0:00:06.875,0:00:10.453
هناك مفهوم مهم بالنسبة [br]إلى الكيمياء والفيزياء.

0:00:10.453,0:00:15.293
يساعدُ في شرح لِمَ تذهبُ العمليات[br]الفيزيائية في اتجاه واحد وليس في الآخر

0:00:15.293,0:00:16.849
لماذا يذوبُ الثلج

0:00:16.849,0:00:19.279
ولماذا تنتشرُ القشدة في القهوة

0:00:19.279,0:00:22.529
ولماذا يتسربُ الهواء خارج الإطار المثقوب

0:00:22.529,0:00:27.039
إنها الإنتروبيا (مقياس الطاقة المُشتتة)[br]ويصعبُ ملاحظتها وفهمها.

0:00:27.039,0:00:31.879
يتمُ وصف الإنتروبيا في معظم الأحيان[br]كمقياس للخلل والفوضى.

0:00:31.879,0:00:35.739
هذه هي صورة مناسبة، ولكنها للأسف خادعة.

0:00:35.739,0:00:38.511
على سبيل المثال، أيهما أكثر اختلالًا

0:00:38.511,0:00:43.469
كوب من الثلج المسحوق أم كأس من الماء[br]بدرجة حرارة الغرفة؟

0:00:43.469,0:00:45.373
سيقول معظم الناس الثلج

0:00:45.373,0:00:49.069
ولكن في الحقيقة أن لدى الثلج إنتروبيا أقل.

0:00:49.069,0:00:52.898
لذلك، ههنا طريقة أخرى للتفكير حولها[br]من خلال الاحتمالية.

0:00:52.898,0:00:57.290
قد تكون معّقدة لفهمها،[br]ولكن خذ وقتك لاستيعابها

0:00:57.290,0:01:01.260
وسيكون لديك فهم أفضل لمفهوم الإنتروبيا.

0:01:01.260,0:01:03.661
افحص هاتين المادتين الصلبتين الصغيرتين

0:01:03.661,0:01:07.541
والتي تتكون كل واحدة منهما[br]من ستة روابط ذرية.[br]

0:01:07.541,0:01:12.781
في هذا النموذج، تتخزن الطاقة[br]في كل مادة صلبة في الروابط.

0:01:12.781,0:01:15.292
ويمكنُ التفكير فيها كحاويات بسيطة.

0:01:15.292,0:01:20.070
التي تحتفظُ بوحدات الطاقة غير القابلة - [br]للتجزئة والمعروفة باسم كوانتا (الكَم)

0:01:20.070,0:01:24.601
فكلما كان لدى المادة الصلبة طاقة أكثر،[br]كلما كانت حارّة أكثر.

0:01:24.601,0:01:29.042
تبين أن هناك طرقًا عديدة جدًا يمكنُ فيها [br]للطاقة أن تتوزع

0:01:29.042,0:01:30.552
في المادتين الصلبتين

0:01:30.552,0:01:34.592
ولا يزالُ لدى كلٍ منهما نفس مجموع الطاقة.

0:01:34.592,0:01:38.502
يُسمى كل من هذين الخَيارين[br]مايكروستات (الحالة الانتقالية)

0:01:38.502,0:01:43.341
فلكل ست كوانتا من الطاقة في المادة "أ"[br]واثنتين في المادة "ب"

0:01:43.341,0:01:47.832
هناك 9,702 مايكروستات.

0:01:47.832,0:01:52.861
بالتأكيد، هناك طرق أخرى يمكننا فيها [br]ترتيب ثماني كونتا من الطاقة.

0:01:52.861,0:01:57.833
على سبيل المثال، يمكن أن تكون كل الطاقة[br]في المادة "أ" وليس في المادة "ب".

0:01:57.833,0:02:00.872
أو نصفها في "أ" ونصفها في "ب".

0:02:00.872,0:02:04.154
إذا افترضنا بأن كل مايكروستات [br]هو على الأرحج متساوٍ[br]

0:02:04.154,0:02:06.794
يمكننا رؤية أن بعض توزيع الطاقة

0:02:06.794,0:02:10.543
لديها احتمال أكبر للحدوث أكثر من الأخرى

0:02:10.543,0:02:14.184
ويعودُ ذلك إلى العدد الكبير [br]من المايكروستات.

0:02:14.184,0:02:20.143
الإنتروبيا هو مقياس مباشر لكل احتمالية[br]توزيع الطاقة.

0:02:20.143,0:02:23.193
ما نراه هو أن توزيع الطاقة

0:02:23.193,0:02:26.843
في المادة حيث الطاقة هي أكثر انتشارًا[br]بين المواد الصلبة

0:02:26.843,0:02:28.924
لها إنتروبيا أعلى.

