Otras carreras El significado de la entropía

[Pola]

Si he entendido algo de lo que he ido leyendo sobre el asunto, la entropía apareció en sus inicios como algo ligado a la pérdida de energía al realizar un trabajo.

La versión más popular de su interpretación hoy en día hace referencia al grado de desorden de un sistema.

Y finalmente sé que se encuentra asociada de alguna manera a la información existente en un sistema.

Nunca he entendido cómo ni por qué se ha pasado de una noción a la otra. ¿Podría alguien explicarlo? No entiendo la relación que hay entre esos conceptos.

Gracias y un saludo

[MissEntropia]

A ver si soy capaz, porque soy novatilla y puedo meter la pata.

La versión más extendida dice que "la entropía es una función termodinámica que mide el desorden del sistema". Sin embargo, yo no entiendo que la palabra "desorden" indique, efectivamente, un desorden tal y como lo entendemos. Hay un vídeo de Quantum Fracture que lo explica, creo recordar que se llama "¿Qué es la entropía?".

El "desorden" de un sistema sería entonces la cantidad de información que este sistema posee.

Aquí lo dejo, porque igual me estoy equivocando. Pero me quedo porque me interesa

[javisot20]

Mide el número de microestados compatibles con el macroestado de equilibrio, también se puede decir que mide el grado de organización del sistema, o que es la razón de un incremento entre energía interna frente a un incremento de temperatura del sistema termodinámico.

El postulado fundamental de la mecánica estadística afirma que un sistema en equilibrio tiene la misma probabilidad de estar en cualquiera de sus microestados permitidos. Así, el macroestado que tenga el máximo número de microestados es el macroestado más probable. La distribución {n0, n1, n2, n3...} para la cual P tenga el valor más grande es la distribución más probable de las partículas del sistema entre los niveles de energía accesibles al mismo.




Sobre la relación entre entropía-información alguien podrá aportar detalles sobre el tema,
parece una relación lógica conocido el ciclo de Carnot (termodinámica) y que la teoría de la información está relacionada con las leyes matemáticas que rigen la transmisión y el procesamiento de la información ocupándose de la medición de la información y de la representación de la misma.

Por un lado está el "flujo de información" y por otro el "flujo de calor", conceptos relacionables que pueden ser entendidos utilizando herramientas/lógicas similares.



Añado un video antiguo de Javier García sobre ello, https://youtu.be/04KAFqlTY ( el link funciona a pesar de que salga la cara sonriente donde debería poner xd)

Otro video reciente, https://youtu.be/vgYQglmYU-8

[Pola]

Pues muchas gracias por las respuestas. He visto los videos de Javier García (bueno como siempre) y el de Quantumfrature, que me ha ayudado bastante a aclarar algunas ideas. Muy bueno también.

Lo que ocurre con el video de Javier es que simplemente define la información de una manera determinada- Igual que la entropía, pero no explica por qué.

Estoy con un libro de Penrose (individuo que no hace gran esfuerzo por ayudarte a entender) que empieza con la entropía a su manera (espacio de fases, regiones de grano grueso, etc.) y terminas no entendiendo nada.

El concepto en sí ya es difícil. A pesar de los esfuerzos de Sater y de los míos propios, que he leído libros específicos sobre el tema (como "la entropía desvelada de Arieh Be-Naim), no consigo entender el asunto. Y como decía, que conceptualmente pase de ser un concepto termodinámico a uno de desorden y a otro de información no es un recorrido muy evidente. Al menos para un profano. No sólo no lo entiendo, sino que me confunde aún más.

El video de Quantumfracture me ha hecho ver que el asunto del desorden igual no es del todo correcto. Si esto es así, el recorrido sería Termodinamica - Fisica estadística - Tª de la Información. Tampoco es una relación clara.

Un saludo

[sater]

Buenas Pola. Ando escaso de tiempo para explayarme (oposiciones), así que solo te recomendaré un libro que me parece interesante para este tema: 'La guerra de los agujeros negros', de Susskind. Dedica bastante parte a explicar en detalle el concepto de entropía, y otra gran parte a ligarlo con el de información.

