Entropia: la forza nascosta che complica la vita

L’entropia, una misura del disordine, spiega perché la vita sembra diventare più, non meno, complicata col passare del tempo.

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Tutte le cose tendono al disordine. Più specificamente, la seconda legge della termodinamica afferma che ” man mano che si va avanti nel tempo, l’entropia netta (grado di disordine) di qualsiasi sistema isolato o chiuso aumenterà sempre (o almeno rimarrà lo stesso).”

L’entropia è semplicemente una misura di disordine e colpisce tutti gli aspetti della nostra vita quotidiana. In realtà, si può pensare ad esso come tassa della natura.,

Il disturbo non controllato a sinistra aumenta nel tempo. L’energia si disperde e i sistemi si dissolvono nel caos. Più qualcosa è disordinato, più entropico lo consideriamo. In breve, possiamo definire l’entropia come una misura del disordine dell’universo, sia a livello macro che microscopico. La radice greca della parola si traduce in” una svolta verso la trasformazione ” — con quella trasformazione che è il caos.

Mentre leggi questo articolo, l’entropia è intorno a te. Le cellule all’interno del tuo corpo stanno morendo e degradando, un dipendente o un collega sta commettendo un errore, il pavimento sta diventando polveroso e il calore del tuo caffè si sta diffondendo. Ridurre un po’, e le imprese stanno fallendo, crimini e rivoluzioni si stanno verificando, e le relazioni stanno finendo., Ingrandisci molto di più e vediamo l’intero universo marciare verso un collasso.

Diamo un’occhiata a cos’è l’entropia, perché si verifica e se possiamo prevenirla o meno.

La scoperta dell’entropia

L’identificazione dell’entropia è attribuita a Rudolf Clausius (1822-1888), un matematico e fisico tedesco. Dico attribuito perché è stato un giovane ingegnere francese, Sadi Carnot (1796-1832), che per primo ha colpito l’idea di efficienza termodinamica; tuttavia, l’idea era così estraneo alla gente al momento che ha avuto poco impatto., Clausius era ignaro del lavoro di Carnot, ma ha colpito sulle stesse idee.

Clausius ha studiato la conversione del calore in lavoro. Riconobbe che il calore proveniente da un corpo ad alta temperatura sarebbe passato a uno ad una temperatura più bassa. Questo è il modo in cui il caffè si raffredda più a lungo viene lasciato fuori – il calore del caffè scorre nella stanza. Questo accade naturalmente. Ma se vuoi riscaldare l’acqua fredda per fare il caffè, devi lavorare — hai bisogno di una fonte di energia per riscaldare l’acqua.,

Da questa idea deriva l’affermazione di Clausius della seconda legge della termodinamica: “il calore non passa da un corpo a bassa temperatura a uno ad alta temperatura senza un cambiamento di accompagnamento altrove.”

Clausius ha anche osservato che i dispositivi alimentati a calore funzionavano in modo inaspettato: solo una percentuale dell’energia veniva convertita in lavoro effettivo. La natura stava esercitando una tassa. Perplessi, gli scienziati hanno chiesto, dove è andato il resto del caldo e perché?

Clausius risolse l’enigma osservando una macchina a vapore e calcolando che l’energia si diffuse e lasciò il sistema., Nella Teoria Meccanica del calore, Clausius spiega le sue scoperte:

the le quantità di calore che devono essere impartite o ritirate da un corpo mutevole non sono le stesse, quando questi cambiamenti avvengono in modo non reversibile, come lo sono quando gli stessi cambiamenti avvengono in modo reversibile. In secondo luogo, ad ogni cambiamento non reversibile è associata una trasformazione non compensata

propose Propongo di chiamare la grandezza S l’entropia del corpo ent Ho intenzionalmente formato la parola entropia in modo da essere il più simile possibile alla parola energia….,

Il secondo teorema fondamentale , nella forma che ho dato, afferma che tutte le trasformazioni che avvengono in natura può avvenire in una certa direzione, che ho assunto come positivo, di per sé, che è, senza compensazione… lui tutta la condizione dell’universo deve sempre continuare a modificare nella prima direzione, e l’universo deve, di conseguenza, l’approccio incessantemente una condizione limitante.,

For Per ogni corpo si sono quindi presentate due grandezze: il valore di trasformazione del suo contenuto termico e la sua disgregazione ; la cui somma costituisce la sua entropia.

