می دانید آنتروپی به چه معناست؟ اگر افزایش آنتروپی به معنای افزایش بی نظمی سیستم است، آیا هر گونه افزایش بی نظمیی، حتی مثلاً آشفته شدن اتاق شما نیز افزایش آنتروپی محسوب می شود؟ اگر آنتروپی به معنای از دست دادن قابلیت انجام کار است، آیا از دست دادن هرگونه قابلیت انجام کاری ضرر و خسران محسوب می شود؟ آیا افزایش آنتروپی در سیستمی با دمای صد درجه که با محیطی با دمای دویست درجه تبادل حرارت دارد، با افزایش آنتروپی سیستمی در دمای پانصد درجه که با محیطی با دمای ششصد درجه تبادل حرارت می کند یکی است؟ شاخص تعیین کننده میزان افزایش یا کاهش آنتروپی چیست؟
تفاسیر مختلف انتروپی
واژهٔ اِنتروپی یا آنتروپی در رشته‌های گوناگون علمی، معانی متفاوت پیدا کرده است که اساسی‌ترین آنها در زیر آورده شده‌اند.
برای یک فرآیند بسیار کوچک هم‌دمای برگشت‌پذیر داریم:
انتروپی بردار زمان است یعنی یک شاخص اساسی زمان است.
از دیدگاه انرژی آزاد انتروپی با گرمایی که برای انجام کار در دسترس نیست، ارتباط دارد.
انتروپی اندازهٔ بی‌نظمی سیستم یا ماده‌ای است که در حال بررسی است.
انتروپی معیاری از اشتباهات تصادفی است که در هنگام انتقال یک سیگنال به وجود می‌آید. بنابراین می‌تواند معیاری از بازدهی سیستم ارسال پیام باشد.
انتروپی معیاری از تعداد حالت‌های داخلی است که یک سیستم می‌تواند داشته باشد، بدون آنکه برای یک ناظر خارجی که فقط کمیت‌های ماکروسکوپیک (مثلاً جرم، سرعت، بار و...) آن را مشاهده می‌کند، متفاوت به نظر برسد.
مفهوم ترمودینامیکی
انتروپی (S) کمیتی ترمودینامیکی است که اندازه‌ای برای درجهٔ بی‌نظمی در هر سیستم است. هر چه درجهٔ بی‌نظمی بالاتر باشد، آنتروپی بیشتر است. بنابراین برای یک مادهٔ معین در حالت تعادل درونی کامل در هر حالت، داریم:
انتروپی جامد < انتروپی مایع < انتروپی گاز
واحد انتروپی در سیستم SI، ژول به مول کلوین است. (J/mol.K).
توجه به این نکته ضروری است که انتروپی یک تابع حالت و مستقل از مسیر است.
با فرض صادق بودن قانون سوم ترمودینامیک می‌توان بصورت زیر مقدار مطلقی برای انتروپی جامدات در دماهای بالا بدست آورد:
در صورتی که مادهٔ مورد نظر در دماهای بالا تحت استحاله‌های فازی قرار گرفته و حالت آن تغییر یابد، باید از صورت کلی فرمول انتروپی به شکل زیر استفاده کرد:
که در این فرمول، Tm دمای ذوب، Tv دمای جوش،ΔHm تغییر آنتالپی در اثر ذوب، ΔHv تغییر آنتالپی در اثر جوش و (Cp(l)، Cp(s و (Cp(g به ترتیب ظرفیت گرمایی ماده در حالت جامد، مایع و گاز در فشار ثابت هستند.
آنتروپی دنیا و شتاب زمان
آنتروپی (Entropy) همواره از آغاز جهان (بیگ بنگ) در حال گسترش بوده و محققان همچنان به دنبال دلیلی برای توجیه آن هستند.
همچنین سوال دیگر جوامع علمی این است که آیا چنین موضوعی برای زمان نیز در حال رخ دادن است؟
VMR-PCR بنابه مدل کیهانی و مکانیک خود این موضوع را از دیدگاه جدیدی بررسی می کند.
این تئوری اعتقاد دارد که فضازمان دو عامل متفاوت و جدا از یکدیگر هستند که فضای عمومی (در بررسی انحراف آن در برخورد با جرم) و فضای جرم هر دو توپولوژی هایی هستند که صفحات زمان (صفحه ی اول برای فضای اول و صفحه ی دوم برای فضای دوم) آنها را با ایجاد نقش هوموتوپی به یکدیگر متصل می کند.
بنابراین دیگر نیازی نیست هرجا که زمان صفر است فضا هم صفر شود.
در هنگام رخ دادن بیگ بنگ نیز طبق مدل کیهانی VMR-PCR زمان دنیای جدید برای آغاز صفر درنظر گرفته می شود که اگر فضازمان پیوسته باشند فضا نیز باید در همان لحظه ایجاد شود.
اما با نگاهی دقیق تر باید پرسید اگر فضایی نبوده این پدیده خود کجا رخ داده و به این مرحله رسیده؟ (با فرض اینکه بنابه قرارداد زمان دنیای جدید را صفر فرض کرده ایم).
در مدل VMR-PCR فضا ثابت است و این ذرات خلا هستند که در برخورد با جسم خمیده و چگال می شوند.
بر همین مبنا نیز VMR-PCR تعریف جدید از اتساع زمانی را به ما می دهد.
این نظریه بیان می دارد که عام جرم که اینشتین آن را در اتساع زمانی خود تنها عامل قرار داده خود یکی از نتایج عامل تاخیر در زمان است!
بر طبق همین مدل از آنجاکه هر دنیایی زمانی جدا از دنیای قبل برای خود دارد بعد از بیگ بنگ هر فضایی نزدیک و نزدیک تر به مرکز دنیا باشد زمان برایش با تاخیر بیشتری می گذرد.
و یکی از نتایج آن این است که چگالی اجرام سماوی در مرکز دنیا بیشتر است! نه اینکه این تاخیر خود برای اجرام است.
زیرا اگر اینگونه بود حتی در ماه زمان باید به طور محسوسی از زمین تندتر می گذشت.
و اگر اینطور بود اصلا بیگ بنگی رخ نمی داد. زیرا تمام جرم دنیا در مرکز دنیا چگال شده بود و این تاخیر به نهایت خود رسیده بود. تا حدی که گذر زمان صفر شده بود.
اینشتین در محاسبات خود دقیقا به این مشکلات برخورد که اگر تاخیر زمانی وجود دارد پس زمان در لحظه ی بیگ بنگ صفر مطلق است.