Entropia: forța ascunsă care complică viața

entropia, o măsură a tulburării, explică de ce viața pare să devină mai mult, nu mai puțin complicată pe măsură ce trece timpul.

***

toate lucrurile tendință spre tulburare. Mai exact, a doua lege a termodinamicii afirmă că „pe măsură ce se merge înainte în timp, entropia netă (gradul de tulburare) al oricărui sistem izolat sau închis va crește întotdeauna (sau cel puțin va rămâne același).”

entropia este pur și simplu o măsură de tulburare și afectează toate aspectele vieții noastre de zi cu zi. De fapt, vă puteți gândi la ea ca taxa naturii.,tulburarea stângă necontrolată crește în timp. Energia se dispersează, iar sistemele se dizolvă în haos. Cu cât ceva este mai dezordonat, cu atât îl considerăm mai entropic. Pe scurt, putem defini entropia ca măsură a tulburării universului, atât la nivel macro, cât și la nivel microscopic. Rădăcina greacă a cuvântului se traduce prin” o întoarcere spre transformare ” — această transformare fiind haos.

pe măsură ce citiți acest articol, entropia este în jurul vostru. Celulele din corpul tău mor și se degradează, un angajat sau un coleg face o greșeală, podeaua devine prăfuită și căldura din cafeaua ta se răspândește. Micșorați puțin, iar întreprinderile eșuează, se produc crime și revoluții, iar relațiile se încheie., Zoom out mult mai departe, și vom vedea întregul univers marș spre un colaps.să aruncăm o privire la ce este entropia, de ce apare și dacă o putem preveni sau nu.

Descoperirea de Entropie

identificarea de entropie este atribuită Rudolf Clausius (1822-1888), un matematician și fizician German. Eu zic atribuite pentru că a fost un tânăr inginer francez Sadi Carnot (1796-1832), primul care a lovit pe ideea de eficiență termodinamică; cu toate acestea, ideea a fost atât de străine oamenilor în momentul în care a avut un impact redus., Clausius a fost orb la munca lui Carnot, dar a lovit pe aceleași idei.Clausius a studiat conversia căldurii în muncă. El a recunoscut că căldura dintr-un corp la o temperatură ridicată ar curge la una la o temperatură mai scăzută. Acesta este modul în care cafeaua se răcește cu cât este lăsată afară — căldura din cafea curge în cameră. Acest lucru se întâmplă în mod natural. Dar dacă doriți să încălziți apa rece pentru a face cafeaua, trebuie să lucrați — aveți nevoie de o sursă de energie pentru a încălzi apa.,din această idee vine afirmația lui Clausius despre a doua lege a termodinamicii: „căldura nu trece de la un corp la temperatură scăzută la unul la temperatură ridicată, fără o schimbare însoțitoare în altă parte.Clausius a observat, de asemenea, că dispozitivele alimentate cu căldură au funcționat într-o manieră neașteptată: doar un procent din energie a fost transformat în muncă reală. Natura exercita o taxă. Perplexați, oamenii de știință au întrebat: unde s-a dus restul căldurii și de ce?Clausius a rezolvat ghicitoarea observând un motor cu aburi și calculând că energia s-a răspândit și a părăsit sistemul., În Teoria Mecanică a Căldurii, Clausius explică descoperirile lui:

… cantitățile de căldură care trebuie să fie împărtășită, sau retrase din schimbătoare a corpului nu sunt la fel, atunci când aceste schimbări au loc într-un non-reversibile mod, ca atunci când acestea sunt aceleași modificări apar în mod reversibil. În al doilea rând, cu fiecare schimbare non-reversibilă este asociată o transformare necompensată…

… propun să numesc magnitudinea S entropia corpului… am format intenționat cuvântul entropie astfel încât să fie cât mai asemănător cu cuvântul energie….,

Cea de-a doua teoremă fundamentală , în forma pe care i-am dat, afirmă că toate transformările care au loc în natură poate avea loc într-o anumită direcție, pe care am presupus ca fiind pozitive, prin ei înșiși, care este, fără nici o compensație… el întreaga stare a universului trebuie să continue să se schimbe în prima direcție, și universul trebuie, prin urmare, abordarea neîncetat o limitare condiție.,

… pentru fiecare corp s—au prezentat astfel două magnitudini-valoarea de transformare a conținutului său termic și disgregarea acestuia ; a cărei sumă constituie entropia sa.

