Snáď vo svete pojmov niet väčšieho logického rébusu, ako je termín Entropia.
Všimla som si, že väčšinou sa zvykne entropia nazývať ako stupeň neusporiadanosti, neporiadku, chaosu a myslím si, že toto je zrejme dôvodom, prečo existuje toľko rôznorodých a často protirečivých výkladov entropie, pričom niektorí autori vlastne jej kľúčový princíp ani vôbec nepochopili.
A myslím si, že aj základná termodynamická poučka, ktorá hovorí, že entropia sa vždy v akomkoľvek uzavretom systéme zvyšuje je len fragment pravdy vytrhnutý z ďaleko širšieho kontextu.
Totižto z týchto dvoch tvrdení človek nadobudne dojem, že vo vesmíre má všetko tendenciu rozpadať sa, drobiť sa, kaziť sa, rozkladať sa a pod.
Takýto výklad entropie si myslím, že nie je dostačujúci a na entropiu sa musíme pozerať úplne iným, komplexnejším spôsobom.
A ten iný spôsob dáva dôraz nie na nejaké procesy samotné, ale na množstvo informácií, ktoré procesy a deje v sebe obsahujú. V tom je obsiahnutá Shannonova teória informácie a toto je podľa mňa kľúčovým princípom entropie na základe ktorého som sformulovala nasledovnú vetu:
„Čím viac informácií máme k tomu, aby sme poznali, ako sa bude systém v nasledovnom čase správať, tým je entropia systému menšia.“
Napríklad akú entropiu majú presýpacie hodiny keď ich postavíme plnou kopou piesku nahor ?
Jednoducho nulovú, pretože poznáme všetky informácie na základe ktorých vieme presne predvídať, ako sa piesok v nasledujúcom čase bude správať.
Avšak ako náhle začína v spodnej nádobe piesku pribúdať, tak entropia hodín neustále stúpa, prečo?
Pretože neustále stúpa neurčitosť o tom, ako sa budú zrnká piesku správať pri tvorbe zrnkového kužeľa, na ktorý dopadajú.
Inými slovami máme o procese čoraz menej informácií takých, aby sme proces vedeli presne popísať.
Museli by sme mať o procese stále viac a viac informácií, ale tie nemáme – informácie nám nepribúdajú.
A čím je dopadajúcich zrniek viac a viac, tým je množstvo disponibilných informácií dôležitých pre poznanie procesu stále menšie a menšie a preto entropia presýpacích hodín neustále stúpa.
Avšak tým, že sa hodiny dosypú sa bude entropia síce pomalšie, ale aj tak ďalej zväčšovať, pretože správanie piesku bude stále viac a viac nepredvídateľné.
V granuláte začnú prebiehať chemické interakcie a proces, ktorý potrvá možno milióny rokov nakoniec piesok zmení na prach, ktorý nevieme nijakým spôsobom popísať.
Predstavme si teraz planétu Zem, ktorú nejakí zvedaví mimozemšťania uzavrú do nepriedušnej čiernej bubliny, ktorá nás totálne oddelí od zbytku vesmíru.
Zem stratí slnečnú energiu a bude odkázaná na vlastné zdroje. Suchozemský život v krátkom čase vyhynie, avšak naša civilizácia dostane šancu, aby prežila dlhšie.
Ľudia majú na rozdiel do prírody inteligenciu, prostredníctvom ktorej budú na prežitie využívať zdroje energie Zeme.
Sprvoti to bude jednoduché – entropia planéty bude nízka, pretože na využitie zdrojov budú existovať potrebné informácie na to, aby ľudia vedeli predvídať dôsledky svojho konania.
Avšak na prežitie bude treba mať k dispozícií čoraz viac informácií, pretože sa postupne vyčerpajú všetky dostupné zdroje.
Prežitie ľudstva bude závislé od toho, do akej miery ľudia spoznajú také fyzikálne zákony hmoty, ktoré umožnia rekuperáciu energie – inými slovami získajú nové dôležité informácie. Možné to bude, pretože bublina energiu neprepustí, ani nepohltí, takže Zem bude fungovať ako uzavretý systém.
Ale tu sa dostávame do sporu s entropiou tak, ako sa väčšinou chápe, pretože tá by mala v uzavretom systéme neustále stúpať.
To by bola pravda v prípade, ak by na Zemi nežila inteligencia. V tom prípade by sa za nejaký čas Zem premenila na mŕtvy kameň a i ten by sa za miliardy rokov rozpadol.
Avšak inteligencia dokáže o systéme nadobúdať vedomosti, poznávať ho, inými slovami získavať stále nové a nové informácie potrebné k tomu, aby sa systém správal pravdepodobnejšie, teda predvídateľnejšie a tým entropiu zastaví.
Zem sa zachráni a teoreticky bude môcť existovať nekonečne dlhú dobu.
Teraz si predstavme analogicky, že Zem by bola celý vesmír. Platil by rovnaký princíp, pretože vesmír ako taký je tak isto izolovanou sústavou.
Takto chápaná entropia vesmíru tak dáva inteligencií, ktorú vesmír stvoril hlbší zmysel a poslanie.
Vesmírnu inteligenciu nemožno od vesmíru oddeľovať – je jeho súčasťou a je tak isto súčasťou jeho entropie ako jediný princíp, ktorý nakoniec nevyhnutnej smrti vesmíru môže zabrániť.
V tradičnom kontexte termodynamiky entropiu prvá krát popísal Rudolf Clausius v 19. storočí.
Pojem entropie v kontexte miery informácie prvý krát popísal Claude Shannon v polovici minulého storočia.
Ja som neurobila nič jednoduchšie len som oba kontexty spojila do jedného celku. A určite tak už spravilo tisíce vedcov na celom svete, ale asi nás je stále príliš málo.
Pretože som ešte taký hlas, ktorý by tvrdil, že hlavným zmyslom nášho života je zachrániť vesmír, ešte nepočula.