Clausius ha riassunto il concetto di entropia in termini semplici: “L’energia dell’universo è costante. L’entropia dell’universo tende al massimo.”

Entropia e tempo

L’entropia è uno dei pochi concetti che forniscono prove dell’esistenza del tempo. La “Freccia del tempo” è un nome dato all’idea che il tempo è asimmetrico e scorre in una sola direzione: in avanti. È il processo non reversibile in cui l’entropia aumenta.

L’astronomo Arthur Eddington fu il pioniere del concetto di Freccia del Tempo nel 1927, scrivendo:

Disegniamo una freccia arbitrariamente., Se mentre seguiamo la freccia troviamo sempre più l’elemento casuale nello stato del mondo, allora la freccia punta verso il futuro; se l’elemento casuale diminuisce la freccia punta verso il passato. Questa è l’unica distinzione nota alla fisica.

In un segmento delle Meraviglie dell’Universo, prodotto per BBC Two, il fisico Brian Cox spiega:

La Freccia del Tempo impone che ogni momento passa, le cose cambiano, e una volta che questi cambiamenti sono avvenuti, non vengono mai annullati., Il cambiamento permanente è una parte fondamentale di ciò che significa essere umani. Invecchiamo tutti con il passare degli anni — le persone nascono, vivono e muoiono. Suppongo che faccia parte della gioia e della tragedia delle nostre vite, ma là fuori nell’universo, quei cicli grandiosi ed epici appaiono eterni e immutabili. Ma e ‘ un’illusione. Vedi, nella vita dell’universo, proprio come nella nostra vita, tutto sta cambiando irreversibilmente.,

Nel suo gioco Arcadia, Tom Stoppard, utilizza un romanzo metafora del non-reversibile natura di entropia:

Quando si mescolare il budino di riso, Septimus, il cucchiaio di marmellata che si diffonde per la fabbricazione rotonda di piste rosse come l’immagine di una meteora nel mio atlante astronomico. Ma se ti muovi all’indietro, la marmellata non si riunirà di nuovo. In effetti, il budino non se ne accorge e continua a diventare rosa proprio come prima. Pensi che sia strano?,

(Se vuoi scavare più a fondo in tempo, ti consiglio l’eccellente libro di John Gribbin, The Time Illusion.)

Entropia nel mondo degli affari e dell’economia

La maggior parte delle aziende falliscono—ben l ‘ 80% solo nei primi 18 mesi. Un modo per capire questo è con un’analogia con l’entropia.

L’entropia è fondamentalmente un’idea probabilistica: per ogni possibile stato “utilmente ordinato” di molecole, ci sono molti, molti altri possibili stati “disordinati”. Proprio come l’energia tende verso uno stato meno utile e più disordinato, così fanno le imprese e le organizzazioni in generale., Riorganizzare le molecole — o i sistemi aziendali e le persone-in uno stato” ordinato ” richiede un’iniezione di energia esterna.

Immaginiamo di avviare un’azienda attaccando 20 persone in un ufficio con un obiettivo mal definito ma ambizioso e senza ulteriori leadership. Diciamo loro che li pagheremo finche ‘saranno li’ a lavorare. Torniamo due mesi dopo per scoprire che cinque di loro hanno smesso, cinque dormono l’uno con l’altro, e gli altri dieci non hanno idea di come risolvere la litania dei problemi che sono sorti. I dipendenti non sono certamente molto più vicini all’obiettivo stabilito per loro., L’intera impresa cade a pezzi.

Ricorda distintamente l’entropia: per ogni disposizione utile degli affari verso un obiettivo commerciale comune, ci sono molti ordini di grandezza più accordi che non ci porteranno da nessuna parte. Per progredire, tutto deve essere organizzato e gestito in un certo modo; dobbiamo inserire molta energia per mantenere le cose in uno stato ordinato.

Certo, non è un’analogia perfetta: dobbiamo considerare il fenomeno dell’auto-organizzazione che avviene in molti sistemi, fino alle organizzazioni umane incluse., Dato un obiettivo abbastanza forte, una squadra abbastanza buona e gli incentivi giusti, forse quel gruppo non avrebbe bisogno di molto “ordine esterno” — si gestirebbero da soli.

