אנטרופיה היא מדד למידת האי סדר במערכת.
המושג אנטרופיה מקורו מיוונית: טרופוס – שינוי או היפוך. את המושג טבע המדען לודויג בולצמן במחצית השנייה של המאה ה-19. האנטרופיה באופן פשטני מתייחסת למידת אי הסדר של מערכת. האנטרופיה של היקום גדלה כל הזמן, ומכן שמידת “אי הסדר” ביקום גדלה. יש להשקיע עבודה או מאמץ (אנרגיה) בכדי להקטין את האי סדר – את האנטרופיה. על מנת להדגים אי סדר של מערכת נסתכל על מערכת הכוללת את אותיות הא”ב העברי. מתאפשר רק מצב אחד לתיאור המערכת בה האותיות מסודרות לפי סדר הא”ב המקובל. במצב זה, המערכת מסודרת, אין אי סדר – האנטרופיה של המערכת נמוכה. לעומת זאת יש אין ספור מצבים אפשריים בהם האותיות אינן ערוכות כסדרן. הן יכולות להיות “בלתי מסודרות” באופנים רבים. מצב המערכת הוא ב”אי סדר” גדול, כלומר האנטרופיה של המערכת גבוהה. דוגמא נוספת היא מצבי הצבירה מוצק, נוזל וגז והמעברים ביניהם. חלקיקי החומר מסודרים יותר במצב המוצק מאשר במצב הנוזלי. כמו כן החלקיקים במצב הנוזלי יותר מסודרים מהמצב הגזי. לכן מתרחשת עליה באנטרופיה כאשר החומר עובר ממצב צבירה מוצק לנוזל ואחר כך לגז, בו החלקיקים כמעט ולא מסודרים (ראה האיור המצורף). תגובה כימית תיתכן אך ורק אם השקעת האנרגיה לסידור המערכת תשתלם.
התהליכים ביקום גורמים לכך שמידת האי סדר ביקום הולכת וגדלה. האנטרופיה של היקום שואפת להגיע למצב מקסימלי. אם האנטרופיה תגיע לגבול מקסימלי לא יתכנו יותר חיים. שכן המבנה של יצורים חיים מאופיינים על ידי ארגון שהוא מצב מסודר בו האנטרופיה נמוכה, ובמותם מתרחשים בהם תהליכי פירוק וריקבון, הגורמים לעליה באי סדר ובמילים אחרות לעליה באנטרופיה.
לקריאה ועיון נוסף: