Entropy là gì và tại sao chúng ta nên tìm hiểu về nó?

Thuật ngữ "entropy" thường được sử dụng trong lĩnh vực vật lý, cụ thể là nhiệt động lực học (thermodynamics). Tuy nghe có vẻ khoa học, nhưng thuật ngữ này đôi khi cũng được sử dụng cho những lĩnh vực khác mang tính "xã hội" nhiều hơn, đơn cử là triết học.

Và thực tế là, ngay cả khi bạn không phải một nhà nghiên cứu khoa học & vật lý, thì sự hiểu biết về entropy cũng có thể giúp bạn có được cái nhìn rõ ràng hơn về đời sống, về cách thức vận hành của vũ trụ mà chúng ta đang sống trong, và từ đó đưa ra được những định hướng đúng đắn cho cuộc đời mình.

Những hiểu biết về entropy có thể giúp chúng ta theo những cách cụ thể như thế nào? Mời bạn đọc cùng tìm hiểu qua bài viết này nhé!

Nguồn: YouTube.

Trước hết, Entropy là gì?

Có nhiều hơn một định nghĩa cho khái niệm "entropy". Khái niệm này được thế giới biết đến lần đầu tiên vào năm 1865, bởi nhà nghiên cứu vật lý người Đức Rudolf Clausius.

Trong nhiệt động lực học, khái niệm này có thể được hiểu là sự thất thoát nhiệt năng một cách vô ích (nguồn nhiệt năng thất thoát này không được sử dụng cho bất cứ một mục đích cụ thể, hữu ích nào) trong một hệ thống phát nhiệt bất kỳ.

Một ví dụ điển hình là quá trình phát nhiệt của ống bô xe máy khi nó đang chạy, nhiệt năng thất thoát này không được sử dụng cho bất cứ mục đích hữu ích nào.

Với một định nghĩa khác, có phần khoa học & triết học hơn, thì "entropy" có thể được dịch sang tiếng Việt thành "độ hỗn độn", "độ hỗn loạn" hoặc "độ hỗn mang" (randomness) của một hệ thống tách biệt (isolated system) bất kỳ. Và trong hệ thống này, mức độ của entropy hoặc sẽ luôn tăng lên, hoặc sẽ được giữ ở một mức nhất định, nhưng không bao giờ giảm xuống.

"Độ hỗn độn trong vũ trụ luôn không ngừng tăng lên" _ Rudolf Clausius. Nguồn: Quotefancy.

"Độ hỗn độn" này cũng có thể được thể hiện trong rất nhiều khía cạnh của đời sống chúng ta, không chỉ riêng lĩnh vực vật lý.

Một vài ví dụ của Entropy trong đời sống

Có vô số các ví dụ về entropy xung quanh chúng ta. Một trong những ví dụ thường được đưa vào sách giáo khoa nhất là: chiếc ly khi bị rớt xuống sàn nhà và vỡ thành vô số các mảnh nhỏ li ti - những mảnh vỡ này sẽ văng đi khắp nơi, không theo bất cứ trật tự nào. Đây chính là sự thể hiện của độ hỗn độn.

Một ví dụ khác là sân trường khi đến giờ ra chơi. Khi tiếng trống trường vang lên, học sinh từ các phòng học chạy ùa ra, mỗi em chạy theo một hướng, không theo bất cứ trật tự nào.

Bạn đọc chắc hẳn cũng đã từng, tuy đang ngồi trên bàn làm việc/học bài, nhưng sau một thời gian ngắn tập trung, não bộ của bạn bắt đầu cảm thấy mệt mỏi, nhàm chán với công việc hoặc môn học đó. Thế là, bạn bắt đầu bật nhạc lên nghe, lướt Facebook, nghịch điện thoại, thi thoảng lại nhìn ra ngoài cửa sổ để xem có những chuyện thú vị gì đang xảy ra...Đây cũng là một sử thể hiện của độ hỗn độn, bởi trong tình huống này, não bộ của bạn đã biến chuyển từ trạng thái có trật tự (tập trung vào công việc, học hành) đến trạng thái hỗn loạn, vô trật tự.

