1
Иркутский государственный университет
Международный факультет
Кафедра коммерции
РЕФЕРАТ
На тему: «Энтропия, ее виды и основные примеры»
Выполнила:
Студентка II курса
Группы 11224 (1)
Полякова А.П.
Проверила:
Преподаватель: Кутимская
Марина Александровна
Иркутск 2004
Содержание
Введение
Глава 1. Виды энтропии
Глава 2. Примеры энтропии
Заключение
Список литературы
Введение
Энтропия
В словаре иностранных слов встречается следующее определение энтропии:
энтропия [древнегреческое en в, внутрь +trope поворот, превращение] – 1)
в физике – одна из величин, характеризующих тепловое состояние тела или
системы тел; мера внутренней неупорядоченности системы; при всех
процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия или возрастает
(необратимые процессы) или остается постоянной (обратимые процессы); 2)
в теории информации – мера неопределенности ситуации (случайной
величины) с конечным или четным числом исходов, например, опыт, до
проведения которого результат в точности неизвестен.
Понятие энтропии впервые было введено в науку Клаузиусом в 1865 г. как
логическое развитие термодинамики Карно.
Но я характеризую это понятие как мера хаоса. По моему мнению, это самое
оптимальная тема на данный момент потому, что она полностью связана с
жизнью. Энтропия находится во всем. В природе, в человеке, в различных
науках. Даже зарождение человека в утробе матери начинается с хаоса.
Энтропию также можно связать с образованием планеты, так как до
появления Бога на Земле все природные явления и все, что было на
планете, находилось в высокой степени энтропии. Но по истечению семи
дней, планета приобрела упорядоченный вид, то есть все встало на свои
места.
Основываясь на моих выводах, я бы хотела подробнее разобрать это явление
и так сказать снизить энтропии понимания этого явления.
Глава 1. Виды энтропии
Для начала, я бы хотела рассмотреть основные виды энтропии, для того
чтобы, на основе этих видов разобрать примеры энтропии, которые напрямую
связаны с нашей прошлой, настоящей и будущей жизнью.
Сегодня в литературе встречается, по меньшей мере, четыре формы
энтропии:
Во-первых, энтропия как мера неопределенности состояния любой вполне
упорядоченной физической системы, или поведения любой системы, включая,
живые и неживые объекты и их функции. Именно эта форма энтропии,
связанная с неопределенностью состояния системы, находит в последнее
время наибольшее распространение при исследовании, как живых, так и
неживых объектов и процессов.
Во-вторых, термодинамическая энтропия микрочастиц, или молекулярного
(микроскопического) множества.
В-третьих, информационная энтропия, или неопределенность информации,
т.е. сведений о некоторой информационной системе. Известно, что
совпадение по виду формул для энтропии и информации послужило основанием
для утверждения, что энтропия есть недостающая информация о состоянии
системы. Было предложено использовать термин негэнтропия как
тождественной связанной информации о состоянии системы. Негэнтропия не
является отрицательной энтропией, или антиэнтропией, как иногда ошибочно
считают некоторые ученые.
Разница масштабов энтропии и информации связана с их принципиальным
различием, а именно: энтропия – это мера множества тех состояний
системы, о пребывании в которых система должна забыть, а информация –
это мера множества тех состояний, о пребывании в которых система должна
помнить.
В-четвертых, энтропия, или неопределенность поведения, любой не вполне
упорядоченной системы вплоть до макроскопических множеств.
Глава 2. Примеры энтропии
В первую очередь, я бы хотела рассмотреть самый простой пример, который
касается всех нас. Это создание мира Богом. Как говорится в библии, Мир
был как бездна, безводна, пуста и темна. Все в этом мире находилось в
хаосе, то есть в увеличенной энтропии. В первый день своих деяний, Бог,
как это нам уже известно, отделил свет от тьмы. И стал день, и стала
ночь, и появились утро и вечер. Мера хаоса стала уменьшаться. На второй,
разделил бездну на небо и землю. Все постепенно начало приходить на свои
места. На третий день Бог отделил сушу от вод. И назвал он сушу землей,
а собрание вод – морями, океанами, озерами и реками. И сказал Бог, чтобы
из земли произрастали трава, деревья плодородные, в которых семя его на
земле. И стало так. На четвертый Бог отделил дневное светило от ночного.
