0:00:06.875,0:00:10.453
Pewna koncepcja odgrywa[br]w chemii i fizyce kluczową rolę.

0:00:10.453,0:00:15.293
Pomaga wyjaśnić działanie[br]procesów fizycznych.

0:00:15.293,0:00:16.849
Dlaczego lód topnieje,

0:00:16.849,0:00:19.279
śmietanka miesza się z kawą,

0:00:19.279,0:00:22.529
a z przebitej opony[br]wydostaje się powietrze.

0:00:22.529,0:00:27.039
To entropia, zjawisko[br]bardzo trudne do zrozumienia.

0:00:27.039,0:00:31.879
Entropia jest często opisywana[br]jako miara nieuporządkowania.

0:00:31.879,0:00:35.739
To wygodne określenie[br]jest niestety mylące.

0:00:35.739,0:00:38.511
Co jest bardziej nieuporządkowane?

0:00:38.511,0:00:43.469
Szklanka pokruszonego lodu[br]czy wody o temperaturze pokojowej?

0:00:43.469,0:00:45.373
Większość powie, że szklanka z lodem,

0:00:45.373,0:00:49.069
ale tak naprawdę ma ona niższą entropię.

0:00:49.069,0:00:52.898
Do opisania entropii[br]można użyć prawdopodobieństwa.

0:00:52.898,0:00:57.290
Może być to trudniejsze do zrozumienia,[br]ale porządnie przetwórzcie te informacje,

0:00:57.290,0:01:01.260
a zrozumiecie entropię o wiele lepiej.

0:01:01.260,0:01:03.661
Wyobraźmy sobie dwie bryły.

0:01:03.661,0:01:07.541
Każda składa się[br]z sześciu wiązań atomowych.

0:01:07.541,0:01:12.781
W tym modelu energia każdej bryły[br]jest przechowywana w wiązaniach.

0:01:12.781,0:01:15.292
Można je sobie wyobrazić[br]jako proste pojemniki

0:01:15.292,0:01:20.070
mieszczące niepodzielne[br]jednostki energii, czyli kwanty.

0:01:20.070,0:01:24.601
Im więcej energii w bryle,[br]tym jest ona cieplejsza.

0:01:24.601,0:01:29.042
Energia może być dystrybuowana[br]na wiele sposobów

0:01:29.042,0:01:30.552
w tych dwóch bryłach

0:01:30.552,0:01:34.592
i wciąż mieć w każdej[br]taką samą wartość całkowitą.

0:01:34.592,0:01:38.502
Każda z tych opcji to stan mikroskopowy.

0:01:38.502,0:01:43.341
Dla sześciu kwantów energii[br]w Bryle A i dwóch kwantów w Bryle B

0:01:43.341,0:01:47.832
istnieje 9702 stanów mikroskopowych.

0:01:47.832,0:01:52.861
Te osiem kwantów[br]można też rozłożyć inaczej.

0:01:52.861,0:01:57.833
W Bryle A może być[br]cała energia, a w Bryle B nic

0:01:57.833,0:02:00.872
albo po połowie w każdej z nich.

0:02:00.872,0:02:04.154
Zakładając, że każdy stan mikroskopowy[br]jest tak samo prawdopodobny,

0:02:04.154,0:02:06.794
widać, że niektóre rozkłady energii

0:02:06.794,0:02:10.543
mają wyższe prawdopodobieństwo[br]wystąpienia niż inne.

0:02:10.543,0:02:14.184
Wynika to z dużej liczby[br]obecnych stanów mikroskopowych.

0:02:14.184,0:02:20.143
Entropia to bezpośredni wskaźnik[br]prawdopodobieństwa rozkładu energii.

0:02:20.143,0:02:22.883
Rozkład energii,

0:02:22.883,0:02:26.843
w którym energia jest najbardziej[br]rozłożona między bryłami,

0:02:26.843,0:02:28.924
ma najwyższy wskaźnik entropii.

0:02:28.924,0:02:30.474
Ogólnie rzecz biorąc,

0:02:30.474,0:02:34.853
entropia może być pojmowana[br]jako miernik rozłożenia tej energii.

