Энтропия в физике - это величина, которая измеряет соотношение между тепловой энергией и температурой, то есть количество полезной энергии в системе для выполнения работы.
Энтропия берет свое начало в исследованиях термодинамики, чтобы объяснить, почему определенные явления, относящиеся к сохранению энергии, не материализуются в действительности.
Чтобы объяснить это просто, давайте представим комнату, которая разделена на две части, разделенные стеной. Теперь предположим, что в одной из двух перегородок комнаты находится сжатый газ. Таким образом, если стена рухнет, газ распространится по комнате.
Энтропия в термодинамике
Именно тогда Рудольф Клаузиус сформулировал второй закон термодинамики: «Автономная машина не может без помощи внешнего агента передавать тепло от одного тела к более теплому».
То есть, продолжая предыдущий пример, мы можем видеть, как газ расширяется по комнате, но мы не можем видеть, как он самопроизвольно сжимается только в одну сторону.
После подхода Клаузиуса Людвиг Больцманн в 1877 году нашел способ выразить это понятие математически и разработал следующую формулу:
Энтропия в ее современном определении
Энтропию в более современном определении можно понимать как количество эквивалентных микросостояний для одного и того же макросостояния системы. То есть, сколькими возможными способами можно разместить элементы, чтобы наблюдатель мог макроскопически измерить одно и то же.
С другой стороны, энтропия измеряет вероятность обнаружения состояния из-за множества комбинаций, дающих одинаковый результат.
Другими словами, состояние с высокой энтропией - это состояние с высокой вероятностью возникновения. Например, для двух случайно брошенных кубиков сумма 7 является более высоким уровнем энтропии, чем сумма 12.
Но как эта система вероятностей связана с законом термодинамики, который мы цитировали в начале? Таким образом, наблюдается состояние наибольшей энтропии.
Возвращаясь к примеру с газом, вероятность того, что его частицы прилипнут к одной стороне комнаты, настолько бесконечно мала, что наблюдатель никогда их не увидит.
Энтропия и экономика
Понятие энтропии может использоваться как синоним беспорядка, к которому стремится экономическая система, когда не установлены необходимые правила. То есть без вмешательства государства экономическая система, по мнению некоторых авторов, склонна к хаосу, что приведет к кризисам, подобным тому, который мы наблюдали во время Великой рецессии.
Некоторые аналитики говорят, что именно из-за этой тенденции к энтропии перед лицом кризисов, подобных кризису 2008 года, Федеральная резервная система также потребовала проведения экспансионистской денежно-кредитной политики. В противном случае предполагается, что экономика США пострадала бы больше.