Sunday, 23 October 2022

تنبيه على أخطاء في مفهوم الانتروبيا عند جيم الخليلي في كتاب الكون كما تراه الفيزياء

لا نحتاج لمقدمات عن تعريف الانتروبيا أو العلاقات التى تدخل فيها أو تقييم الكتاب و أظن أن ذلك سهل لمن يطلبه في الكتب و شبكة الانترنت لكن المقصود التنبيه على خطأ وقع فيه هذا الكاتب وهو خطأ شائع عند غيره أيضا وهو توسيع مفهوم الانتروبيا وعلاقاتها خارج مجالها المحدد الذي لا تصلح إلا داخل حدوده. الإنتروبيا في أصلها مفهوم إحصائي يتصل بالانظمة التي تتكون من أجزاء دقيقة تتحرك حركة عشوائية حرة. يأتي مفهوم الأنتروبيا المبني على نظرية الاحتمالات ليصف النتائج الكلية لأداء مثل هذه الأنظمة ومن هذه النتائج أن النظام المغلق على نفسه يتغير دائما من النظام للفوضى و أنه يتغير من التكتل الى التفرق و من الحالة التي يكون فيها قادرا على صرف طاقة مفيدة الى حالة يكون فيها عاجزا عن العمل المفيد.. الخ. وصحيح أن هذا المفهوم يممكن أن يعمم في مجالات كثيرة غير جزيئات المادة مادامت هذه المجالات لها أنظمة احصائية مشابهة. الشيء غير الصحيح هو أن هذه المفاهيم و العلاقات المتعلقة بالانتروبيا لا يمكن تطبيقها على أي ظاهرة من ظواهر الجاذبية لأن الأجسام التي تتجاذب بينها بقوى لن تكون حرة الحركة ولا تنطبق عليها نفس المفاهيم والنتائج التي توصلنا اليها من دراسة الانظمة ذات الاجزاء الحرة ولذلك فإن قول المؤلف مثلا في ص١٧٧ أن تجمع الكتل الى بعضها بسبب الجاذبية يزيد الانتروبيا لانها تفقد القدرة على القيام بعمل مفيد هو خطأ واضح ولا علاقة ولا شبه بين الشغل الذي يؤديه نظام ديناميكي حراري مثل غاز مثالي مضغوط و بين الشغل الذي يؤديه حجر ساقط الى الارض بسبب الجاذبية ومما يؤكد بأن هذا الفرق هو فرق أساسي أنه بحساب الاحتمالات يوجد احتمال ضئيل جدا أن ينضغط الغاز من تلقاء نفسه للداخل بدون اي تأثير خارجي بل فقط بأن يتصادف أن جزيئاته المتحركة عشوائيا تحركت كلها تجاه نقطة واحدة وهذا لا يحدث في الجاذيية فلا يوجد أي أحتمال أن تتحرك صخرة من تلقاء نفسها الى أعلى .. ويؤكد هذا الفرق أيضا أن ليس كل أنظمة الجاذبية تتجه الى الوضع الذي لا تكون فيه قادرة على بذل الشغل فنظام الشمس والكواكب التي تدور حولها مثلا قد يستقر في حالة غير حالة العجز التام وهي تراكم الكواكب على الشمس وهذا يختلف عن الانظمة الاحصائية التي تتجه باستمرار الى الأوضاع التي تكون فيها عاجزة عن بذل الشغل.

No comments:

Post a Comment