Wir alle streben nach hoher emotionaler Intelligenz. Warum bestehen wir also auf geringer Entropie im Leben?

Der berühmte Physiker Schrödinger sagte einmal in seinem Buch „Was ist Leben“: „Der Mensch lebt, um gegen das Gesetz der zunehmenden Entropie anzukämpfen, und das Leben überlebt aufgrund negativer Entropie.“

Wu Guosheng, Professor am Institut für Wissenschaftsgeschichte der Tsinghua-Universität, sagte einmal: „Wenn es in der Physik nur ein Gesetz gäbe, dann wäre es das Gesetz der zunehmenden Entropie.“

Sogar Einstein , der Begründer der modernen Physik, glaubte, dass das „Gesetz der zunehmenden Entropie“ das mächtigste wissenschaftliche Gesetz sei.

Was genau ist dieses seltsame Gesetz der „Entropiezunahme“, das unzählige Wissenschaftler fasziniert? Warum streben wir im Leben nach niedriger Entropie ? Lassen Sie uns heute kurz über „Entropie“ sprechen.

Schrödinger-Diagramm Quelle: Wikipedia

Der Begriff der Entropie wurde 1865 vom deutschen Physiker Clausius vorgeschlagen. Er bedeutet auf Griechisch „innerlich“, also „die Veränderung der intrinsischen Eigenschaften eines Systems“ und wird in der Formel im Allgemeinen als S angegeben.

Die Entropie stellt den Grad der Unordnung des Systems dar. Je geordneter das System ist, desto kleiner ist der Entropiewert; Je ungeordneter das System ist, desto größer ist der Entropiewert.

Aus dem Energieerhaltungssatz wissen wir, dass die Gesamtenergiemenge konstant ist, die mögliche Menge jedoch nicht zu 100 % umgewandelt werden kann und die verlorene Energie Entropie ist.

Das Gesetz der zunehmenden Entropie als Ausdruck des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik besagt, dass Energie in einem isolierten, von der Außenwelt unbeeinflussten System nur in eine Richtung umgewandelt werden kann, nämlich von nutzbar zu unnutzbar, von wirksam zu unwirksam und von geordnet zu ungeordnet.

Fühlen Sie sich immer noch verwirrt?

Angenommen, vor Ihnen stehen ein Glas Eiswasser und ein Glas Wasser mit Zimmertemperatur. Was ist Ihrer Meinung nach chaotischer? Ich glaube, die meisten Leute würden Eiswasser sagen, aber tatsächlich ist Wasser chaotischer. Wir alle wissen, dass sowohl Wasser als auch Eis aus Wassermolekülen bestehen. Der Unterschied besteht darin, dass der Abstand zwischen den Wassermolekülen unterschiedlich ist.

Eis hat eine tetraedrische Kristallstruktur, die durch Wasserstoffbrücken gebildet wird. Der Abstand zwischen den Wassermolekülen im Kristall ist gering und die Anordnung ist regelmäßig und geordnet. Bei der Bildung von flüssigem Wasser werden zahlreiche Wasserstoffbrücken aufgebrochen, wodurch die Anordnung der Moleküle ungeordnet wird, die Entropie zunimmt und der Grad des Chaos zunimmt.

Darüber hinaus sind ähnliche Phänomene der Entropiezunahme im täglichen Leben weit verbreitet. Beispielsweise lösen sich Schnürsenkel, Mobiltelefone werden mit der Zeit immer langsamer und ordentlich gemachte Laken zu Hause verknoten sich nach dem Schlafen. Dies sind alles Phänomene der Entropiezunahme.

Eltern kennen das sicher: Wenn Kinder beim Spielen mit Spielzeug nicht zurückgehalten werden, stellen sie das ganze Haus auf den Kopf und haben keinen Platz mehr, auf den sie treten können. Wenn wir ein Spielzeug als Element und alle Spielzeuge als System betrachten, ändert sich das System von ordentlich zu chaotisch. Zu diesem Zeitpunkt wird es sehr schwierig, ein Lieblingsspielzeug zu finden, da es in jeder Ecke auftauchen kann. Auch in dieser Szene ist das Prinzip der Entropiezunahme enthalten.

Wir können uns Entropie auch im Sinne von Wahrscheinlichkeit oder Möglichkeit vorstellen. Beispielsweise gibt es im Raum 100 Stellen, an denen Gegenstände platziert werden können, und 20 Gegenstände müssen platziert werden. Durch Kombination dieser Werte können wir die Gesamtzahl der Möglichkeiten berechnen, 20 Elemente an 100 Positionen zu platzieren. Das ist eine enorme Zahl:

Wenn die Platzierungsmethode in der oberen Hälfte des Bildes unten als "ordentlich" definiert ist, dh die 20 beweglichen Elemente im Bild werden an den entsprechenden Positionen platziert, werden die restlichen Platzierungsmethoden zusammenfassend als "chaotisch" bezeichnet. Also:

Es ist fast unmöglich, eine solche „Ordnung“ über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten, und „Chaos“ ist unvermeidlich, sodass sich „Ordnung“ leicht in „Chaos“ verwandeln kann, was zeigt, dass sich alles in Richtung Unordnung und zunehmender Entropie entwickelt.

Das Gesetz der zunehmenden Entropie besagt außerdem, dass alles im Universum mit einem bestimmten Wert und einer bestimmten Struktur beginnt und sich dann unumkehrbar in Richtung Chaos und Verwüstung bewegt. Jede Ordnung, die auf der Erde, im Universum oder anderswo geschaffen wird, geht auf Kosten größerer Unordnung in der umgebenden Umwelt.

Genau wie die riesigen Städte und Wolkenkratzer, in denen wir leben, verursachen sie eine übermäßige Energiezufuhr und -abfuhr: Beispielsweise verschwindet die Energie aus der Verbrennung von Kohle nicht, sondern wird umgewandelt und zusammen mit Kohlendioxid und anderen Gasen in den Weltraum abgegeben; Auch die übermäßige Verpackung von Lebensmitteln verbraucht einen großen Teil der Energie der Erde. Kunststoffe und Metalle werden nicht recycelt und landen in der Umwelt.

All dies erzeugt Entropie oder Energieverschwendung. Daher sind Landwirtschaft und Industrie mit niedriger Entropie, Leben mit niedriger Entropie, Gesellschaft mit niedriger Entropie usw. zu Dingen geworden, die der Mensch tun muss, um sein eigenes Überleben zu sichern.

Standardmäßig befindet sich alles in unserem Leben in einem Zustand hoher Entropie, wenn wir ihm nicht mehr Aufmerksamkeit schenken. So wie Wasser von oben nach unten fließt, fließt elektrischer Strom von einer Energie mit hohem Potenzial zu einer Energie mit niedrigem Potenzial. Wenn keine äußere Kraft wirkt, entwickeln sich alle Dinge in Richtung Unordnung und Chaos.

Wenn also das Gesetz der zunehmenden Entropie in unseren Alltag zurückkehrt, wissen wir, dass Selbstdisziplin schmerzhafter ist als Faulheit und Aufgeben leichter ist als Beharrlichkeit. Doch wenn wir nicht gegen das Gesetz der zunehmenden Entropie ankämpfen, wird mit der Zeit alles – vom Universum über Unternehmen und Teams bis hin zum persönlichen Selbstmanagement – ​​immer mehr außer Kontrolle geraten.

Geschrieben von:

Xing Meibo, Außerordentlicher Professor der Fakultät für Umwelt- und Energietechnik, Universität für Bauingenieurwesen Peking

Empfänger des Jugendtalent-Förderprojekts 2021–2023 der Beijing Association for Science and Technology