0:02:28.924,0:02:30.474
لذلك وفي المعنى العام

0:02:30.474,0:02:34.853
يمكن التفكير بالإنتروبيا كمقياس [br]لانتشار الطاقة.

0:02:34.853,0:02:37.893
تعني الإنتروبيا المنخفضة بأن الطاقة مركزة

0:02:37.893,0:02:41.623
وتعني الإنتروبيا العالية بأنها منتشرة.

0:02:41.623,0:02:45.765
لرؤية لِمَ الانتروبا مفيدة لشرح[br]العمليات التلقائية

0:02:45.765,0:02:48.075
مثل المواد الساخنة التي تبرد

0:02:48.075,0:02:52.434
نحتاجُ للنظر في النطام الديناميكي [br]حيثُ تتحرك الطاقة.

0:02:52.434,0:02:54.935
في الحقيقة، لا تبقى الطاقة ساكنة.

0:02:54.935,0:02:58.065
تتحرك باستمرار بين الروابط المجاورة.

0:02:58.065,0:03:00.206
وكما تتحرك الطاقة

0:03:00.206,0:03:02.955
يمكن أن تتغير ترتيب وتوزيع الطاقة.

0:03:02.955,0:03:05.085
بسبب توزيع الميكروستات

0:03:05.085,0:03:09.836
يوجد احتمال 21% بأن المنظومة[br]ستكون لاحقًا في التوزيع

0:03:09.836,0:03:13.595
حيث الطاقة منتشرة لأقصى حد

0:03:13.595,0:03:17.357
ويوجد أحتمال 13% أن المنظومة ستعودُ [br]إلى نقطة البداية

0:03:17.357,0:03:22.857
وإحتمال 8% أن المادة "أ"[br]ستكسبُ طاقة فعلًا.

0:03:22.857,0:03:26.935
مرةً أخرى، نرى ذلك بسبب[br]أن هناك طرقًا أكثر لتشتت الطاقة

0:03:26.935,0:03:30.026
وإنتروبيا عالية أكثر من تركيز الطاقة

0:03:30.026,0:03:32.558
تميلُ الطاقة للانتشار.

0:03:32.558,0:03:35.509
لهذا السبب إذا وضعت مادة ساخنة [br]بجانب مادة باردة

0:03:35.509,0:03:40.420
ستسخن الباردة وتبرد الساخنة.

0:03:40.420,0:03:41.867
حتى مع هذا المثال

0:03:41.867,0:03:47.116
يوجد احتمال 80% أن المادة الساخنة [br]ستسخن أكثر.

0:03:47.116,0:03:51.427
لماذا لا يحدث ذلك أبدًا في الواقع؟

0:03:51.427,0:03:54.177
يعودُ الأمر كله حول حجم المنظومة.

0:03:54.177,0:03:58.057
لدى موادنا الإفتراضية ستة روابط فقط [br]في كلِ منهما.

0:03:58.057,0:04:03.938
دعنا نرفع المواد الصلبة إلى 6,000 رابط[br]و 8,000 وحدة من الطاقة

0:04:03.938,0:04:07.527
ونبدأ بتشغيل المنظومة مجددًا [br]مع ثلاثة ارباع من الطاقة في المادة أ

0:04:07.527,0:04:10.127
وربع في المادة ب.

0:04:10.127,0:04:14.337
نجدُ الآن أن فرصة المادة "أ"[br]للكسب التلقائي للمزيد من الطاقة

0:04:14.337,0:04:17.247
هو هذا العدد الضئيل جدًا.

0:04:17.247,0:04:22.308
كما هو مألوف، لدى المواد اليومية العديد[br]والكثير من المرات جزئيات أكثر من هذه.

0:04:22.308,0:04:25.920
فرصة المادة الساخثة في العالم الحقيقي[br]بأنها ستزداد سخونة

0:04:25.920,0:04:28.011
هو احتمال صغير تافة لا يذكر

0:04:28.011,0:04:30.409
إنه مجرد لا يحدثُ مطلقًا.

0:04:30.409,0:04:31.528
يذوب الثلج

0:04:31.528,0:04:32.918
وتختلطُ القشدة

0:04:32.918,0:04:34.676
ويفرغُ الهواء من الإطارات

0:04:34.676,0:04:39.942
لأن لدى هذه الحالات طاقة مشتتة أكثر[br]من الأصلية.

0:04:39.942,0:04:43.630
لا يوجد هناك قوة غامضة تدفع المنظومة[br]اتجاه إنتروبيا عالية.

0:04:43.630,0:04:48.928
إنها مجرد الإنتروبيا العالية هي دائمًا [br]أكثر إحصائيًا على الأرجح.

0:04:48.928,0:04:52.480
لهذا السبب دُعيت الأنتروبيا "سهم الزمن".

0:04:52.480,0:04:56.739
إذا كان لدى الطاقة فرصة للانتشار، [br]فإنها ستنتشر.