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Entropia
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In
termodinamica (secondo enunciato), l'entropia misura
dell'irreversibilità di una trasformazione che
permette la valutazione delle capacità di un
corpo o di un sistema di evolvere verso uno
stato di equilibrio. In un sistema chiuso la
quantità totale d'energia si conserva in
ogni trasformazione, ma l'energia utile
(sfruttabile) diminuisce. Per esempio: un
corpo caldo trasmette
calore ad un corpo più
freddo solo fino al punto in cui i due corpi
avranno la stessa
temperatura. Il lavoro
compiuto dal calore è quello di aver
riscaldato il corpo che inizialmente era più
freddo. Quando il calore è ripartito nei due
corpi in misura eguale, l'equilibrio è stato
raggiunto, il calore non è più in grado di
compiere lavoro e quindi
l'entropia del sistema è aumentata.
Per aggiungere calore a uno o ad ambedue i
corpi si deve per forza impiegare dell'altra
energia. L'entropia è quindi una variabile
che dipende solo dallo stato iniziale (ordine
più grande) e quello finale (ordine minore)
di un sistema, ma è indipendente dalle
trasformazioni subite dal sistema nel passare
dall'uno all'altro stato. Per aumentare
l'ordine si deve impiegare sempre dell'altra
energia che, di conseguenza, anch'essa viene
inevitabilmente dissipata.
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- In un sistema isolato l'entropia non diminuisce mai.
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- L’entropia
può essere anche intesa come una misura del disordine di un sistema.
L’energia ben ordinata, per esempio quella meccanica, può essere totalmente
trasformata in energia meno ordinata, per esempio in calore, ma la
trasformazione nella direzione opposta funziona solo
parzialmente. Il calore è solo in parte
trasformabile in
energia elettrica (energia ordinata) e pertanto
l’energia contenuta nel
carbone non può essere mai
completamente trasformata in corrente elettrica.
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Entropia ed
informazione
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- Che l'entropia sia associata
all'informazione di un sistema è un concetto basilare della
termodinamica: il livello di entropia di un sistema è maggiore
quando la quantità di informazione che si può estrarre da quel
sistema è minore. In termini qualitativi, più un sistema è
caotico, meno informazione ne possiamo trarre.
Poiché tutto quello che possiamo "sapere" di un buco
nero è, per definizione, limitato alla sua superficie (in
quanto nulla può essere estratto dal suo interno), la
superficie del buco nero deve essere una misura del suo grado di
entropia: questa ipotesi fu avanzata da Bekenstein e da Hawking
nei primi ani '70. Questa sorta di bidimensionalità effettiva
è sorprendente, visto che viviamo in un universo con tre
dimensioni spaziali, e alcuni hanno proposto di estendere tale
proprietà dai buchi neri all'intero universo.
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- In
questo caso, l'informazione contenuta in ogni regione dello
spazio sarebbe in ultima analisi desumibile a partire dalla
superficie che racchiude tale spazio. Anche le teoria
delle stringhe sembra portare verso risultati simili: le
proprietà delle stringhe sembrano dipendere solo dalle
superfici su cui si muovono le loro estremità più che
dallo spazio in cui si estendono.
Questo non implica però che la terza dimensione sia non
necessaria, sia cioè solo una illusione: in assenza di una
terza dimensione lo stesso buco nero sarebbe diverso e forse non
si sarebbe neppure formato.
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http://it.wikipedia.org/wiki/Entropia
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