κρίσεις όπως αυτή που παρατηρήσαμε στη Μεγάλη Ύφεση.
Λόγω αυτής της τάσης εντροπίας, λένε ορισμένοι αναλυτές, ότι ενόψει κρίσεων όπως αυτή του 2008, η Ομοσπονδιακή Τράπεζα των ΗΠΑ είχε επίσης μια επεκτατική νομισματική πολιτική. Εάν όχι, εικάζεται ότι η οικονομία των ΗΠΑ θα είχε επηρεαστεί περισσότερο.