Когда энтропия не растёт?

Энтропия остаётся постоянной (ΔS = 0) только в обратимых процессах. Если энтропия растёт, то процесс необратим, и время в нём нельзя повернуть назад.

Пожалуй, если очень сильно упростить, то все разделы физики можно разделить на механику и статистическую физику (хотя они переплетаются).

Механика в основном изучает уравнения движения элементов системы по отдельности. В этих уравнениях время является параметром. Их можно обратить вспять по времени, и все уравнения продолжат работать. В этом случае все процессы обратимы, энтропия не растёт, и информация сохраняется со временем.

В статистической физике описывается групповое поведение множества элементов. Там процессы имеют выделенное направление развития во времени — только вперёд, так как при групповом взаимодействии энтропия обычно растёт. При этом информация не сохраняется; она теряется вместе с ростом энтропии. Однако при потере информации в определённых условиях становится возможным получение новой информации, при условии, что количество полученной «новой» информации меньше, чем потерянной «старой».

Теоретически, групповое поведение тоже может быть механическим и обратимым. Например, при адиабатических процессах в термодинамике или когда множество квантовых частиц находятся в запутанном состоянии и описываются общей волновой функцией. Но это возможно только в идеальных условиях, когда нет утечек энергии и мы полностью контролируем систему, что в реальности достижимо только приближённо. Поэтому в реальности время течёт только вперёд, энтропия растёт, информация теряется, и эти утверждения эквивалентны друг другу.

#Теория #Физика #Энтропия