หน้าเว็บ

วันอาทิตย์ที่ 22 พฤษภาคม พ.ศ. 2554

Entropy

นี่เป็นบทความที่ผมนึกว่าเกี่ยวกับวิชาชีพผมโดยตรงแล้วมันจะเขียนง่ายๆ แต่ยิ่งขุดไปก็ยิ่งเยอะเลยตัดตอนยอมแพ้ไปตั้งแต่ก่อนจะเป็นเอนโทรปีเชิงชีวะกลไก ผมไม่รู้ด้วยซ้ำว่าที่เขี่ยออกมานี่มันจะยากเกินไปลงหว้ากอไหม อย่างไรเรามาติดตามไปด้วยกันก็แล้วกัน
===========================
นิยามทางเทอร์โมไดนามิกส์ ตามกฏข้อ 2 นั้นกล่าวไว้ว่า
ไม่มีระบบใดที่สามารถเปลี่ยนแปลงความร้อนไปเป็นพลังงานกลได้โดยสมบูรณ์ และไม่มีระบบใดที่จะสามารถทำงานได้โดยการเคลื่อนความร้อนจากอุณหภูมิต่ำไปสู่อุณหภูมิสูง [B1 p139][1]
ซึ่ง
เอนโทรปีทางเทอร์โมไดนามิกส์ เป็นเครื่องมือการวัดความไม่สามารถในการทำงานของระบบ “[2]
เมื่อเอนโทรปีสูงขึ้น ระบบจะมีขีดความสามารถในการทำงานที่น้อยลงโดยการสูญเสียศักยภาพในการทำงาน ฟังดูตามนิยามนี้มันก็อาจดูงงๆ เพราะมันค่อนข้างจะห่างจากภาษามนุษย์ไปพอสมควร

เอนโทรปีเป็นสิ่งบ่งชี้การสูญเสียความสามารถในการทำงานของระบบ มันมักถูกใช้เปรียบเทียบในลักษณะความเป็นระเบียบ ความเป็นระเบียบนี้มันความหมายถึงการผสมปนเปของก๊าซ แต่เพราะคำว่าระเบียบตามภาษา และความเข้าใจ มันมีความหมายคนละอย่างกับคำว่าเป็นระเบียบในทาง เทอร์โมไดนามิกส์ เราก็เลยมักพบความสับสนในคำว่าเอนโทรปี โดยเราจะเข้าใจคำว่าเป็นระเบียบในลักษณะสะอาดตามากไปกว่าเป็นระเบียบในแง่ของการอยู่แยกกันเป็นกลุ่มก้อน
ในเชิง เทอร์โมไดนามิกส์ ความเป็นระเบียบจะอยู่ในความหมายของการแยกจากกันเป็นสัดส่วน ทำให้มีศักยภาพที่จะทำงาน วัตถุบนโลกจะมีศักยภาพพลังงานต่ำเมื่ออยู่บนพื้น และการที่มีความสามารถในการทำงานสูงก็คือมันยังอยู่สูงจากพื้นมาก ส่วนไม่เป็นระเบียบก็คือทุกสิ่งอยู่รวมกันและไม่มีระดับความต่าง หรือไม่มีศักย์พลังงาน

รูปที่ 1: ระหว่างหนังสือที่วางเรียงดูเป็นระเบียบบนพื้น กับ หนังสือที่ยัดอีเหละเขละขะบนชั้นวาง คิดว่าอย่างไหนจะมีความสามารถในการทำงานมากกว่ากัน

Entropy ในเชิง Thermodynamics
เอนโทรปี เป็นสมบัติของระบบปิด นั่นคือทุกอย่างต้องเกิดและจบในนั้น เราไม่สามารถใช้กฏเอนโทรปีกับระบบเปิดได้

