0:00:06.595,0:00:10.303
Có một khái niệm quan trọng[br]trong hóa học và vật lý.

0:00:10.303,0:00:14.963
Nó giúp giải thích tại sao quá trình[br]vật lý học chỉ xảy ra theo một hướng:

0:00:14.963,0:00:16.689
tại sao đá tan chảy,

0:00:16.689,0:00:18.989
tại sao kem lan tỏa trong cà phê,

0:00:18.989,0:00:22.269
tại sao không khí xì ra [br]khỏi lốp xe thủng.

0:00:22.269,0:00:26.569
Đó là entropy,[br]và nó nổi tiếng là khó hiểu.

0:00:27.779,0:00:31.699
Entropy thường được miêu tả[br]là thước đo sự hỗn độn.

0:00:31.699,0:00:35.519
Đó là một hình ảnh thuận tiện,[br]nhưng không may lại gây hiểu lầm.

0:00:35.519,0:00:38.341
Ví dụ, cái gì hỗn độn hơn -

0:00:38.341,0:00:43.169
một cốc đá bào hay[br]một ly nước ở nhiệt độ phòng?

0:00:43.169,0:00:45.173
Hầu hết mọi người sẽ nói là cốc đá,

0:00:45.173,0:00:48.289
nhưng thực ra nó có ít entropy hơn.

0:00:48.869,0:00:52.748
Sau đây là một cách nghĩ khác về[br]entropy thông qua xác suất.

0:00:52.748,0:00:57.360
Cách này có thể khó hiểu hơn,[br]nhưng hãy dành thời gian nghiền ngẫm nó

0:00:57.360,0:01:01.120
và bạn sẽ hiểu rõ hơn về entropy.

0:01:01.120,0:01:03.571
Xem xét hai vật thể nhỏ,

0:01:03.571,0:01:07.331
mỗi vật được tạo thành [br]từ sáu liên kết nguyên tử.

0:01:07.331,0:01:12.451
Trong mô hình này, năng lượng ở mỗi vật[br]được chứa đựng ở các liên kết.

0:01:12.451,0:01:15.172
Điều này có thể được suy tưởng[br]như những hộp chứa đơn giản

0:01:15.172,0:01:19.860
có khả năng giữ các đơn vị năng lượng[br]được gọi là lượng tử.

0:01:19.860,0:01:23.931
Càng nhiều năng lượng, vật đó càng nóng.

0:01:24.831,0:01:28.982
Thật ra có rất nhiều cách [br]phân phối năng lượng

0:01:28.982,0:01:30.442
trong hai vật thể

0:01:30.442,0:01:34.362
mà vẫn giữ nguyên[br]tổng năng lượng ở từng vật.

0:01:34.362,0:01:38.332
Mỗi lựa chọn này được gọi là [br]"trạng thái vi mô".

0:01:38.332,0:01:43.341
Cứ sáu lượng tử năng lượng ở Vật A[br]và hai lượng tử năng lượng ở Vật B,

0:01:43.341,0:01:47.802
thì có 9,702 trạng thái vi mô.

0:01:47.802,0:01:52.731
Tất nhiên, có những cách khác để sắp xếp[br]8 lượng tử năng lượng của chúng ta.

0:01:52.731,0:01:57.833
Ví dụ, tất cả năng lượng có thể đặt[br]ở Vật A và không năng lượng ở Vật B,

0:01:57.833,0:02:00.702
hoặc một nửa ở A và một nửa ở B.

0:02:00.702,0:02:04.154
Nếu giả định rằng mỗi trạng thái vi mô[br]là như nhau,

0:02:04.154,0:02:06.794
chúng ta có thể thấy [br]vài cấu hình năng lượng

0:02:06.794,0:02:10.363
có khả năng xảy ra cao hơn[br]những cái còn lại.

0:02:10.363,0:02:14.054
Đó là nhờ số lượng lớn[br]trạng thái vi mô của chúng.

0:02:14.054,0:02:19.353
Entropy là thước đo trực tiếp[br]cho mỗi khả năng của cấu hình năng lượng.

0:02:20.253,0:02:23.123
Thứ chúng ta thấy là[br]cấu hình năng lượng

0:02:23.123,0:02:26.573
có mức năng lượng[br]phát tán nhiều nhất giữa các vật thể

0:02:26.573,0:02:28.844
thì cũng có mức entropy cao nhất.

0:02:28.844,0:02:30.414
Vậy nên theo cách hiểu chung,

0:02:30.414,0:02:34.693
entropy có thể được coi như[br]một thước đo của sự phát tán năng lượng.