Un saludo.

[javisot20]

Teoría de la información:https://images.app.goo.gl/54drVuqv9syjZ9sK7

Máquina de Carnot (termodinámica):https://images.app.goo.gl/tZgur7LydL5hpXb88


Es innegable la fuerte similitud entre ambos conceptos pero sobre todo se reduce a poder compartir herramientas y técnicas entre termodinámica y teoría de la información.


Buscaré el libro que comenta Sater para seguir informándome sobre el tema, seguro es muy buena referencia.

[MissEntropia]

Mide el número de microestados compatibles con el macroestado de equilibrio, también se puede decir que mide el grado de organización del sistema, o que es la razón de un incremento entre energía interna frente a un incremento de temperatura del sistema termodinámico.

El postulado fundamental de la mecánica estadística afirma que un sistema en equilibrio tiene la misma probabilidad de estar en cualquiera de sus microestados permitidos. Así, el macroestado que tenga el máximo número de microestados es el macroestado más probable. La distribución {n0, n1, n2, n3...} para la cual P tenga el valor más grande es la distribución más probable de las partículas del sistema entre los niveles de energía accesibles al mismo.




Sobre la relación entre entropía-información alguien podrá aportar detalles sobre el tema,
parece una relación lógica conocido el ciclo de Carnot (termodinámica) y que la teoría de la información está relacionada con las leyes matemáticas que rigen la transmisión y el procesamiento de la información ocupándose de la medición de la información y de la representación de la misma.

Por un lado está el "flujo de información" y por otro el "flujo de calor", conceptos relacionables que pueden ser entendidos utilizando herramientas/lógicas similares.



Añado un video antiguo de Javier García sobre ello, https://youtu.be/04KAFqlTY ( el link funciona a pesar de que salga la cara sonriente donde debería poner xd)

Otro video reciente, https://youtu.be/vgYQglmYU-8

Muchas gracias por esta explicación, me ha ayudado a mí también.

La verdad es que la entropía es un concepto difícil de entender. No sabría decir si es una palabra polisémica, o si todos esos significados están relacionados entre sí (yo diría que sí, pero estoy empezando y me temo que rectificaré muchas veces antes de aclararme del todo, jaja).

[javisot20]

Es la confusión que generan los conceptos "orden y desorden", fíjate en las líneas que cité, hablan de medir el grado de organización.

Pola en los libros que estudió y sus referencias hablan de grado de desorden, es decir, por el mismo precio podemos hablar del grado de orden o desorden de un sistema, creando confusión al lector...

En vez de plantear la dicotomía orden o desorden es mejor reducirlo a "número de microestados compatibles con el macroestado de equilibrio". ( que podrá ser un número elevado o bajo de microestados, pero así por lo menos es cuantificable )

[Pola]

Gracias por la referencia, Sater. Nunca he leído nada de Susskind. Tiene que ser bueno. Y también interesante. A ver si encuentro el libro. Y suerte con la oposiciones.

Lo del "número de microestados compatibles con el macroestado de equilibrio" y que el "macroestado que tenga el máximo número de microestados es el macroestado más probable" son dos ideas que me han aclarado bastante el panorama. Junto con el video de Quantumfracture.

Un saludo

[arivasm]

Aunque creo que ya lo recomendé en otras ocasiones, considero este vídeo una de las explicaciones más claras acerca de qué es la entropía y su relación con el orden y el desorden (¡térmico!). Respecto a la relación con la información, confieso que también me gustaría tenerlo claro.

Tiene subtítulos en castellano

[Pola]

Gracias Arivasm.

Seguramente no tiene nada que ver, pero mientras veía el vídeo se me ha ocurrido que es curioso que la función de onda sea un asunto que tiene que ver con las probabilidades y que a la entropía le suceda lo mismo. Parece que en algunas áreas fundamentales nos alejamos de soluciones deterministas.

Me consuela que haya personas con conocimientos y que también tengan dudas semejantes.

Un saludo

[MissEntropia]

Me consuela que hay personas con conocimientos y que también tengan dudas semejantes.

Ídem

Jejejeje.