น้ำแข็งในภาชนะปิด
ตัวอย่างพื้นฐานของการแสดงถึงเอนโทนปี เรามักใช้แก้วน้ำตั้งอยู่ในห้อง ซึ่งอุณหภูมิของแก้วน้ำจะเพิ่มขึ้นจนน้ำแข็งละลายจนสุดท้ายน้ำทั้งแก้วจะมีอุณหภูมิเท่าอุณหภูมิห้อง และถ้าเราใช้ตัวอย่างที่ใกล้โลกแห่งความเป็นจริงกว่านั้น เราให้แก้วน้ำแข็งอยู่ในภาชนะปิด เช่นในกล่องโฟมที่อุณหภูมิห้อง ทุก องศาที่แก้วน้ำร้อนขึ้น ก็จะส่งผลให้อากาศในกล่องโฟมเย็นลง แก้วน้ำ 0 องศา กับกล่องโฟมที่มีอากาศอยู่ 30 องศา เมื่อวางไว้สักพักให้เวลาความร้อนถ่ายเท อุณหภูมิสุดท้ายของระบบอาจอยู่ที่ 15 องศาเซลเซียส
การที่เราไม่มีศักยภาพใดๆที่จะย้อนน้ำให้เป็นน้ำแข็ง และย้อนอากาศเย็นให้เป็นอากาศอุ่น นั่นก็คือระบบมีการสูญเสียความสามารถในการทำงาน
สมมุติถ้าเราจะพิสูจน์กันโดยสูตรทาง เทอร์โมไดนามิกส์ การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีรวมของระบบ คือผลรวมการเปลี่ยนแปลงขอวเอนโทรปีอากาศ และน้ำแข็ง

dS = dSsurround+dSice
อุณหภูมิสุดท้ายของน้ำแข็งและบรรยากาศเราให้เป็น T3
dS = dQsurround.(T1T3/(T1-T3)) + dQice.(T2T3/(T2-T3))และ dQsurround = -dQiceDS = dQ(T1T3/(T1-T3) – T2T3/(T2-T3))เมื่อ T1 > T2 > T3 dS ก็จะต้องมากกว่า 0 เสมอ 
สำหรับผู้ที่ต้องการโจทย์และวิธีคำนวณเกี่ยวกับเอนโทรปี อาจลองไปอ่านดูในอ้างอิง [3] และ [4]

รูปที่ 2: การละลายของน้ำแข็งเป็นการถ่ายเทพลังงานของระบบ น้ำแข็ง และบรรยากาศ

โลกและดวงอาทิตย์
โลก แม้จะดูเหมือนเป็นระบบปิด แต่ก็ยังเปิดให้พลังงานแสงอาทิตย์เข้ามา มีการสะสมของพลังงาน และมีการกระจัดออกไป นั่นก็คือ โลกเราเองก็เป็นระบบเปิดขนาดใหญ่ และถ้าเราวัดเฉพาะเอนโทรปีของโลก ก็จะดูเหมือนโลกเรามีเอนโทรปีลดเรื่อยๆ (มีศักย์พลังงานเพิ่มขึ้น จากการเก็บกักพลังงานแสงอาทิตย์ในพืช) แต่ถ้าเราคิดการเปลี่ยนแปลงเอนโทรปีของดวงอาทิตย์เข้าไปด้วย ก็จะพบว่าเอนโทรปีของดวงอาทิตย์นั้นเพิ่มขึ้นตลอดเวลา และผลรวมของระบบ ดวงอาทิตย์ + โลก + อวกาศ จะมีไปในทิศทางที่เพิ่มขึ้นเสมอ

