⭕️ ترمودینامیک و نقض قانون دوم ⭕️

🔸 همانطور که پیشتر اشاره شد، حوزه‌ی کاری هر علم، باید درست شناخته شود. هر پدیده‌ای، هنگامی که در ظرف سنجش قرار می‌گیرد، پارامترهای مستقل و وابسته‌ای دارد که دانشمند با تکیه بر آن‌ها، آزمایش و تئوری تدوین کرده و سعی می‌کند قانونی را به اثبات برساند. همان پدیده، اگر دارای رفتارهای دیگری شود، با همان قانون قبلی، قابل توجیه نیست!
🔸 مکانیک کلاسیک، تا سال‌ها توانست پدیده‌های مختلف را توضیح دهد. اما در همان شاخه علم، زمانی که ابعاد ذرات، به سمت آنگستروم رفت، رفتارهایی پدیدار شد که دانشمندان، دیگر قادر نبودند با همان قوانین و اصول، آن ها را توضیح دهند و ناگزیر، بخش دیگری از علم ایجاد شد.
🔸 بنابراین چه انتظاری می‌رود که شاخه های مختلف علمی، از قوانین هم بهره برده و به توجیه پدیده ها بپردازند؟
🔸 به عنوان مثال؛
در فیزیک کوانتومی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، اظهار می‌دارد که جفت‌های مشخصی از خواص فیزیکی، مانند مکان و تکانه، نمی‌تواند با دقتی دلخواه معلوم گردند. به عبارت دیگر، افزایش دقت در کمیت یکی از آن خواص مترادف با کاهش دقت در کمیت خاصیت دیگر است.
🔸 حال سوال اینجاست که آیا صرف عبارت «اصل عدم قطعیت» و اینکه این گزاره به عنوان یک اصل در فیزیک پذیرفته شده، می‌تواند اثبات کند که هرچیزی و هر مفهومی در عالم، لزوما فاقد قطعیت بوده و یا آیا مثال نقض در سایر حوزه‌ها، می‌تواند این اصل را زیر سوال ببرد؟
🔸 بنابراین، نتیجه می‌شود که آنتروپی، نیاز به تعریفی جامع تر و دقیق تر دارد. آنتروپی از دیدگاه‌های مختلفی تعریف می‌شود. به عنوان مثال؛
🔹 از دیدگاه انرژی آزاد، آنتروپی با گرمایی که برای انجام کار در دسترس نیست، ارتباط دارد. به عبارتی مطابق تعریف ترمودینامیکی، تغییرات آنتروپی برابر است با تغییرات انرژی گرمایی به دما.
🔸 این تعریف، همچنان ناقص است و گویی باید سری به مکانیک آماری بزنیم.
🔸 در بخش اول اشاره کردیم که مکانیک آماری به پدیده های ترمودینامیکی به صورت کوچک مقیاس (میکروسکوپیک) نگاه می‌کند.
🔸 ترمودینامیک قادر است بین بسیاری از خواص، ارتباط برقرار کند ولی در رابطه با مقدار آن و علت ها، هیچ اطلاعاتی نمی‌دهد. برعکس در مکانیک آماری، صحبت از علت ها، چراها و اندازه‌گیری مقادیر است.

❓ به نظر شما، چطور مکانیک آماری می‌تواند تعریف دقیق‌تری از آنتروپی ارائه دهد؟
🔗Source
-------------------------------------------------
☕️physics cafe