In pratica, entrambi i modelli sembrano essere utili in momenti diversi. Qualsiasi imprenditore di avvio che è rimasto abbastanza a lungo per vedere un’azienda prosperare in modi inaspettati lo sa., La quantità di gestione diligente necessaria varierà. In fisica, l’entropia è una legge; nei sistemi sociali, è una mera tendenza — anche se forte, per essere sicuri.

L’entropia si verifica in ogni aspetto di un’azienda. I dipendenti possono dimenticare la formazione, perdere entusiasmo, tagliare gli angoli, e ignorare le regole. Le apparecchiature possono rompersi, diventare inefficienti o essere soggette a un uso improprio. I prodotti possono diventare obsoleti o essere meno richiesti. Anche le migliori intenzioni non possono impedire uno scivolamento entropico verso il caos.

Le aziende di successo investono tempo e denaro per ridurre al minimo l’entropia., Ad esempio, forniscono una formazione regolare del personale, una buona segnalazione di eventuali problemi, ispezioni, file dettagliati e rapporti di monitoraggio di successi e fallimenti. Niente di meno significherà problemi quasi inevitabili e perdita di potenziali entrate. Senza lo sforzo necessario, un business raggiungerà il punto di massima entropia: fallimento.

Fortunatamente, a differenza dei sistemi termodinamici, un’azienda può invertire l’impatto dell’entropia. Un equilibrio deve essere raggiunto tra creatività e controllo, però. Troppo poca autonomia per i dipendenti si traduce in disinteresse, mentre troppo porta a decisioni sbagliate.,

Entropia in sociologia

Senza una costante manutenzione da parte di individui e istituzioni dominanti, le società tendono al caos. Il comportamento divergente si intensifica – un concetto noto come teoria delle” finestre rotte”.

Il sociologo Kenneth Bailey scrive:

Quando ho iniziato a studiare la nozione di entropia mi è diventato chiaro che l’entropia termodinamica era solo un esempio di un concetto con applicazioni molto più ampie became mi sono convinto che l’entropia si applicasse anche ai fenomeni sociali.,

Un esempio di ciò che accade quando l’entropia aumenta deselezionata si è verificato nella città murata di Kowloon. Per un notevole periodo di tempo, Kowloon fu abbandonato dal governo dopo che gli inglesi presero il controllo di Hong Kong. A un certo punto, si stima che i residenti 33,000 fossero stipati in edifici 300 su acri 6.4, rendendo Kowloon il luogo più densamente popolato sulla terra. Senza spazio per nuove costruzioni, le storie sono state aggiunte agli edifici esistenti., A causa delle scorte di acqua minime e della mancanza di ventilazione (nessuna luce solare o aria fresca ha raggiunto livelli più bassi), la salute dei residenti ha sofferto. Una comunità di professionisti medici senza licenza fiorì, accanto a bordelli e tane di gioco d’azzardo.

Senza che nessuno controllasse la città, le bande del crimine organizzato presero il sopravvento. Divenne un rifugio per l’illegalità. Anche se la polizia era troppo spaventata per fare qualsiasi tentativo di ristabilire l’ordine, i residenti hanno fatto disperati tentativi di ridurre l’entropia stessi., Gruppi formati per migliorare la qualità della vita, la creazione di enti di beneficenza, luoghi per le pratiche religiose, asili nido, e le imprese per fornire reddito.

Nel 1987, il governo di Hong Kong riconobbe lo stato di Kowloon. Il governo demolì e ricostruì la città, sfrattando i residenti e distruggendo tutti tranne un paio di edifici storici. Sebbene fosse previsto un risarcimento ragionevole per gli ex residenti, molti erano in qualche modo insoddisfatti del progetto di ricostruzione.

Guardando le immagini e ascoltando storie da Kowloon, dobbiamo chiederci se tutte le città sarebbero così senza un controllo coerente., Kowloon era un caso isolato di alcune mele marce che davano a un luogo altrimenti pacifico una reputazione terribile? O il caos è il nostro stato naturale?