0:02:34.853,0:02:37.893
Niski poziom entropii[br]oznacza skupienie energii.

0:02:37.893,0:02:41.623
Wysoki poziom entropii[br]oznacza większe rozłożenie energii.

0:02:41.623,0:02:45.765
Żeby zrozumieć przydatność entropii[br]w wyjaśnianiu procesów samoistnych,

0:02:45.765,0:02:48.075
jak schładzanie się gorących przedmiotów,

0:02:48.075,0:02:52.434
trzeba spojrzeć na układ dynamiczny,[br]w którym porusza się energia.

0:02:52.434,0:02:54.935
W rzeczywistości[br]energia nie stoi w miejscu.

0:02:54.935,0:02:58.065
Ciągle porusza się między[br]sąsiadującymi wiązaniami.

0:02:58.065,0:03:00.206
Podczas ruchu energii

0:03:00.206,0:03:02.955
jej rozkład może ulec zmianie.

0:03:02.955,0:03:05.085
Rozłożenie stanów mikroskopowych sprawia,

0:03:05.085,0:03:09.836
że istnieje 21% szans na to,[br]że w późniejszym rozkładzie układu

0:03:09.836,0:03:13.595
energia będzie maksymalnie rozłożona,

0:03:13.595,0:03:17.357
13% szans, że powróci do punktu wyjścia

0:03:17.357,0:03:22.857
i 8%, że energia w Bryle A wzrośnie.

0:03:22.857,0:03:26.935
Większa liczba sposobów[br]uzyskania rozproszonej energii

0:03:26.935,0:03:30.026
i wysokiej wartości entropii[br]niż energii skupionej

0:03:30.026,0:03:32.558
prowadzi do rozkładania się energii.

0:03:32.558,0:03:35.509
To dlatego umieszczenie[br]gorącego przedmiotu obok zimnego

0:03:35.509,0:03:40.420
sprawia, że zimna rzecz[br]ogrzewa się, a gorąca stygnie.

0:03:40.420,0:03:41.867
Nawet w tym przykładzie

0:03:41.867,0:03:47.116
jest 8% szans na wzrost[br]temperatury gorącego przedmiotu.

0:03:47.116,0:03:51.427
Dlaczego nigdy się tak nie dzieje?

0:03:51.427,0:03:54.177
Chodzi o rozmiar układu.

0:03:54.177,0:03:58.057
Nasze hipotetyczne bryły[br]miały tylko po sześć wiązań.

0:03:58.057,0:04:03.938
Powiększmy liczbę wiązań do 6 tysięcy,[br]a jednostek energii do 8 tysięcy

0:04:03.938,0:04:07.527
i stwórzmy układ, w którym[br]trzy czwarte energii jest w Bryle A,

0:04:07.527,0:04:10.127
a jedna czwarta w Bryle B.

0:04:10.127,0:04:13.757
Bryła A ma znikome szanse

0:04:13.757,0:04:17.247
na samoistne pozyskanie większej energii.

0:04:17.247,0:04:22.038
Przedmioty codziennego użytku[br]mają o wiele większą liczbę cząsteczek.

0:04:22.038,0:04:25.920
Prawdopodobieństwo, że temperatura[br]gorącego przedmiotu wzrośnie,

0:04:25.920,0:04:28.011
jest tak niewielkie,

0:04:28.011,0:04:30.409
że wzrost praktycznie[br]nigdy nie ma miejsca.

0:04:30.409,0:04:31.528
Lód topnieje,

0:04:31.528,0:04:32.918
śmietanka miesza się z kawą,

0:04:32.918,0:04:34.676
a opony tracą powietrze,

0:04:34.676,0:04:39.942
bo stany te mają więcej[br]rozproszonej energii niż stany pierwotne.

0:04:39.942,0:04:43.630
Nie istnieje tajemnicza siła[br]powodująca zwiększenie entropii układu.

0:04:43.630,0:04:48.928
Większa entropia jest po prostu[br]statystycznie bardziej prawdopodobna.

0:04:48.928,0:04:52.480
To dlatego entropię[br]nazywa się strzałką czasu.

0:04:52.480,0:04:56.380
Energia rozkłada się,[br]kiedy tylko ma taką możliwość.