Enerji ve Entropi

Bir önceki yazımda etki-tepki yasası doğru yorumlandığı taktirde bu yasa yardımıyla birçok farklı yasanın türetilebileceğini söyledim. Şimdi doğanın önemli iki yasasından söz edeceğim. Bunlar, “Enerji” ve “Entropi” yasalarıdır. Her ikisini de etki-tepki yasasından türetmek mümkündür.

Kapalı bir sistem içinde enerjinin korunduğunu hemen herkes duymuştur. Öncelikle “kapalı sistem” kavramının bir yaklaşım olduğunu, hiçbir sistemin tümüyle kapalı olamayacağını belirtmekte yarar var. Kapalı sistemi tanımlamak bize kalmış bir durumdur. Herhangi bir hacim, kısa bir süre için kapalı olarak tanımlanabilir. Şu halde kapalı sistem göreli bir kavramdır. Üstelik hem enerji hem de entropi kavramları bir başlangıç durumu bir de son durum tanımı gerektirdiklerinden iki “an” veya iki “durum” arasındaki değişim göz önüne alınmalıdır. Bu iki durumun birer “denge durumu” olduklarını varsayıyoruz.

Etki-tepki yasası statik bir yasa gibi görünse de sistemlerin hareket etmelerine neden olan dinamik bir yasadır. Yani her “an” geçerli olan ve bu bakımdan ne bir başlangıç ne de bir sonuç noktası tanımı gerektirmeyen bir yasadır. Çünkü başlangıç ve sonuç anlarını tanımlamak bizim elimizde olan karardır. Etki-tepki yasası (bir önceki yazımda gösterdiğim gibi) kuvvet kavramını gerektirmez, kuvvet kavramı bu yasadan türer.

Her “var olan” nesne veya olay için şu noktaları hatırlatmakta fayda vardır:

1- Her var olan (nesne veya olay) birçok düğümden oluşmuştur. Tek parçacık kavramı geçerli olmayan bir yaklaşımdır.
2- Bu bakımdan doğada gördüğümüz her türlü olay veya nesne için istatistik mekanik kavramları geçerlidir. Klasik mekanik kavramları devre dışı kalabilir.
3- Her “var olan” olay veya nesne bir çeşit gruplaşma (dolayısıyla anlık kapalı sistem) veya yerel olarak yoğunlaşma olarak değerlendirilmelidir.
4- Her gruplaşma veya yoğunlaşma örgü alan dengesinin yerel olarak bozulması anlamına gelir.
5- Örgü alanın bozulması bir etki olarak görülmelidir. Bu etki gizli olan simetrinin, veya dengenin, bozulması anlamını taşır.
6- Etki-tepki yasasına göre her etki bir tepki yaratacağından, tepki kuvvetinin görevi etkiye karşı koymak ve dengenin bozulmasına engel olmaktır.
7- Etki-tepki dengesi sürekli gibi görünse de, her an kendini yenileyen süreksiz bir oluşumdur.
8- Doğada her etkiye karşı tepki verip düzen oluşturma ve dengeyi geri getirme görevini Takiyon adı verilmiş olan ara “parçacıklar/dalgalar” yüklenmiştir. 8- Takiyonlar kuvvet ileten parçacıklar olarak görülebilir.

Bu 8 noktaya şimdiye kadar yazmış olduğum bölümlerde çeşitli fırsatlarda değindim. Örgü alanında bulunan gizli simetrinin bozulmasında alanın yapısında bulunan vakum titreşimleri önemli bir etkendir. Vakum titreşimleri çizgisel olmayan bir şekilde eklenip yerel olarak bir yoğunluk farkına neden olurlar.

Kısa bir süre için kapalı bir sistem oluştuğunu düşünelim. Bu kısa sürenin t1 başlangıç anında sistemin belli bir E1 enerjisi ve S1 entropisi bulunsun. Sistemi “kapalı” olarak tanımladığımızdan belli bir V1 hacmi içinde dıştan herhangi bir etki olmadığını kabul ediyoruz. Şu halde iç dinamiklerden dolayı sistemde bir değişim olduğunda, değişimin hem enerjiyi hem entropiyi hem de hacmi değiştirdiğini varsayalım.

Etki-tepki yasası gereği etkiye eşit ve zıt yönde derhal bir “tepki” oluşacaktır. İkinci “an” olarak tanımladığımız son durumda, yani t2 anında, enerji E2 entropi S2 ve hacim V2 olur. Fakat tepki etkiye zıt olduğundan E2 = - E1 olacağından E2 + E1 = 0, dolayısıyla toplam enerjinin değişmediğini görmekteyiz. Enerji de göreli olduğundan toplam enerjiye bir sabit değer eklemek sonucu değiştirmez. Şu halde E2 + E1 = Sabit, dersek enerji korunumu yasasını elde etmiş oluruz.

Entropi ise hacım ile ilgilidir. Çünkü Entropi tanımı sistem içindeki düğüm noktalarının erişebildiği durumların olasılığı ile ilgilidir. Tepki sonucu hacim büyürse yani V2 > V1 ise entropi artar, V2 < V1 ise entropi azalır. Entropi değişimi de etki-tepki yasası gereği oluşmaktadır.

Yeni yorum gönder

Bu alanın içeriği gizlenecek, genel görünümde yer almayacaktır. (Üyelik için, Davetiye maili almak isterseniz mail adresinizi ekleyin)
  • İzin verilen HTML etiketleri: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd><img><hr><u><blockquote><sup><sub>
  • Satır ve paragraflar otomatik olarak bölünürler.
  • Kolay link ekleyebilirsiniz. Örnek site içi arama linki için [s: aranacak kelime]

Biçimleme seçenekleri hakkında daha fazla bilgi

CAPTCHA
Spamları engellemek için denetlenmektedir. Lütfen soruyu yanıtlayınız.
İçeriği paylaş