Clausius a rezumat conceptul de entropie în termeni simpli: „energia universului este constantă. Entropia universului tinde la maxim.”

entropia și timpul

entropia este unul dintre puținele concepte care oferă dovezi pentru existența timpului. „Săgeata timpului” este un nume dat ideii că timpul este asimetric și curge într-o singură direcție: înainte. Este procesul non-reversibil în care entropia crește.

astronomul Arthur Eddington a pionierat conceptul de săgeată a timpului în 1927, scriind:

să desenăm o săgeată în mod arbitrar., Dacă pe măsură ce urmăm săgeata găsim din ce în ce mai mult elementul aleatoriu în starea lumii, atunci săgeata este îndreptată spre viitor; dacă elementul aleatoriu scade, săgeata indică spre trecut. Aceasta este singura distincție cunoscută fizicii.

Într-un segment de Minunile Universului, produs de BBC Two, fizicianul Brian Cox explică:

Săgeata de Timp dictează ca fiecare moment trece, lucrurile se schimba, si odata ce aceste schimbări s-au produs, ele nu sunt niciodată anulată., Schimbarea permanentă este o parte fundamentală a ceea ce înseamnă să fii uman. Cu toții îmbătrânim odată cu trecerea anilor — oamenii se nasc, trăiesc și mor. Presupun că face parte din bucuria și tragedia vieții noastre, dar acolo în univers, acele cicluri grandioase și epice par eterne și neschimbătoare. Dar asta e o iluzie. Vedeți, în viața universului, la fel ca în viața noastră, totul se schimbă ireversibil.,

În jocul său Arcadia, Tom Stoppard folosește un roman metaforă pentru non-natura reversibilă a entropiei:

atunci Când se amestecă budinca de orez, Septimus, o lingură de gem se răspândește în sine rundă a face trasee roșu ca imagine de un meteorit în atlas astronomic. Dar dacă vă amestecați înapoi, gemul nu se va mai reuni. Într-adevăr, budinca nu observă și continuă să devină roz la fel ca înainte. Crezi că e ciudat?,

(Dacă doriți să săpați mai adânc la timp, vă recomand cartea excelentă a lui John Gribbin, iluzia timpului.)

entropia în afaceri și economie

majoritatea întreprinderilor nu reușesc—până la 80% doar în primele 18 luni. O modalitate de a înțelege acest lucru este cu o analogie cu entropia.

entropia este fundamental o idee probabilistică: pentru fiecare stare posibilă de molecule „ordonată în mod util”, există multe, multe alte stări posibile „dezordonate”. La fel cum energia tinde spre un stat mai puțin util, mai dezordonat, la fel și întreprinderile și organizațiile în general., Rearanjarea moleculelor — sau a sistemelor de afaceri și a oamenilor-într-o stare „ordonată” necesită o injecție de energie exterioară.să ne imaginăm că începem o companie lipind 20 de persoane într-un birou cu un obiectiv prost definit, dar ambițios și fără o conducere suplimentară. Le spunem că îi vom plăti atâta timp cât sunt acolo, muncind. Ne întoarcem două luni mai târziu pentru a afla că cinci dintre ei au renunțat, cinci dorm unul cu celălalt, iar ceilalți zece nu au idee cum să rezolve Litania problemelor care au apărut. Angajații nu sunt cu siguranță mult mai aproape de obiectivul stabilit pentru ei., Întreaga întreprindere se destramă.

aceasta amintește în mod distinct de entropie: pentru fiecare aranjament util al afacerilor către un scop comun de afaceri, există multe ordine de mărime mai multe aranjamente care nu ne vor duce nicăieri. Pentru ca progresul să fie făcut, totul trebuie aranjat și gestionat într-un anumit fel; trebuie să introducem multă energie pentru a menține lucrurile într-o stare ordonată.desigur, nu este o analogie perfectă: trebuie să luăm în considerare fenomenul de autoorganizare care se întâmplă în multe sisteme, până la și inclusiv organizațiile umane., Având în vedere un obiectiv suficient de puternic, o echipă suficient de bună și stimulentele potrivite, poate că acel grup nu ar avea nevoie de multe „comenzi în afara” — s-ar gestiona singuri.