สมมุติเราตั้งโจทย์คำนวณกัน
เราให้โลกเป็น TEarth และ ดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิ TSun สมมุติเอาละกัน ว่าพลังงานจากดวงอาทิตย์ทั้งหมดตกมาที่โลก ส่วนที่ออกอวกาศไปนี่ช่างหัวมัน เราจะได้สมการประมาณนี้
dSNET= dSSun+ dSEarth= dQSun/TSun + dQEarth/TEarth
และเพราะ เราสมมุติไปแล้วว่าพลังงานจากดวงอาทิตย์ทั้งหมดตกลงมาที่โลก  QEarth = -QSun เราเรียกรวมๆว่า QEarth = Q และ QSun = -Q
เราก็จะได้ว่า
dSNET = dQ(1/TEarth1/TSun) = dQ(TSun -TEarth)/TSunTEarth
และเพราะ อุณหภูมิดวงอาทิตย์สูงกว่าโลก การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีโดยรวมก็จะเป็นบวกเสมออีกเช่นกัน

รูปที่ 3: ระบบของดวงอาทิตย์ และโลก

เอนโทรปีและจักรวาล
จักรวาล หรือ Universe ที่รวมทุกสิ่งไว้ข้างในก็ถือได้ว่าเป็นระบบปิด (แต่จะปิดจริงรึเปล่าอันนี้ยังไม่ทราบ) ซึ่งมันก็มีเอนโทรปีของมันเอง ในทางเทอร์โมไดนามิกส์ ถ้าจักรวาลมีการเคลื่อนไหว มันก็อาจมีการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปี และเท่ากับว่ามันมีจุดจบ

จากความรู้ทางวิทยาศาสตร์เท่าที่เรามี อ้างจากหนังสือเรื่อง Grand Design ของ สตีเฟน ฮอว์กกิ้น[B2] เอกภพนี้กำเนิดมาจาก บิ๊กแบง และ ณ ห้วงเวลาที่กำเนิดนั้น เอกภพก็อาจมิได้กำเนิดมาแค่แห่งเดียว แต่อาจกำเนิดมาหลายเอกภพที่มีโครงสร้างของมิติได้แตกต่างกันเฉพาะบางเอกภพที่กฎทางฟิสิกส์เอื้อให้เกิดชีวิตจึงมีชีวิตอย่างพวกเรากำเนิดขึ้น

การกำเนิดของเอกภพนั้นมิได้มีความเข้มข้นของพลังงานและมวลที่กระจายโดยเท่าเทียมกัน ถ้ามันกระจายโดยเท่าเทียม หรือเอนโทรปีอยู่ในระดับต่ำสุด มันก็คงไม่มีจุดที่จะทำให้มวลสารมารวมตัวกันเป็นเนบิวลา กลั่นตัวเป็นละอองดาราจักร และโลกที่จะมีชีวิตกำเนิดขึ้นมาก็คงไม่มี ศักยภาพต่างๆอยู่แบ่งแยกจากกันเป็นสัดส่วน ซึ่งจะเห็นได้จาก Cosmic Radiation Background ที่มีระดับที่แตกต่างกันในแต่ละส่วนของจักรวาลนี้ สภาพการรวมอยู่เป็นกลุ่มๆนี้ เราเรียกว่ามีความเป็นระเบียบ

ทั้งนี้ทิศทางของเอนโทรปีของจักรวาลนั้นเพิ่มขึ้นตลอด อย่างกรณีการสูญเสียรังสีความร้อนของดวงอาทิตย์เข้าไปสู่อวกาศก็เป็นลักษณะการสูญเสียศักยภาพที่ย้อนกลับไม่ได้ การเพิ่มของเอนโทรปีบ่งชี้ว่าจักรวาลจะเข้าสู่จุดจบที่อาจเป็นสภาพที่ขยายตัวต่อเนื่องไปและพลังงานก็เกลี่ยไปทั่วทั้งเอกภพจนไม่เหลือความต่างศักย์[5] หรือมันอาจเข้าไปสู่สิ่งที่เรียกว่า Big Crunch ที่จักรวาลหดตัวลงสู่หลุมดำเป็น Singularity[6] แต่ถ้าจักรวาลสามารถย้อนกลับไปสู่ Singularity และกลับมาเป็น Big Bang ได้ ซึ่งเรียกว่า Cyclic Model (อันจะคล้ายกับแนวคิดทางศาสนาพุทธซึ่งจักรวาลมีการกำเนิดและเสื่อมสลายเชิงวัฒจักร)[7] นั้นก็อาจหมายความว่า มันมีวิธีการที่จะย้อนกลับ และเอนโทรปีของจักรวาลเมื่อครบวงจรมีค่า = 0 อยู่ตลอดเวลา ซึ่ง นั่นก็ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ณ ปัจจุบัน

