కాలంలో ముందుకు వెళ్లినా, వెనక్కి వెళ్లినా భౌతికశాస్త్ర సూత్రాలు ఒకేలా పనిచేస్తాయన్న సిద్ధాంతం ఒక చిక్కుముడిగా మారింది. చాలా కాలం సరైన సమాధానం లేకుండా ఉన్న ఆ ప్రశ్నకు జవాబు అనుకోని చోట దొరికింది. స్టీమ్ ఇంజిన్‌ దానికి బదులు చెప్పింది.
పారిశ్రామిక విప్లవ ప్రారంభంలో స్టీమ్ ఇంజిన్లను మరింత మెరుగ్గా పనిచేసేలా తీర్చిదిద్దేందుకు శాస్త్రవేత్తలు కృషి చేశారు. ఇంజిన్‌కి నాలుగు దిశలా ఉష్ణం, శక్తిని ఎలా ప్రవహింపజేయాలో తెలుసుకునేందుకు ప్రయత్నించారు. ఫలితంగా థర్మోడైనమిక్స్ అనే కొత్త శాస్త్రం పుట్టింది. స్టీమ్ ఇంజిన్స్ పనితీరు గురించి థర్మోడైనమిక్స్ చాలా చెబుతుంది. ముఖ్యంగా సంఘటనలు ఒక క్రమంలోనే ఎందుకు జరుగుతాయో థర్మోడైనమిక్స్ రెండో నియమం వివరిస్తుంది.
కారణం ఎంట్రోపీ
స్వతంత్ర వ్యవస్థలు మరింత అవ్యవస్థీకృతంగా మారతాయే తప్ప.. ఎప్పటికీ వ్యవస్థీకృతంగా మారవు అని ఈ నియమం చెబుతుంది. ఉదాహరణకు ఓ కాఫీ కప్పు నేలపై పడితే.. అది పగిలి, అందులో ఉన్న కాఫీ బయటకు చిందుతుంది. ఈ ప్రక్రియను తిరిగి వెనక్కు మళ్లించడం కుదరదు. వ్యవస్థలను అవ్యవస్థీకృతంగా మార్చొచ్చు. కానీ, వాటిని పూర్వ స్థితికి తీసుకువెళ్లడం సాధ్యం కాదు. అలా ఎందుకు చేయలేమనేదే థర్మో డైనమిక్స్ రెండో నియమం వివరిస్తుంది. అందుకు కారణం ఎంట్రోపీ అని చెబుతుంది.
ఎంట్రోపీ అంటే!
ఎంట్రోపీ అంటే ఒక వ్యవస్థలో యాంత్రిక శక్తిగా మారలేని శక్తి పరిమాణం. ఒక వస్తువు ఎంట్రోపీ ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, అది అంతగా పనికిరాకుండా పోతుంది.
చిత్రంలో కనిపించే 'ఎస్' ఎంట్రోపీని సూచిస్తుంది. 'డీ' దానిలో వచ్చే మార్పును తెలిపే గణితపరమైన సంకేతం. 'డీఎస్' అంటే ఎంట్రోపీలో వచ్చే మార్పు. ఒక వ్యవస్థ ఎంట్రోపీ నిత్యం పెరుగుతూనే ఉంటుందనేదే ఆ సమీకరణం అర్థం.
కప్పు పగిలినప్పుడు, కాఫీలో పాలను కలిపినప్పుడు.. ఆ సంఘటనలు థర్మో డైనమిక్స్ రెండో సూత్రం ప్రకారమే జరుగుతాయి. పగిలిన కప్పు పూర్వ స్థితికి రావాలనుకుంటే, కాఫీ, పాలు తిరిగి వేరుపడాలనుకుంటే... అది ఆ సూత్రానికి విరుద్ధం అవుతుంది.
విశ్వంలో సంఘటనల క్రమాన్ని రెండో సూత్రం వివరిస్తుంది. ఎస్‌లో ఉండే ఆ ప్రవాహమే మనం కాలం అనుకునేదాని గురించి స్పష్టంగా చెబుతోంది... అది ఎప్పుడూ వెనక్కివెళ్లదని. ఎంట్రోపీ తగ్గడం థర్మో డైనమిక్స్ రెండో సూత్రానికి విరుద్ధం కాబట్టే కాలం వెనక్కి వెళ్లదు. విశ్వం ఎంట్రోపీ, అవ్యవస్థీకృత తత్వం నిత్యం పెరుగుతూనే ఉంటుంది. అంటే, ఎంట్రోపీ గరిష్ఠ దశకు చేరుకున్నప్పుడు మన విశ్వం పూర్తి అవ్యవస్థీకృతంగా మారిపోతుంది. శాస్త్రవేత్తలు దీన్ని 'థర్మల్ డెత్' అంటున్నారు. ఇక్కడ డెత్ అంటే అంతా నాశనమైపోయి, బూడిదవ్వడం కాదు. అంతకంటే ఘోరంగా ఉంటుంది. విశ్వమంతా ఒకటే ఉష్ణోగ్రత ఉంటుంది. జీవం ఉండదు. నక్షత్రాలు, పదార్థాలు మాయమవుతాయి. కొన్ని పార్టికల్స్, వాటి రేడియేషన్ మాత్రమే ఉంటుంది. కాలం గడిచిన కొద్దీ విశ్వం విస్తరిస్తూ పోతుంది. దాని శక్తి నశించి, ఖాళీగా మారిపోతుంది. దీన్ని 'బిగ్ ఫ్రీజ్' అని కూడా అంటుంటారు.
అయితే, బిగ్ ఫ్రీజ్ పరిణామం గురించి ఆందోళనపడాల్సిన అవసరం లేదు. ఇది జరిగేందుకు బిలియన్ల బిలియన్ల బిలియన్ల ఏళ్లు పడుతుంది. ఎంట్రోపీ విశ్వాన్ని ఎలా నాశనం చేసిందో చూసేందుకు మానవమాత్రుడెవరూ మిగలరు.
