Skip to main content
فهرست مقالات

آنتروپی، آنتروپی منفی، و اطلاعات

نویسنده:

علمی-ترویجی/ISC (14 صفحه - از 63 تا 76)

کلیدواژه ها :

آنتروپی ،نگانتروپی ،اختلال ،شیطانک ماکسول ،آنتروپی منفی ،نظریه‌ کوانتومی اطلاعات

کلید واژه های ماشینی : اطلاعات، آنتروپی، آنتروپی منفی، نگانتروپی، مولکول‌ها، شیطانک ماکسول، نظم، اختلال، انرژی، شیطانک ماکسول و افزایش نظم

مفهوم اطلاعات در سیر توسعهء خود با مفهوم آنتروپی که محققان ترمودینامیک در قرن نوزدهم ابداع کرده‌اند پیوند یافته است و از این نظر،اطلاعات عبارت از نظم یا نگانتروپی است.از سوی دیگر،آنتروپی با مفاهیمی همچون هیاهو و اختلال که مولد بی‌ نظمی است نیز همبسته است.در این مقاله،هریک از مفاهیم مورداشاره و رابطهء آنها در بستری متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است.

خلاصه ماشینی:

"اگر سیستم متشکل(از ظرف،گاز،مانع،و شیطانک)را در یک حالت تعادل ترمودینامیکی‌ در نظر بگیریم،یعنی در رابطه با تبدیل انرژی یا گذار از یک قسمت به قسمت دیگر سیستم هیچ فرایندی وجود نداشته باشد،آن وقت اصولا حرکت مولکول‌ها قابل ردیابی‌ نخواهد بود؛زیرا دیگر چنین سیگنال‌هایی که بتوانند به‌عنوان منبع اطلاعات خط سیر و سرعت مولکول‌ها را دنبال کند وجود ندارد. از مثالی که مورد بررسی قرار گرفت می‌توان دریافت که حتی یک چنین سیستم منظم‌ ابتدایی مانند جدا کردن مولکول‌های‌"تند"از مولکول‌های‌"کند"گاز بدون وجود اطلاعات،که برای به دست آوردن آن لازم است آنتروپی منفی وارد سیستم کرد، (1). اگر آنتروپی S بر حسب‌"ارگ بر دگ‌1"(به تصویر صفحه مراجعه شود)،و اطلاعات بر حسب‌"بیت‌"اندازه گرفته‌ شوند،آن وقت نمو2آنتروپی سیستم،(به تصویر صفحه مراجعه شود)،به علت نمو اطلاعات راجع به حالت آن،(به تصویر صفحه مراجعه شود)، تقریبا برابر است با (به تصویر صفحه مراجعه شود) از رابطهء فوق دیده می‌شود که برای اعمال نفوذ چشمگیر بر توازن انرژی سیستمی که‌ مؤلفه‌های فردی در آن از نظم(به تصویر صفحه مراجعه شود)برخوردارند،مقدار اطلاعات باید به مرتبه‌ای بزرگ‌ (از مرتبهء 1016 بیت)برسد. از این‌رو،مثلا،مقدار اطلاعات موجود در مدار مربوط به‌ یک سیستم پیچیده که از 1000 عنصر تشکیل شده و هر عنصر ممکن است با عنصر دیگر تا 10 پیوند داشته باشد،روی هم رفته(به تصویر صفحه مراجعه شود)بیت است،که از یکهزار میلیونیم یک واحد آنتروپی کوچک‌تر است. اما،در مورد سازمان مولد خود وضع فرق می‌کند؛علی‌رغم کار بی‌وقفه‌ای که‌ چنین سازمانی انجام می‌دهد آنتروپی از-به+میل نمی‌کند،تا هنگامی که نظام دوام‌ دارد آنتروپی ثابت باقی می‌ماند؛ولی این تراز ثابت،مسئلهء تولید را که از ورای تجدید و زایش دائمی ایجاد می‌شود از نظر پنهان می‌دارد(مورن،1374)."

  • دانلود HTML
  • دانلود PDF

برای مشاهده محتوای مقاله لازم است وارد پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.