รูปที่ 4: รังสีไมโครเวฟที่เปล่งออกมาจากพื้นหลังของอวกาศตามกฎการแผ่รังสีของ Planck [8]

เอนโทรปีและทิศทางแห่งเวลา[9]
เอนโทรปีทางเทอร์โมไดนามิกส์ ไม่มีความเกี่ยวข้องกับหน่วยเวลาโดยตรง การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีนั้นเป็นไปในทิศทางที่ระบบขนาดเล็ก เช่น แก้วน้ำที่มีกาแฟอยู่ด้านล่าง และนมอยู่ข้างบน (มีแม่ค้าร้าน ไทกาแฟ  เคยทำแบบนี้ให้กิน มันก็ดูสวยดีละนะ แต่ไม่อร่อยเอาเลย) จากจุดเริ่มต้นที่มีความเป็นระเบียบสูง นม กับ กาแฟ แยกชั้นกัน เมื่อเวลาผ่านไป โมเลกุลของนมและกาแฟจะแพร่เข้าหากันด้วยความต่างศักย์ของความเข้มข้นจนสุดท้ายเราจะได้กาแฟนมแสนอร่อยที่มีความยุ่งเหยิงปนเปของนมและกาแฟในที่สุด ซึ่งมันก็จะคงอยู่ในรูปกาแฟนมไม่แยกชั้นเป็นนมบนกาแฟอย่างแรกเพราะนี่เป็นสภาพที่มีเอนโทรปีสูงที่สุดแล้ว ไม่ว่าเวลาจะผ่านไปนานแค่ไหนก็ตาม

แต่ก็ในกรณีที่คล้ายกัน กรณีของจักรวาลเมื่อศักย์ความร้อนทุกอย่างแพร่จนเอกภพมีอุณหภูมิที่เท่ากันทั้งหมด ในที่นี้ เอกภพก็จะมีระดับเอนโทรปีสูงที่สุดก็จะไม่มีการศักยพลังงานใดเหลือให้ใช้อีกต่อไป ซึ่งสิ่งมีชีวิตอย่างพวกเราก็คงจะดำรงอยู่ไม่ได้ ซึ่งเมื่อไม่มีสิ่งมีชีวิตอยู่ ก็ไม่มีสิ่งที่รับรู้เวลา หรือเวลาไม่ใช่นัยสำคัญ ณ กาลนั้น ว่ากับแบบ Relationalism[B3] เวลาจะมีความหมายต่อเมื่อมีสิ่งมีชีวิตที่มีภูมิปัญญาอยู่ และเวลาที่มีความหมายจะดำรงอยู่แค่เฉพาะเมื่อจักรวาลยังมีความสามารถที่จะทำงาน และเอนโทรปียังไม่อยู่ในระดับสูงที่สุด แม้ไม่เกี่ยวโดยตรง เอนโทรปีก็ยังเกี่ยวกับเวลาโดยอ้อมด้วยเหตุผลดังกล่าวมานี้

รูปที่ 5: การแพร่ของนมและกาแฟเข้าหากันเมื่อเวลาผ่านไปมันจะเป็นเนื้อเดียวกันได้[10]