И появились на небе луна и солнце. На пятый день появились рыбы и птицы.
На шестой животные, земные гады и человек. По истечению семи дней
энтропия перешла в 0. То энтропия из наибольшего состояния перешла в
наименьшее.
Другим очевидным примером энтропии может являть информации и логическое
мышление, которую поглощает человек. Логическое суждение человека не
может осуществляться без подвода отрицательной энтропии. Чем человек
меньше знает о каком-либо предмете, тем больше хаоса и неразберихи в его
голове, но по мере того как информация нарастает и ее становится больше,
тем больше человек начинает понимать и осознавать. И этот пример также
приводит энтропию в нулевое состояние.
И еще одним наглядным примером можно рассмотреть питание человека. В
каждом уголке страны люди различаются между собой национальностью,
местом проживания и, конечно же, питанием. Если посмотреть средний
уровень жизни людей в горах и на загрязненных улицах США, где всегда
столпотворение людей и человеку нечем дышать, как только газами, то
можно увидеть существенные отличия. Если в горах человек пьет чистую
горную воду, в США воду, в которой достаточно бактерий, которые могут с
лихвой заразить или даже убить человека, ну а в лучшем случае,
неблагоприятно отразиться на здоровье человека. Также, если поставить
рядом человека с гор и человека с США, то естественно найдутся очевидные
отличия во внешности этих людей. Человек с гор намного моложе будет
выглядеть и красивее.
Этот пример, также был показа известным ученым на крысах. Одни из
которых, пили чистую ключевую воду, а другие пили алкоголь. И те,
которые пили алкоголь, через некоторое время появились проблемы со
здоровье. А те, которые пили чистую ключевую воду, были бодры, веселы,
игривы и они никогда не подходили к алкоголю.
Еще один пример, связанный с энтропией уже из физики. Всем известно, что
в жидкости частицы двигаются в хаотическом порядке, то есть точка
энтропии на пределе. По мере того, как жидкое тело начинает замерзать,
энтропия становится все меньше и меньше. Так как частицы начинают
двигаться медленнее, и когда жидкость замерзает, энтропия равняется 0.
Потому что между частицами образуются неразрывные связи.
По поводу энтропии примеры можно приводить и приводить, но я хочу
ограничиться этими примерами.
Заключение
Физическая энтропия является мерой энергетической упорядоченности
объекта и представляет собой функцию от числа их возможных состояний.
Любое повышение упорядоченности объектов ведет к снижению их совокупной
энтропии, и наоборот.
Понимание физического смысла энтропии затруднено тем обстоятельством,
что ее значение не может быть измерено никаким прибором, но зато
вычисляется. Утверждение о существовании энтропии обычно относят ко
второму закону термодинамики. Более чем 100-летний опыт использования
понятия энтропии в термодинамике подтверждает правильность представления
о ней как о физической величине, изменение которой (в равновесных
процессах) однозначно связано с наличием обмена энергией в форме
теплоты.
Известно, что абсолютное значение энтропии различных веществ, при
различных температурах, можно определить на основе третьего закона
термодинамики. Этот закон устанавливает также начало отсчета энтропии и
тем самым позволяет вычислить абсолютное значение энтропии.
Таким образом, оказалось, что понятие энтропии является одним из
фундаментальных свойств любых систем с вероятностным поведением. В
теории информации энтропия как мера неопределенности исхода эксперимента
была введена американским ученым К. Шенноном в 1949 г.
Понятие обобщенной энтропии представляет такие наиболее общие свойства
действительности, как неупорядоченность и упорядоченность,
неопределенность и определенность, хаос и порядок.
Всякое явление двойственно, и оно одновременно содержит в себе некоторую
хаотическую, броуновскую составляющую и упорядоченную составляющую, как
составляющую хаоса, так и порядка.
Список литературы
1. Прангишвили B.В. Системный подход и общесистемные закономерности,
Синтег, М – 2000.
2. И.В. Прангишвили. Энтропийные и другие системные закономерности:
Вопросы управления сложными системами. Наука, М –2003.
3. Словарь иностранных слов. М –1977.
4. “Энциклопедия Физики”. Издательство “БСЭ”. 1995.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