Inutile dire che Kowloon non è stato un incidente isolato. Abbiamo visto il caos e la brutalità scatenate durante la guerra del Vietnam, quando molti giovani con troppe munizioni e troppo pochi ordini si misero a uccidere e torturare ogni essere vivente che incontravano. Lo vediamo in tutto il mondo in questo momento, dove i luoghi senza forze dell’ordine (tra cui la Somalia e il Sahara occidentale) affrontano incessanti guerre civili, carestie e alti tassi di criminalità.,

I sociologi usano un termine intuitivo per questo fenomeno: l’entropia sociale. Le società devono spendere sforzi costanti per arginare l’inevitabile marcia verso il pericoloso caos. La riduzione dell’entropia sociale tende a richiedere un governo stabile, un’applicazione attiva della legge, un’economia organizzata, un’occupazione significativa per un’alta percentuale di persone, infrastrutture e istruzione.

Tuttavia, la linea tra il controllo dell’entropia e la soppressione della libertà delle persone è sottile., Un controllo eccessivo può portare a una situazione simile al panopticon di Foucault, in cui le persone sono sotto costante sorveglianza, mancano di libertà di parola e di movimento, sono negati anche altri diritti e sono soggetti a forze dell’ordine troppo zelanti. Questo approccio è controproducente e porta a un’eventuale ribellione una volta che si forma una massa critica di dissidenti.

Entropia nella nostra vita quotidiana

Abbiamo tutti osservato entropia nella nostra vita quotidiana. Tutto tende al disordine. La vita sembra sempre diventare più complicata. Le stanze un tempo ordinate diventano ingombre e polverose. Le relazioni forti si fratturano e finiscono. I volti precedentemente giovani si ruga e i capelli diventano grigi., Le abilità complesse sono dimenticate. Edifici degradano come crepe mattoni,scheggiature e piastrelle allentare.

L’entropia è un modello mentale importante perché si applica ad ogni parte della nostra vita. E ‘ inevitabile, e anche se cerchiamo di ignorarlo, il risultato è un crollo di qualche tipo. Comprendere veramente l’entropia porta a un cambiamento radicale nel modo in cui vediamo il mondo. L’ignoranza di esso è responsabile di molti dei nostri più grandi errori e fallimenti. Non possiamo aspettarci che nulla rimanga come lo lasciamo., Per mantenere la nostra salute, relazioni, carriere, abilità, conoscenza, società e possedimenti richiede sforzo e vigilanza senza fine. Il disordine non è un errore; è il nostro difetto. L’ordine è sempre artificiale e temporaneo.

Ti sembra triste o inutile? Non lo e’. Immagina un mondo senza entropia-tutto rimane come lo lasciamo, nessuno invecchia o si ammala, nulla si rompe o fallisce, tutto rimane incontaminato. Probabilmente, sarebbe anche un mondo senza innovazione o creatività, un mondo senza urgenza o necessità di progresso.,

Molte persone citano il miglioramento del mondo per le generazioni future come il loro scopo nella vita. Tengono proteste, fanno nuove leggi, creano nuove forme di tecnologia, lavorano per alleviare la povertà e perseguono altri nobili obiettivi. Ognuno di noi fa i propri sforzi per ridurre il disturbo. L’esistenza di entropia è ciò che ci tiene sulle spine.

I modelli mentali sono potenti perché ci permettono di dare un senso al disordine che ci circonda. Ci forniscono una scorciatoia per comprendere un mondo caotico ed esercitare un certo controllo su di esso.,

Nelle informazioni: Una storia, una teoria, un diluvio, James Gleick scrive,

Gli organismi si organizzano. … Ordiniamo la posta, costruiamo castelli di sabbia, risolviamo puzzle, separiamo il grano dalla pula, riorganizziamo i pezzi degli scacchi, raccogliamo francobolli, alfabetizziamo libri, creiamo simmetria, componiamo sonetti e sonate e mettiamo in ordine le nostre stanze propag Propaghiamo la struttura (non solo noi umani ma noi che siamo vivi). Disturbiamo la tendenza all’equilibrio., Sarebbe assurdo tentare una contabilizzazione termodinamica di tali processi, ma non è assurdo dire che stiamo riducendo l’entropia, pezzo per pezzo. A poco a poco things non solo gli esseri viventi riducono il disordine nei loro ambienti; sono in se stessi, i loro scheletri e la loro carne, vescicole e membrane, conchiglie e carapaci, foglie e fiori, sistemi circolatori e vie metaboliche—miracoli di modello e struttura. A volte sembra che frenare l’entropia sia il nostro scopo donchisciottesco nell’universo.,