การทำลายเอนโทรปี และ Maxwell’s Demon
เคยมีการถกเถียงกันว่า เอนโทรปีจะทำลายลงได้อย่างไร หนึ่งในความเห็นที่น่าสนใจคือกรณีการที่มีตัวตนเหนือธรรมชาติ เช่น พระเจ้า เข้ามาแทรกแซง ทำให้เอนโทรปีลดลง กรณีดังกล่าว เคยมีนักวิทยาศาสตร์ชื่อ James Clerk Maxwell[11] สร้าง Thought Experiment ซึ่งผมจะพยายามแปลว่าการทดลองในจินตนาการ ให้ ในระบบ มีโมเลกุลก๊าซที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วและโมเลกุลที่เคลื่อนไหวช้าปะปนอยู่ในภาชนะเดียวกัน (ปรกติก๊าซแต่ละโมเลกุลจะมีความเร็วตามอุณหภูมิ แต่มันก็มีบางโมเลกุลที่ช้าหรือเร็วไม่เท่ากัน) ให้ในภาชนะนั้นมีประตูกั้นโดยมี ปีศาจจิ๋ว คอยเปิดประตูให้ก๊าซที่มีความเร็วสูงไปด้านหนึ่งของภาชนะ ส่วนก๊าซที่มีความเร็วต่ำก็จะปล่อยให้ไปเฉพาะอีกด้าน เมื่อเวลาผ่านไป ก๊าซในด้านหนึ่งจะมีอุณหภูมิสูง อีกด้านมีอุณหภูมิต่ำ หรือมันเป็นการสร้างความต่างศักย์โดยไม่มีการทำงาน ซึ่งก็คือกฏของเอนโทรปีจะถูกทำลายลง

ในศตวรรตที่ 20 LeóSzilárd, Charles H. Bennett, Seth Lloyd และคณะ ได้บ่งชี้ไว้ว่าถ้าจะมีตัวตนใดๆที่จะแยกแยะก๊าซเหล่านี้ออกจากกัน ตัวตนนั้นก็จะต้องมีขนาดของเอนโทรปีของตัวเอง ไม่ว่าจะเป็นกลไกที่ประกอบขึ้นมาเป็นตัวตนของปีศาจนั้น รวมไปถึงข้อมูลในสมองของปีศาจนั้นเองที่สามารถแยกแยะระหว่างก๊าซที่ความเร็วสูง และก๊าซที่ความเร็วต่ำ ก็คือปีศาจนั้นต้องถือเป็นส่วนหนึ่งของระบบ ไปด้วย และ โดยอนุมาน ถ้าจะมีพระเจ้าหรือตัวตนอันใดที่จะเนรมิตสิ่งต่างๆขึ้น สิ่งนั้นก็จะต้องถือเป็นส่วนหนึ่งของระบบด้วยเช่นกันตามกฎของระบบปิด มีอุปกรณ์ที่พยายามจะสร้างตามหลักของ Maxwell’s demon[12] แต่อุปกรณ์ในชีวิตจริงล้วนมีเอนโทรปีเพิ่มขึ้น การบ่งชี้ของ LeóSzilárd ไม่เชิงว่าเป็นการลบล้าง Thought Experiment ของ Maxwell เสียทีเดียว เพราะเราก็ยังไม่สามารถจับเจ้าปีศาจจิ๋วมาวัดเอนโทรปีได้ แค่เชื่อว่ายังไงๆมันก็ต้องมีเอนโทรปีภายในของมันเอง และนี่ก็เป็นสาเหตุหนึ่งที่มีการศึกษาหาวิธีที่จะทำลายกฎข้อสองของเทอร์โมไดนามิกส์ โดยเฉพาะในระดับของควอนตัมฟิสิกส์ และจนปัจจุบัน สิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดก็ยังคงเป็นระบบที่ dS = 0 [13]

รูปที่ 6: Maxwell’s Demon กับกลจักรนิรันดร์?[14]