în practică, ambele modele par a fi utile în momente diferite. Orice antreprenor de pornire care a rămas suficient de mult pentru a vedea o companie prospera în moduri neașteptate știe acest lucru., Cantitatea de gestionare diligentă necesară va varia. În fizică, entropia este o lege; în sistemele sociale, este o simplă tendință — deși una puternică, pentru a fi sigur.

entropia apare în fiecare aspect al unei afaceri. Angajații pot uita de formare, pierde entuziasmul, colțuri tăiate, și ignora regulile. Echipamentele se pot defecta, pot deveni ineficiente sau pot fi supuse unei utilizări necorespunzătoare. Produsele pot deveni depășite sau pot avea o cerere mai mică. Chiar și cele mai bune intenții nu pot împiedica o alunecare entropică spre haos.afacerile de succes investesc timp și bani pentru a minimiza entropia., De exemplu, acestea oferă o pregătire regulată a personalului, o bună raportare a oricăror probleme, inspecții, dosare detaliate și rapoarte de monitorizare a succeselor și eșecurilor. Orice mai puțin va însemna probleme aproape inevitabile și pierderea veniturilor potențiale. Fără efortul necesar, o afacere va ajunge la punctul de entropie maximă: falimentul.din fericire, spre deosebire de sistemele termodinamice, o afacere poate inversa impactul entropiei. Totuși, trebuie să se găsească un echilibru între creativitate și control. Prea puțină autonomie pentru angajați duce la dezinteres, în timp ce prea mult duce la decizii proaste.,

entropia în sociologie

fără o întreținere constantă de la indivizi și instituții dominante, societățile tind spre haos. Comportamentul Divergent escaladează-un concept cunoscut sub numele de teoria” ferestrelor sparte”.sociologul Kenneth Bailey scrie:

când am început să studiez noțiunea de entropie, mi-a devenit clar că entropia termodinamică era doar o instanță a unui concept cu aplicații mult mai largi … am devenit convins că entropia se aplică și fenomenelor sociale.,

Un exemplu de ceea ce se întâmplă atunci când entropia crește necontrolată a avut loc în orașul Kowloon Walled. Pentru o perioadă substanțială de timp, Kowloon a fost abandonat de guvern după ce britanicii au preluat controlul asupra Hong Kong-ului. La un moment dat, aproximativ 33.000 de locuitori au fost înghesuiți în 300 de clădiri de peste 6,4 acri, făcând din Kowloon cel mai dens populat loc de pe pământ. Fără spațiu pentru construcții noi, s-au adăugat povești clădirilor existente., Din cauza aprovizionării minime cu apă și a lipsei de ventilație (nici o lumină solară sau aer proaspăt nu au atins niveluri mai scăzute), sănătatea rezidenților a suferit. O comunitate de profesioniști medicali fără licență a înflorit, alături de bordeluri și vizuine de jocuri de noroc.cu nimeni care nu controlează orașul, bandele de crimă organizată au preluat. A devenit un refugiu pentru fărădelege. Deși poliția a fost prea speriată pentru a face orice încercări de a restabili ordinea, locuitorii au făcut încercări disperate de a reduce entropia ei înșiși., Grupurile s-au format pentru a îmbunătăți calitatea vieții, creând organizații de caritate, locuri pentru practici religioase, pepiniere și întreprinderi pentru a oferi venituri.în 1987, Guvernul din Hong Kong a recunoscut statul Kowloon. Guvernul a demolat și reconstruit orașul, evacuând locuitorii și distrugând toate clădirile istorice. Deși au fost acordate compensații rezonabile pentru foștii rezidenți, mulți au fost oarecum nemulțumiți de proiectul de reconstrucție.Privind la imagini și auzind povești de la Kowloon, trebuie să ne întrebăm dacă toate orașele Ar fi în acest fel fără un control consecvent., A fost Kowloon un exemplu izolat de câteva mere rele da un loc altfel liniștit o reputație teribilă? Sau haosul este starea noastră naturală?inutil să spun, Kowloon nu a fost un incident izolat. Am văzut haos și brutalitate dezlănțuite în timpul Războiului din Vietnam, când mulți tineri cu prea multă muniție și prea puține ordine au început să ucidă și să tortureze fiecare lucru viu pe care l-au întâlnit. O vedem în întreaga lume chiar acum, unde locuri fără aplicare a legii (inclusiv Somalia și Sahara Occidentală) se confruntă cu războaie civile neîncetate, foamete și rate ridicate ale criminalității.,sociologii folosesc un termen intuitiv pentru acest fenomen: entropia socială. Societățile trebuie să depună eforturi constante pentru a stopa marșul inevitabil către haosul periculos. Reducerea entropiei sociale tinde să necesite un guvern stabil, o aplicare activă a legii, o economie organizată, locuri de muncă semnificative pentru un procent ridicat de oameni, infrastructură și educație.cu toate acestea, linia dintre controlul entropiei și suprimarea libertății oamenilor este una subțire., Controlul excesiv poate duce la o situație asemănătoare cu panopticonul lui Foucault, în care oamenii sunt sub supraveghere constantă, nu au libertatea de exprimare și de mișcare, li se refuză și alte drepturi și sunt supuși aplicării excesive a legii. Această abordare este contraproductivă și duce la o eventuală rebeliune odată ce se formează o masă critică de disidenți.