La domanda non è se possiamo prevenire l’entropia (non possiamo), ma come possiamo frenare, controllare, lavorare e capirlo. Come abbiamo visto all’inizio di questo post, l’entropia è tutto intorno a noi. Ora è probabilmente il momento di risolvere qualsiasi errore un dipendente o un collega appena fatto, chiarire la tua scrivania disordinata e riscaldare il tuo caffè freddo.

Come posso usare l’entropia a mio vantaggio?

Questo è dove le cose si fanno interessanti.,

Che tu stia avviando un’impresa o cercando di apportare cambiamenti nella tua organizzazione, comprendere l’astrazione dell’entropia come modello mentale ti aiuterà a raggiungere i tuoi obiettivi in modo più efficace.

Poiché le cose si muovono naturalmente verso il disordine nel tempo, possiamo posizionarci per creare stabilità. Esistono due tipi di stabilità: attiva e passiva. Si consideri una nave, che, se progettato bene, dovrebbe essere in grado di navigare attraverso una tempesta senza intervento. Questa è stabilità passiva. Un jet da combattimento, al contrario, richiede stabilità attiva., L’aereo non può volare per più di pochi secondi senza dover regolare le ali. Questa regolazione avviene così velocemente che è controllata dal software. Non c’è stabilità intrinseca qui: se si interrompe l’alimentazione, l’aereo si schianta.

Le persone si mettono nei guai quando confondono i due tipi di stabilità. Le relazioni, ad esempio, richiedono attenzione e cura. Se si assume che il vostro rapporto è passivamente stabile, ti svegli un giorno per documenti di divorzio. Anche la tua casa non è passivamente stabile. Se non pulito regolarmente, continuerà a ottenere messier e messier.,

Anche le organizzazioni richiedono stabilità. Se sei un’azienda che si basa sul debito, non sei passivamente stabile ma attivamente stabile. Factoring in un margine di sicurezza, questo significa che le persone che ti danno il credito dovrebbe essere passivamente stabile. Se siete entrambi attivamente stabili, quando il potere viene tagliato, è molto probabile che tu sia in una posizione di debolezza, non di forza.

Con la stabilità attiva, stai applicando energia a un sistema per ottenere qualche vantaggio (mantenere l’aereo da schiantarsi, il tuo rapporto in corso, la casa pulita, ecc.,), Se ci spostiamo un po ‘ più in basso nella tana del coniglio, possiamo vedere come l’applicazione della stessa quantità di energia può produrre risultati totalmente diversi.

Usiamo l’analogia della tosse. La tosse è il trasferimento di energia come calore. Se tossisci in un caffè tranquillo, che puoi pensare come un sistema con bassa entropia, causi un grande cambiamento. La tua tosse è dirompente. D’altra parte, se tossisci a Times Square, un sistema con molta entropia, quella stessa tosse non avrà alcun impatto., Mentre cambi l’entropia in entrambi i casi, l’impatto che hai con la stessa tosse è proporzionale all’entropia esistente.

Ora pensa a questo esempio in relazione alla tua organizzazione. Stai applicando energia per ottenere qualcosa di fatto. Maggiore è l’entropia nel sistema, meno efficiente sarà l’energia applicata. La stessa persona che applica 20 unità di energia in una grande burocrazia vedrà meno impatto di qualcuno che applica le stesse 20 unità in una piccola startup.

Puoi pensare a questa idea anche in senso competitivo., Se si sta avviando un business e si sta competendo contro persone molto efficaci ed efficienti, un sacco di sforzo sarà ottenere assorbito. Non sarà molto efficiente. Se, d’altra parte, si compete contro persone meno efficienti ed efficaci, la stessa quantità di energia sarà più efficiente nella sua conversione.

In sostanza, affinché si verifichi una modifica, è necessario applicare più energia al sistema di quella estratta dal sistema.