เอนโทรปี ในเชิงข้อมูล[15]
ในเชิงสถิติ เอนโทรปีเทียบได้กับความน่าจะเป็นที่มากที่สุดถ้าระบบนั้นยุติธรรม กรณีของการโยนเหรียญหัวก้อย ความน่าจะเป็นที่จะออกหัว และก้อยก็จะอยู่ที่ 50-50 ซึ่งเป็นความน่าจะเป็นที่มากที่สุดและมีระดับเอนโทรปีที่ต่ำที่สุด ในกรณีที่โยนน้อยครั้ง โอกาสที่หัวก้อยจะออกไม่เท่ากันก็จะสูง และความน่าจะเป็นจะเข้าใกล้ค่า 50-50 เสมอ
ในเชิงข้อมูล เรากล่าวถึงเอนโทรปีในรูปจำนวนบิท ต่อเอนโทรปียังถูกนำใช้ไปถึงการหาค่าการบีบอัดข้อมูลทางทฤษฎี จำนวนบิทต่อตัวโค้ดที่จะใช้ส่งผ่านข้อมูลเรียกว่าเอนโทรปี ซึ่ง
  • เอนโทรปี ไม่จำเป็นต้องเป็นจำนวนเต็ม และ
  • จำนวนบิทข้อมูลบางตัวอาจไม่ได้เกี่ยวข้องกับข้อมูลที่ส่ง

ในที่นี้ เอนโทรปีเชิงข้อมูลสามารถใช้ทำนาย ค่าการบีบอัดข้อมูลให้ได้จำนวนบิทที่น้อยที่สุดที่ข้อมูลไม่สูญหายได้ ซึ่งจะทำอย่างไรมีกลไกอย่างไรก็คงต้องให้นักคณิตศาสตร์มาเป็นผู้อธิบาย ในฐานะวิดสิวะกลอน ข้าพเจ้าคงยอมแพ้ ณ จุดนี้ แค่ชี้ให้เห็นถึงความกว้างของเอนโทรปีก็เต็มกลืนเต็มที ในส่วนของ กลศาสตร์ควอนตั้ม เอนโทรปีจะมีลักษณะคล้ายคลึงกับเอนโทรปีเชิงข้อมูลนี้มากกว่าเอนโทรปีในระบบของ เทอร์โมไดนามิกส์ แต่จริงๆ เทอร์โมไดนามิกส์ เมื่อลึกลงไป มันก็จะมี Statistical Thermodynamics ที่ซึ่งค่าเอนโทรปีถูกอธิบายไว้ในรูปของสูตรเชิงสถิติเช่นกัน

รูปที่ 7: เอนโทรปีเชิงสถิติ[16]

เอนโทรปีกับประสิทธิภาพเชิงทฤษฎี
เวลาเรากล่าวถึงประสิทธิภาพของระบบกลจักรความร้อน ไม่ว่าในแง่ของ Heat Engine หรือ Heat Pump เราก็ได้ใช้ประโยชน์จากสูตรการคำนวณที่มาจากขอบเขตที่เอนโทรปีกำหนดไว้ ถ้ายังพอจำสูตร Internal energy U = Q – W (ซึ่งถ้าจำไม่ได้ก็อ่านข้ามๆสูตรพวกนี้ไปก็แล้วกัน) โดยระบบที่มีประสิทธิภาพสูงสุด จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปี และทำให้ งานที่ได้ = ส่วนต่างความร้อนที่ใส่เข้า กับความร้อนสูญเสีย ซี่งเราจะแก้ออกมาได้เป็นสูตรได้ว่าที่ประสิทธิภาพสูงสุด ไม่มีการเปลี่ยนของเอนโทรปีใดๆ เราจะได้ประสิทธิภาพคือ[B1 p140-147]
Efficiency = (Th-Tc)/Th
สูตรนี้เป็นสูตรมาตรฐานที่วิศวกรใช้กัน และเป็นข้อจำกัดว่าประสิทธิภาพใดๆของระบบกลจักรความร้อนจะไม่มีทางสูงไปกว่าค่าประสิทธิภาพนี้ไปได้ ทั้งนี้เพราะอุณหภูมิบรรยากาศในโลกเรา อย่างดีก็ -60 องศาเซลเซียสที่ขั้วโลก หรือ 213 เคลวิน แต่ถ้าเป็นในอวกาศที่อุณหภูมิ Tc ใกล้ 0 เคลวินมากๆ ประสิทธิภาพเครื่องจักรความร้อนอาจใกล้ 100% เลยทีเดียว