entropia în viața noastră de zi cu zi

cu toții am observat entropia în viața noastră de zi cu zi. Totul tinde spre dezordine. Viața pare întotdeauna să devină mai complicată. Camerele odată ordonate devin aglomerate și prăfuite. Relațiile puternice cresc fracturate și se termină. Fostul tineresc se confruntă cu riduri și părul devine gri., Abilitățile complexe sunt uitate. Clădirile se degradează pe măsură ce crăpăturile din cărămidă, așchii de vopsea și plăcile se slăbesc.

entropia este un model mental important, deoarece se aplică în fiecare parte a vieții noastre. Este inevitabil și chiar dacă încercăm să o ignorăm, rezultatul este un fel de colaps. Înțelegerea cu adevărat a entropiei duce la o schimbare radicală a modului în care vedem lumea. Ignoranța it este responsabilă pentru multe dintre cele mai mari greșeli și eșecuri ale noastre. Nu ne putem aștepta ca nimic să rămână așa cum îl lăsăm., Pentru a ne menține sănătatea, relațiile, carierele, abilitățile, cunoștințele, societățile și bunurile necesită eforturi și vigilență nesfârșite. Tulburarea nu este o greșeală; este implicit nostru. Comanda este întotdeauna artificială și temporară.

ți se pare trist sau inutil? Nu este. Imaginați — vă o lume fără entropie-totul rămâne așa cum îl părăsim, nimeni nu îmbătrânește sau nu se îmbolnăvește, nimic nu se rupe sau nu reușește, totul rămâne curat. Fără îndoială, aceasta ar fi și o lume fără inovație sau creativitate, o lume fără urgență sau nevoie de progres.,mulți oameni citează îmbunătățirea lumii pentru generațiile viitoare ca scop în viață. Ei organizează proteste, fac noi legi, creează noi forme de tehnologie, lucrează pentru a atenua sărăcia și urmăresc alte obiective nobile. Fiecare dintre noi face propriile noastre eforturi pentru a reduce tulburarea. Existența entropiei este ceea ce ne ține pe degetele de la picioare.

modelele mentale sunt puternice deoarece ne permit să înțelegem tulburarea care ne înconjoară. Ele ne oferă o scurtătură pentru a înțelege o lume haotică și pentru a exercita un anumit control asupra ei.,în informațiile: O istorie, o teorie, o inundație, James Gleick scrie,

organismele organizează. … Sortăm poșta, construim castele de nisip, rezolvăm puzzle-uri, separăm grâul de pleavă, rearanjăm piesele de șah, colectăm timbre, alfabetizăm Cărți, creăm simetrie, compunem sonete și sonate și punem în ordine camerele noastre… propagăm structura (nu doar noi, oamenii, ci noi, care suntem în viață). Perturbăm tendința spre echilibru., Ar fi absurd să încercăm o contabilitate termodinamică pentru astfel de procese, dar nu este absurd să spunem că reducem entropia, bucată cu bucată. Puțin câte puțin … Nu numai lucrurile vii reduce tulburare în mediile lor; ele sunt, în sine, scheletele lor și carnea lor, vezicule și membrane, scoici, și carapaces, frunze, și flori, circulator și căi metabolice—miracole de model și structură. Uneori se pare că limitarea entropiei este scopul nostru quixotic în univers.,