Một ví dụ của "độ hỗn độn". Nguồn: YouTube.

Ở góc nhìn vi mô hơn, toàn bộ thế giới vật chất, bao gồm chính cơ thể con người chúng ta, được cấu tạo từ các phân tử & nguyên tử nhỏ li ti. Những phân tử & nguyên tử này không bao giờ đứng yên, mà chuyển động liên tục không theo bất cứ một phương hướng hay tốc độ cố định nào - tuy nhiên mức độ hỗn loạn này tùy thuộc vào các dạng vật chất mà chúng cấu thành.

Trong khi đó, ở góc nhìn vĩ mô, các ngôi sao (ví dụ: Mặt Trời của chúng ta), các hành tinh, thậm chí các hệ Mặt Trời (bao gồm cả ngôi sao & các hành tinh) và các thiên hà (gồm vô số các hệ Mặt Trời khác nhau) cũng chuyển động không ngừng trong vũ trụ. Thực tế là, giới khoa học, nhờ vào việc đo đạc các chuyển động này nên đã phát hiện ra rằng càng ngày các thiên hà càng di chuyển ra xa nhau hơn, theo những cách hỗn loạn hơn. Đây chính là tiền đề giúp họ đưa ra thuyết Big Bang - được cho là khởi điểm của vũ trụ.

Như vậy, có thể nói rằng, toàn bộ thế giới xung quanh ta, từ vi mô đến vĩ mô, đâu đó đều có hiện diện tính chất hỗn độn này.

Các thiên hà (galaxy) luôn ngày càng tiến ra xa nhau. Nguồn: YouTube.

Nguồn: NASA Space Place.

Có Entropy khắc có "phản Entropy"

Do vũ trụ này vốn mang bản chất "lưỡng cực" (duality): có âm và dương, nam và nữ, sinh và diệt, lực và phản lực...nên với entropy, chúng ta nhất định cũng có một khái niệm "phản entropy" tương ứng.

Tuy ít được biết đến, nhưng thuật ngữ negentropy đã và đang được sử dụng bởi khá nhiều người trong cộng đồng khoa học để diễn tả khái niệm này. Theo đó, "negentropy" có thể được hiểu là hiện tượng một vật hoặc một hệ thống bất kỳ biến chuyển từ trạng thái mất trật tự thành trạng thái có trật tự hơn.

Giới nghiên cứu lập luận rằng, negentropy vốn dĩ là bất khả thi trong thế giới tự nhiên, trừ khi hệ thống mà chúng ta đang xét đến chịu ảnh hưởng của một tác nhân, một "lực" nào đó từ bên ngoài. Ví dụ:

• Trong trường hợp chiếc ly - chúng ta có thể thực hiện việc "phản entropy" bằng cách bọc chiếc ly với một lớp vải mỏng bên ngoài và đập thật mạnh xuống sàn nhà, khiến nó vỡ ra. Lần này, các mảnh vỡ của chiếc ly, thay vì văng đi khắp nơi trên sàn nhà, đã bị chặn lại bởi miếng vải, và nằm gọn trong miếng vải đó.
• Khi đến giờ ra chơi, ban giám hiệu nhà trường quyết định chỉ cho phép các học sinh đi đến một số vị trí nhất định trong trường (ví dụ: canteen & toilet) và cấm các em đi đến một số các khu vực khác (ví dụ: khu vực xung quanh cột cờ, hoặc khu vực trước phòng giáo viên). Như vậy, các học sinh sẽ phải di chuyển theo các hướng nhất định, đi đến những khu vực nhất định trong sân trường. Sự mất trật tự đã được thay thế bởi trật tự.

Khối rubik trong trạng thái entropy (phải) và negentropy. Nguồn: SlideShare.

