Geçen hafta 150 yıllık bir kavramı, entropiyi anlatmaya başladım, devam edeyim.
Bir yanından baktığınızda entropi dünyanın kavranması en kolay şeyi. Herhangi bir ‘iş’ yapmaya kalktığımızda kullandığımız enerjinin bir bölümü ‘iş’e dönüşmez.
Fizikçiler, enerjinin bu ‘iş’e dönüşmeyen bölümünü entropi diye adlandırıyor.
Bu bir doğa kuralı. Bir miktar verim kaybı yaşarız her enerji kullanımımızda.
Peki ama elimizde bir de termodinamiğin birinci yasası var: Enerji kaybolmaz, sadece şekil değiştirir diyen meşhur ‘Enerjinin sakınımı’ kuralı.
Öyleyse işe dönüşmeyen enerji, kaybolmayacağına göre evrende bir yere dağılır.
Örneğin ısı, sıcaktan soğuğa doğru akma eğilimindedir, dengeye gelene kadar bu akış devam eder.
İşte bu verim elde edilemeyen, evrene dağılan enerji için ‘Evrendeki düzensizliği arttırır’ demek çok yanlış değil. Nitekim entropinin tanımlarından biri de budur zaten: Kapalı bir sistemde kaosun, düzensizliğin artması.
Entropi basitçe sadece verimsizlikten ibaret olsaydı işimiz kolaydı.
Bugün hepimiz çeşitli verim hesaplarını biliyoruz; örneğin ürettiğimiz elektriğin bir bölümünü iletim hatlarında kaybederiz, ne kadarını kaybettiğimizi de biliriz. Otomobilinizin deposuna doldurduğunuz benzinin yarattığı enerjinin tamamını siz hareket olarak tekerleklerinize yansıtamazsınız. Böyle onlarca örnek sıralayabilirim enerji verim kaybı hakkında.
Ama diyorum ya entropi sadece verim kaybından ibaret değil.
Hepimiz Albert Einstein E=MC2 denklemini yazdığından beri biliyoruz, enerji kütleye, kütle de enerjiye dönüşebiliyor.
Peki şu örneğe ne dersiniz: İnsanlık tarihinde ilk kez 14 Eylül 2015’te zamanında Einstein’ın varlığını tahmin ettiği kütle çekim dalgalarını doğrudan gözlemledi.
Buna göre dünyamızdan yaklaşık 1,6 milyar ışık yılı ötede bir bizim güneşimizin 35 katı, diğeri 30 katı büyüklükte iki dev kara delik birleşmiş ve uzay zamanı fena halde bükmüştü.
Ancak bir sorun vardı: Bu birleşmeden ortaya 65 güneş kütlesi büyüklükte bir kara delik çıkmamıştı, ortaya çıkan kara delik sadece 62 güneş kütlesi büyüklükteydi.
Peki ne olmuştu 3 güneş kütlesine? (Bir de ‘Hani kara delikten dışarı hiçbir şey çıkamaz’dı?)
O ‘kayıp’ 3 güneş kütlesi büyüklüğündeki muazzam enerji (dileyen oturup E=MC2 denklemiyle büyüklüğünü hesaplayabilir) kütle çekim dalgaları olarak evrene yayılmıştı.
Örneğin dünyada bu kütle çekim dalgasını doğrudan gözleyen LIGO adlı gözlemcinin 1,120 metre uzunluğundaki beton tünelinin uzunluğunu bir protonun binde biri kadar değiştirmişti.
Şunu unutmayın, evrende ışık hızından hareket eden bu kütle çekim dalgalarının bize kadar ulaşması 1,6 milyar yıl sürmüştü, yani bize olan etkisi çok küçüktü ama bir an için aynı birleşmenin güneş sistemimizin hemen dışında olduğunu hayal edecek olursanız bize etkisinin onlarca metre uzama veya kısalma olacağını görebilirsiniz. Dalga içimizden geçerken bizi de uzatıyor veya kısaltıyor.
Dalganın bize ne yaptığı bir bahsi diger tabii, burada önemli olan evrende artan entropi, o dalganın enerjisinin evrenin dört bir yanına dağılması.
Buradan hareketle şunu söyleyeceğim: Entropi ölçülebilen bir şey. Evrendeki dağınıklığın, düzensizliğin artmasını aslında kısmen de olsa hesaplayabiliyoruz.
Düşünün o enerji, kara deliğin içindeydi, görece daha düzenli bir durumdaydı, şimdi evrene yayıldı.
Termo dinamik kanunları da, entropi de aslında kapalı sistemler için geliştirilmiş şeyler. Ama unutmayın: Bir anlamda evren de kapalı bir sistem.
Evrensel ölçekte düşündüğümüzde şuna varıyoruz: Entropi her zaman artan bir şey, hiçbir zaman azalmıyor.
Eğer öyleyse evrenimizin sonunu da hayal edebiliyoruz: Düzensizliğin, kaosun hakim olduğu kocaman bir boşluk.
Yeniden başa döneyim: Isı, bir doğa kanunu olarak sıcaktan soğuğa doğru akma eğiliminde, öyleyse yine evrensel ölçekte düşündüğümüzde evrenin tamamında sıcaklık denge noktasına gelene kadar entropi de artacak.
Peki ama ısının sıcaktan soğuğa doğru akmasının anlamı ne? Gelin bu soruya da haftaya cevap bulmaya çalışalım.
