آنتروپى
آنتروپى (Entropy)مقدار بىنظمى موجود در سيستم است، كه در قالبِ يكنواختى و تقارن جلوه می‌كند.
بيشترين تقارنى را كه مىتوان فرض كرد فضايى است كه در آن تنها خلأ مطلق وجود داشته باشد. به عبارت ديگر، بيشينهى تقارن، يعنى يكنواختى محض، تنها در نيستىِ كامل ظهور مىكند. در چنين شرايطى چون هيچ چيز تقارن را نمىشكند، مقدار اطلاعات صفر است و تقارن در بيشينهى مقدار خود مىباشد. در فيزيك، فضايى كه محتوى هيچ باشد دمايى معادل صفر مطلق خواهد داشت كه بروز بيرونى ندارد و تنها به عنوان مقدارى بر روى كاغذ قابل تصور است. با توجه به نيست بودنِ نيستى و ناممكن بودنِ وجود فضايى كه محتوى هيچ باشد، مىتوان به دليلِ حضور اطلاعات در همه‌جا پىبرد.
يكى از مهمترين راههاى تعريف تقارن و اطلاعات، آن است كه اين دو را با نظم و بىنظمى مترادف بگيريم. اين روش از علم ترموديناميك برخاسته است. اين علم يكى از شاخههاى فيزيك است كه به چرخش گرما در سيستمها مىپردازد، و شالودهاش بر چند قانون بنيادين استوار شده كه چارچوب كلى رفتار همهى سيستم‌هاى فيزيكى را تعيين مىكنند. از اين ميان، قانون دوم ترموديناميك براى ما جالب است چون به طور مستقيم به مفهوم تقارن و اطلاعات مربوط مىشود.
قانون دوم ترموديناميك را به شكل ساده مىتوان اين طور بيان كرد: در يك سيستم بسته، در طول زمان آنتروپى (بىنظمى) زياد مىشود. به عنوان مثال، يك ليوان آب را در نظر بگيريد كه يك حبه قند در آن انداخته باشيم. ليوان پر آبى كه يك حبه قند در آن وجود دارد مىتواند به عنوان سيستمى در نظر گرفته شود كه با حد و مرزِ شيشهى ليوان و درپوشى شيشهاى از محيط جدا شده است. براى اين كه كارمان سادهتر شود، براى لحظهاى فرض غلطِ بسته بودنِ چنين سيستمى را بپذيريد. قانون دوم ترموديناميك به ما مىگويد كه در طول زمان، بىنظمى اين سيستم افزايش مىيابد. اين بدان معناست كه اگر بعد از يك ماه دوباره به اين ليوان نگاه كنيد، خواهيد ديد كه قند در آب حل شده و يكنواختى/ تقارن/ بىنظمى آن زياد شده است.
نخست بگذاريد مقدار اطلاعات موجود در اين دو حالت را با هم مقايسه كنيم. ليوانى پر از آب كه حبهاى قند در كف آن وجود دارد، آشكارا شكلى از شكست تقارن را از خود نشان مىدهد. چينشِ خاص ماده و انرژى در سيستم به شكلى است كه ساختارى بلورى و متراكم از قند در موقعيت فضايى خاصى در كف ليوان وجود دارد و توسط زمينهاى با عناصر و روابط متفاوت احاطه شده است. در واقع، آب و قندِ اين ليوان را مىتوان به عنوان دو زيرسيستم متمايز در نظر گرفت كه هريك قواعد و ساختار و كاركرد خاص خود را دارند.
وقتى پس از يك ماه دوباره سراغ ليوان مىرويم، مىبينيم كه اثرى از اين دو بخش باقى نمانده است. كل مجموعه به يك سيستم همگن - مقدارى آب قند با غلظت ثابت - تبديل شده است. شكست تقارنى كه قبلا در اين مجموعه ديده بوديم ديگر وجود ندارد. به همين دليل هم مىتوان گفت مقدار اطلاعات در سيستم كاهش يافته، تقارن آن زيادشده و بنابراين بىنظمتر شده است.
آنچه در ليوان آب ديديم در جاهاى ديگر هم نمود دارد. آبى كه در ليوان است بخار مىشود و مولکول‌هاى به هم چسبيدهى آن، با الگويى شبيه به حل شدن قند در آب، در محيط پراكنده مىشوند. بدن جانداران بعد از مرگ تجزيه مىشود و موادش در محيط پراكنده مىگردد و...
