Fysiikan entropia on suuruus, joka mittaa lämpöenergian ja lämpötilan suhdetta, ts. Kuinka paljon järjestelmässä on hyödyllistä energiaa työn suorittamiseen.
Entropia on peräisin termodynamiikan tutkimuksista selittääkseen, miksi tietyt energiansäästöä kunnioittavat ilmiöt eivät toteudu todellisuudessa.
Kuvittakoon huone yksinkertaisesti selittääkseen seinä kahteen osaan. Oletetaan nyt, että yksi huoneen kahdesta osiosta sisältää paineistettua kaasua. Joten jos seinä romahtaisi, kaasu levisi koko huoneeseen.
Entropia termodynamiikassa
Silloin Rudolf Clausius nosti toisen termodynamiikan lain: "On mahdotonta, että autonominen kone siirtää lämpöä yhdestä kehosta lämpimämpään ilman ulkoisen tekijän apua."
Toisin sanoen edellisellä esimerkillä jatkamalla voimme nähdä kaasun laajenevan koko huoneeseen, mutta emme voi nähdä sen spontaanisti puristuvan vain toiselle puolelle.
Clausiusin lähestymistavan jälkeen Ludwig Boltzmann löysi vuonna 1877 tavan ilmaista tämä käsite matemaattisesti ja kehitti seuraavan kaavan:
Entropia nykyaikaisessa määritelmässään
Entropia, nykyaikaisemmassa määritelmässä, voidaan ymmärtää vastaavien mikrotilojen lukumääränä järjestelmän samalle makrosta. Eli kuinka monella mahdollisella tavalla elementit voidaan sijoittaa niin, että tarkkailija voi mitata samaa makroskooppisesti.
Toisella tavalla katsottuna entropia mittaa tilan löytämisen todennäköisyyttä johtuen monista yhdistelmistä, jotka antavat saman tuloksen.
Toisin sanoen tila, jolla on suuri entropia, on suuri esiintymistodennäköisyys. Esimerkiksi kahdelle satunnaisesti heitetylle noppalle 7: n summa on suurempi entropiatila kuin 12: n summa.
Mutta miten tämä todennäköisyysjärjestelmä liittyy alussa mainittuun termodynamiikan lakiin? Yhteenvetona voidaan todeta, että havaittu on suurimman entropian tila.
Palaten takaisin kaasun esimerkkiin, todennäköisyys, että sen hiukkaset tarttuvat huoneen toiselle puolelle, on niin äärettömän pieni, että tarkkailija ei koskaan näe sitä.
Entropia ja talous
Entropian käsitettä voidaan käyttää synonyyminä häiriöstä, johon taloudellinen järjestelmä pyrkii, kun tarvittavia säännöksiä ei ole vahvistettu. Toisin sanoen, ilman valtion väliintuloa, talousjärjestelmä, joidenkin kirjoittajien mukaan, pyrkii kaaokseen, mikä johtaa kriiseihin, kuten havaitsimme suuressa taantumassa.
Jotkut analyytikot sanovat tämän entropiataipumuksen takia, että vuonna 2008 kaltaisten kriisien edessä myös keskuspankki tarvitsi ekspansiivista rahapolitiikkaa. Jos ei, oletetaan, että se olisi vaikuttanut enemmän Yhdysvaltain talouteen.