întrebarea nu este dacă putem preveni entropia (nu putem), ci cum putem reduce, controla, lucra și înțelege. Așa cum am văzut la începutul acestui post, entropia este peste tot în jurul nostru. Acum este probabil timpul să remediați orice greșeală pe care tocmai a făcut-o un angajat sau un coleg, să vă clarificați biroul dezordonat și să vă reîncălziți cafeaua rece.

cum pot folosi entropia în avantajul meu?

aici lucrurile devin interesante.,fie că începeți o afacere sau încercați să aduceți schimbări în organizația dvs., înțelegerea abstractizării entropiei ca model mental vă va ajuta să vă atingeți obiectivele într-o manieră mai eficientă.deoarece lucrurile se mută în mod natural în dezordine în timp, ne putem poziționa pentru a crea stabilitate. Există două tipuri de stabilitate: activă și pasivă. Luați în considerare o navă, care, dacă este proiectată bine, ar trebui să poată naviga printr-o furtună fără intervenție. Aceasta este stabilitatea pasivă. Un jet de luptă, în schimb, necesită stabilitate activă., Avionul nu poate zbura mai mult de câteva secunde fără a fi nevoie să-și regleze aripile. Această ajustare se întâmplă atât de repede încât este controlată de software. Nu există o stabilitate inerentă aici: dacă tăiați puterea, avionul se prăbușește.oamenii au probleme atunci când confundă cele două tipuri de stabilitate. Relațiile, de exemplu, necesită atenție și îngrijire. Dacă presupuneți că relația dvs. este pasiv stabilă, vă veți trezi într-o zi la actele de divorț. Casa ta nu este, de asemenea, pasiv stabilă. Dacă nu este curățat în mod regulat, va continua să devină messier și messier.,

organizațiile necesită stabilitate, de asemenea. Dacă sunteți o companie care se bazează pe datorii, nu sunteți pasiv stabil, dar activ stabil. Factoring într-o marjă de siguranță, acest lucru înseamnă că oamenii oferindu-vă de credit ar trebui să fie pasiv stabil. Dacă amândoi sunteți stabili în mod activ, atunci când energia este întreruptă, este posibil să fiți într-o poziție de slăbiciune, nu de forță.cu o stabilitate activă, aplicați energie unui sistem pentru a aduce un avantaj (împiedicarea avionului să se prăbușească, relația dvs. să meargă, casa curată etc.).,), Dacă ne mișcăm puțin mai departe în gaura iepurelui, putem vedea cum aplicarea aceleiași cantități de energie poate produce rezultate total diferite.să folosim analogia tusei. Tusea este transferul de energie sub formă de căldură. Dacă tuseți într-o cafenea liniștită, pe care o puteți gândi ca un sistem cu entropie scăzută, provocați o schimbare mare. Tusea ta este perturbatoare. Pe de altă parte, dacă tuseți în Times Square, un sistem cu multă entropie, aceeași tuse nu va avea niciun impact., În timp ce schimbați entropia în ambele cazuri, impactul pe care îl aveți cu aceeași tuse este proporțional cu entropia existentă.acum gândiți – vă la acest exemplu în legătură cu organizația dvs. Aplici energie pentru a face ceva. Cu cât entropia din sistem este mai mare, cu atât energia pe care o aplicați va fi mai puțin eficientă. Aceeași persoană care aplică 20 de unități de energie într-o birocrație mare va avea un impact mai mic decât cineva care aplică aceleași 20 de unități într-o mică pornire.

vă puteți gândi la această idee într-un sens competitiv, de asemenea., Dacă începeți o afacere și concurați împotriva unor oameni foarte eficienți și eficienți, o mulțime de efort va fi absorbit. Nu va fi foarte eficient. Dacă, pe de altă parte, concurezi cu oameni mai puțin eficienți și eficienți, aceeași cantitate de energie va fi mai eficientă în conversia sa.în esență ,pentru ca o schimbare să aibă loc, trebuie să aplicați mai multă energie sistemului decât este extras de sistem.