ส่วนในด้านการทำความเย็นนั้น เราจะพบว่า Q/W จะมากกว่า 1 ได้ ซึ่งดูเหมือนเรามี ปัจจัยออก (Output) กลับมามากกว่า ปัจจัยเข้า (Input) แต่กฏของเอนโทรปีนั้นมุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการทำงาน ไม่ใช่ว่า ปัจจัยออก ต้องน้อยกว่า ปัจจัยเข้า (งงไหม) ถ้าใครจะลองย้อนเกล็ดการคำนวณหาค่างานที่สามารถทำได้จากความเย็นที่แอร์ทำงาน ก็จะพบว่า แม้แอร์สามารถขับความร้อนได้มากกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ใส่เข้าไป แต่ความต่างศักย์อุณหภูมิที่แอร์สร้างขึ้นมา จะแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้น้อยกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ใส่เข้าไปเสมอ

ในกรณีที่เอนโทรปีเป็นลบ เรามักบอกว่า ระบบนั้นทำงานไม่ได้ ซึ่งถูกในแง่ทฤษฏี แต่ภาคปฏิบัติเราจะเจอเคสที่เอนโทรปีเป็นลบ นั่นก็คือมีศักย์พลังงานรั่วไหลเข้ามาในระบบ หรือระบบนั้นไม่ใช่ระบบปิดนั่นเอง ตรงนี้ก็อาจด้วยจากความตั้งใจจะโกงผลการตรวจวัด อย่างกรณีเรือทวนน้ำที่โด่งดัง หรืออาจเป็นการคิดไม่ครบอย่างกรณีการคิดสร้างจักรกลนิรันดร์จากแม่เหล็กโดยลืมคิดถึงเอนโทรปีของตัวแม่เหล็กเอง ซึ่งทั้งนี้ การพบว่ามีแหล่งพลังงานนำเข้าอื่นเข้ามาในระบบ ก็อาจเป็นการค้นพบแหล่งพลังงานใหม่ครั้งใหญ่ก็เป็นได้

ส่งท้าย
ตอนที่ผมร่างบทความนี้ขึ้นมา ผมคิดว่าผมจะกล่าวหลักๆแค่เอนโทรปีในเชิงกลศาสตร์ความร้อน และกล่าวถึงในแง่อื่นๆเพียงเล็กน้อย แต่พอยิ่งค้นไป ผมก็ไม่นึกเหมือนกันว่านิยามของเอนโทรปีจะกว้างไปถึงขนาดการบีบอัดข้อมูลไฟล์ในคอมพิวเตอร์ด้วยซ้ำ ก็เป็นว่า ผมก็ได้เปิดโลกทรรศน์ของตัวเองไปด้วย

ผมหวังว่าบทความนี้คงทำให้ทุกท่านมีความเข้าใจในสิ่งที่คนทั่วไปถือเป็น พลังลึกลับ ของเทอร์โมไดนามิกส์ (หรืออาจสับสนมากขึ้น) ไม่มากก็น้อยครับ

อ้างอิง
ลิงค์ใน Internet
หนังสือ
[B1] Smith & Van Ness “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics” 4th ed McGraw-Hill 1987 ISBN-0071003037
[B2] Stephen Hawking "The Grand Design" Bantam Books 2010 ISBN-0553805371
[B3] C. Callendar, R. Edney “Time a graphic guide” Gutenberg Press 2001 ISBN-9781848311206

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น