• Vì cảm thấy không thể tập trung làm việc khi mà chúng ta bị bủa vây bởi mạng xã hội, điện thoại, game, các tab không liên quan đến công việc khi lướt Internet...nên bạn quyết định đóng tất cả các tab không liên quan lại, và cất các thiết bị gây phân tán, cùng lúc đó sử dụng ý chí để tập trung và hoàn thành công việc/bài tập. Đây cũng là một nỗ lực "phản entropy", với sự trợ giúp của ngoại lực là ý chí của bạn, hoặc một người giám sát nào đó (có thể là mẹ bạn!).
• Sự lão hóa theo thời gian của các thiết bị, máy móc & cả cơ thể con người là sự thể hiện của entropy. Việc bảo trì các máy móc, thiết bị này, hoặc tập thể dục, yoga, ăn ngủ đúng cách & điều độ...nhằm làm chậm quá trình lão hóa của cơ thể, do đó, cũng là những ví dụ về negentropy.

Khả năng duy trì thói quen ăn uống điều độ cũng là một nỗ lực "phản entropy". Nguồn: Phununet.

"OK, thú vị đấy, nhưng những chuyện này thì có liên quan gì đến tôi chứ!?"

Liên quan ở chỗ, tất cả chúng ta đều đang sống trong một vũ trụ được vận hành bởi entropy (cùng một số các "lực" vô hình khác) - như đã được phân tích ở các phần trên.

Việc tại sao vũ trụ lại cần đến sự hiện diện của một lực như entropy thì giới khoa học hiện nay vẫn chưa có lời giải thích thỏa đáng. Tuy nhiên, ảnh hưởng của nó đến đời sống của chúng ta lại vô cùng lớn, tuy không quá rõ ràng, đơn cử là việc entropy có thể khiến chúng ta mất tập trung vào công việc hoặc quá trình học tập và tạo ra tình thế "hỗn loạn" (bị thầy cô giáo phê bình --> bị hạ bậc học lực --> kết quả học tập sa sút --> không vào được trường đại học tốt --> không kiếm được một công việc tốt...cứ như thế cuộc đời của chúng ta bị nhấn chìm bởi entropy).

Nguồn: HD Image galleries.

Một trong những trường hợp đau thương khác do entropy gây ra là ở các con nghiện (ma túy, rượu, beer, cờ bạc...). Trong trường hợp này, những con nghiện, vì không có khả năng kiểm soát bản thân (tức trật tự, sự "phản entropy" trong lối sống) nên cuộc đời của họ đã bị cuốn theo độ hỗn độn này.

Một ví dụ khác dễ thấy hơn là, con người chúng ta không ai là không già đi do tuổi tác. Nhưng trong khi một số người tiến đến giai đoạn trung niên và lão niên một cách ung dung, khỏe mạnh, thì một số khác bắt đầu phải hứng chịu những chứng bệnh đã manh nha phát tác trong suốt quá trình ăn chơi vô độ khi còn trẻ.

Mấu chốt của một cuộc sống tốt chính là nằm ở khả năng "phản entropy" của chúng ta!

Nguồn: WordPress.

Nếu "khả năng phản entropy" nghe có vẻ khó hiểu, thì bạn đọc có thể thay thế nó với khả năng tự kỷ luật (self-discipline). Tính kỷ luật đã từng được nhiều nhà nghiên cứu tâm lý công nhận là tính cách quan trọng nhất quyết định sự thành bại của đời người (bạn đọc có thể tham khảo thí nghiệm Marshmallow để tìm hiểu thêm).

Và tất nhiên, một "cuộc sống tốt" là một khái niệm có vẻ mơ hồ và chủ quan, nhưng với những khía cạnh rất cơ bản giúp cấu thành một cuộc sống thoải mái và tự do, ví dụ như việc giữ sức khỏe, thì rõ ràng negentropy đóng một vai trò không nhỏ.

Các bạn nghĩ gì về mệnh đề mà bài viết này đã đặt ra? Entropy và negentropy liệu có đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của chúng ta? Hãy cùng chia sẻ trong phần bình luận bài viết nhé!

Nguồn:

What is entropy? - Quora

www.quora.com

What is Entropy? - Universe Today

www.universetoday.com

Second Law of Thermodynamics

www.grc.nasa.gov

What is entropy other than disorderness? - Quora

www.quora.com