0:02:34.693,0:02:37.783
Mức entropy thấp nghĩa là[br]năng lượng được tập trung.

0:02:37.783,0:02:41.563
Mức entropy cao nghĩa là [br]năng lượng được phát tán.

0:02:41.563,0:02:45.605
Để thấy tại sao entropy quan trọng trong [br]việc giải thích các quá trình tự nhiên,

0:02:45.605,0:02:47.915
như hiện tượng vật nóng nguội đi,

0:02:47.915,0:02:52.264
chúng ta cần nhìn vào[br]hệ thống động nơi năng lượng di chuyển.

0:02:52.264,0:02:54.795
Trong thực tế, [br]năng lượng không đứng yên.

0:02:54.795,0:02:58.185
Nó không ngừng di chuyển giữa[br]các liên kết xung quanh.

0:02:58.625,0:03:00.206
Khi năng lượng di chuyển,

0:03:00.206,0:03:02.805
mô hình năng lượng có thể thay đổi.

0:03:02.805,0:03:05.085
Bởi sự phân bổ của [br]các trạng thái vi mô,

0:03:05.085,0:03:09.836
có 21% khả năng là hệ thống[br]sẽ tồn tại ở mô hình

0:03:09.836,0:03:13.475
mà năng lượng [br]phát tán nhiều nhất,

0:03:13.475,0:03:17.357
13% khả năng là nó sẽ[br]trở về điểm xuất phát,

0:03:17.357,0:03:22.607
và 8% khả năng là A [br]sẽ có thêm năng lượng.

0:03:22.607,0:03:26.935
Một lần nữa, chúng ta thấy [br]vì có nhiều cách để có năng lượng phát tán

0:03:26.935,0:03:30.026
và mức entropy cao [br]hơn là có được năng lượng tập trung

0:03:30.026,0:03:32.368
nên năng lượng có xu hướng phát tán.

0:03:32.368,0:03:35.459
Đó là lí do tại sao nếu bạn đặt[br]một vật nóng cạnh vật lạnh,

0:03:35.459,0:03:39.350
vật lạnh sẽ ấm lên[br]và vật nóng sẽ nguội đi.

0:03:40.200,0:03:41.827
Nhưng thậm chí trong ví dụ này,

0:03:41.827,0:03:46.846
có 8% khả năng vật nóng[br]sẽ nóng lên.

0:03:46.846,0:03:50.027
Tại sao trong thực tế[br]điều này không bao giờ xảy ra?

0:03:51.257,0:03:53.947
Đó là do kích thước của hệ thống.

0:03:53.947,0:03:57.937
Vật thể giả định của chúng ta [br]chỉ có sáu liên kết ở mỗi vật.

0:03:57.937,0:04:03.658
Hãy nâng các vật lên tới 6,000 liên kết[br]và 8,000 đơn vị năng lượng,

0:04:03.658,0:04:07.397
và một lần nữa bắt đầu hệ thống [br]với ba phần tư năng lượng ở A

0:04:07.397,0:04:09.827
và một phần tư năng lượng ở B.

0:04:09.827,0:04:14.317
Giờ chúng ta thấy khả năng A [br]có thêm năng lượng một cách tự nhiên

0:04:14.317,0:04:17.037
là con số cực nhỏ như thế này.

0:04:17.037,0:04:22.308
Thông thường, các vật dụng hàng ngày[br]còn có nhiều phần nhỏ hơn nữa.

0:04:22.308,0:04:25.920
Khả năng một vật nóng[br]trong thực tế nóng lên

0:04:25.920,0:04:27.831
là cực kỳ nhỏ,

0:04:27.831,0:04:30.169
đến mức không bao giờ xảy ra.

0:04:30.169,0:04:31.328
Đá tan,

0:04:31.328,0:04:32.718
kem lan tỏa,

0:04:32.718,0:04:34.506
và lốp xì hơi

0:04:34.506,0:04:39.702
là bởi những trạng thái này có nhiều [br]năng lượng phát tán hơn năng lượng gốc.

0:04:39.702,0:04:43.630
Không có thế lực thần bí nào[br]đẩy hệ thống lên mức entropy cao hơn.

0:04:43.630,0:04:48.648
Chỉ là mức entropy cao luôn[br]có xác suất xảy ra cao hơn.

0:04:48.648,0:04:52.328
Đó là lí do vì sao[br]entropy được gọi là mũi tên thời gian.

0:04:52.328,0:04:56.798
Nếu năng lượng có cơ hội phát tán,[br]thì nó sẽ xảy ra như vậy.