ಅಲಭ್ಯತೆ(ಎಂಟ್ರೊಪಿ)

ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆ (ಸಿಸ್ಟಂ) ಹಠಾತ್ ಬದಲಾವಣೆ ಹೊಂದುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಅಳತೆ ಮಾಡುವ ಅಂಕ (ಎಂಟ್ರೊಪಿ). ಈ ಅಂಕದ ಹೆಸರು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಲಭ್ಯತೆ. ಉಷ್ಣ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ (ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ಸ್‌) ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರಸ್ಟ್ಯಾಟಿಸ್ಟಿಕ್ಸ್‌) ಇವುಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಅಲಭ್ಯತೆಯ ವ್ಯಾಖ್ಯೆ ನೀಡಬಹುದು. ಹೀಗೆ ದೊರೆಯುವ ಎರಡು ವ್ಯಾಖ್ಯೆಗಳೂ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಗತವಾಗಿವೆ.
ಉಷ್ಣಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ಅಲಭ್ಯತೆ S ನ ಬೆಲೆಯನ್ನು ನೀಡುವ ಸಮೀಕರಣ **ds=äq/T** ; q ಉಷ್ಣ ಪರಿಣಾಮ, T ನಿರಪೇಕ್ಷೆ ಉಷ್ಣತೆ. 
ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ಅಲಭ್ಯತೆ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕತೆಯ ಮಾನ ಅಥವಾ ಕ್ರಮರಾಹಿತ್ಯದ ಅಥವಾ ಗೊಂದಲದ ಡಿಗ್ರಿ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒಂದು ಕೋಣೆಯಲ್ಲಿರುವ ಗಾಳಿಯ ಅಣುಗಳು ಎಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು. ಅಣುಚಲನ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ಈ ಅಣುಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಯೇ ಉಷ್ಣ. ಅಂದರೆ ಕೋಣೆಯಲ್ಲಿರುವ ಗಾಳಿಯ ಎಲ್ಲ ಅಣುಗಳೂ 3.048 ಮೀ.‍‍x 1.524 x 2.743 ಮೀ. ಘನಗಾತ್ರದ ಕೋಣೆಯಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 10^{27} ಅಣುಗಳಿವೆ ಯೆಂದು ತಿಳಿದಿದೆ) ನಿರಂತರ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಊಹ್ಯ ಊರ್ಧ್ವ ಸಮತಳದಿಂದ ಕೋಣೆಯನ್ನು ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಭಾಗಿಸಲಾಗಿದೆಯೆಂದು ಭಾವಿಸಿದರೆ ಅಣುಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಯಿಂದ ಯಾವುದೋ ಒಂದು ಗಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅವೆಲ್ಲವೂ ಒಂದು ಭಾಗದಲ್ಲಿ ನಿಬಿಡವಾಗಿ ಸೇರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು; ಇನ್ನೊಂದು ಭಾಗ ಆ ಗಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅತಿ ವಿರಳವಾಗಬಹುದು. ಹೀಗೆ ಆಗುವ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು (ಪ್ರಾಬಬಿಲಿಟಿ) ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿದಾಗ ಸುಮಾರು 10^{299 999 999 999 999 999 999 999 998} ಸೆಕೆಂಡುಗಳಷ್ಟು ಕಾಲ ಬೇಕಾಗಬಹುದು ಎಂದು ತಿಳಿಯಿತು. ವಿಶ್ವದ ಪ್ರಾಯಕ್ಕಿಂತಲೂ (10^{17} ಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಳು) ಈ ಅವಧಿ ದೊಡ್ಡದು; ಸಾರಾಂಶವಿಷ್ಟೆ: ಕೋಣೆಯ ಒಂದು ಪಾರ್ಶ್ವ ನಿರ್ವಾತವೂ ಇನ್ನೊಂದು ಪಾರ್ಶ್ವ ಗಾಳಿ ಅಣುಗಳ ಅತಿ ನಿಬಿಡ ಸೇರ್ಪಡೆಯೂ ಆಗುವಂಥ ಘಟನೆ ಅಸಾಧ್ಯವಲ್ಲ; ಆದರೆ ಅತಿ ಅಸಂಭವನೀಯ.
ಜಗತ್ತಿನ ಯಾವ ಎರಡು ಪದಾರ್ಥಗಳಿಗೆ ಉಷ್ಣಾಂಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದ್ದರೂ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯು ತಾನಾಗಿಯೇ ಬಿಸಿ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಶೀತವಸ್ತುವಿಗೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಬೇಕಿದ್ದರೆ ನಮ್ಮ ಪ್ರಯತ್ನ ದಿಂದ ಇದನ್ನು ಶೀಘ್ರವಾಗಿ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು ಅಷ್ಟೆ. ಹೀಗೆ ಹರಿಯುವಾಗ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ನಾವು ನಮಗೆ ಬೇಕಾದ ರೂಪಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಆದರೆ ಹರಿದದ್ದಾದ ಮೇಲೆ ಶೀತವಸ್ತು ಹೀರಿಕೊಂಡ ಶಕ್ತಿಯು ನಮಗೆ ಅಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣ ಪ್ರವಾಹವಾದಾಗಲೆಲ್ಲ-ಉಷ್ಣಪ್ರವಾಹವು ಯಾವಾಗಲೂ ಆಗುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ-ವಿಶ್ವದ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ಹೀಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಭಾಗವು ಅಲಭ್ಯರೂಪವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಶೀತತಮ ಪದಾರ್ಥದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು ನಮಗೆ ಅಲಭ್ಯವಾದುದರಿಂದ, ಪದಾರ್ಥದ ಉಷ್ಣಾಂಶವು ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆಲ್ಲಾ ಲಭ್ಯಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚು ಎಂದು ಹೇಳುವ ಹಾಗಿಲ್ಲ. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ನಮಗೆ ಮತ್ತೊಂದು ಶೀತಪದಾರ್ಥದ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದರಿಂದ ಎಲ್ಲ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉಷ್ಣಾಂಶವೂ ಅಧಿಕವಾಗಿದ್ದರೆ ಆಗಲೂ ಶಕ್ತಿಯು ಅಲಭ್ಯವೇ. ಆದ ಕಾರಣ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉಷ್ಣಾಂಶಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ ಶಕ್ತಿಯ ಲಭ್ಯತೆಯು ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣವಿನಿಮಯ ವ್ಯಾಪಾರಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಸಿ ಪದಾರ್ಥವು ಆರಿ, ಶೀತ ಪದಾರ್ಥವು ಬಿಸಿಯಾಗು ವುದರಿಂದ ಉಷ್ಣಾಂಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯು ಲಭ್ಯರೂಪದಿಂದ ಅಲಭ್ಯರೂಪಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ.
ಶಕ್ತಿಯು ಅಲಭ್ಯತೆಯ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ-ಅಲಭ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆಲ್ಲ-ವಿಜ್ಞಾನಿಯು ಎಂಟ್ರೋಪಿ ಎಂದು ಹೆಸರಿಟ್ಟಿದ್ದಾನೆ. ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಗಾತ್ರ (ಘನಾವಕಾಶ), ಒತ್ತಡ, ಉಷ್ಣಾಂಶಗಳು ಹೇಗೆ ಅದರ ಸ್ಥಿತಿವಿಧಾಯಕಗಳೋ ಹಾಗೆಯೇ ವಸ್ತುವಿನ ಎಂಟ್ರೋಪಿಯೂ ಅದರ ಸ್ಥಿತಿವಿಧಾಯಕ ಪರಿಮಾಣ. ಕೆಲವು ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳ ಗಾತ್ರ, ಉಷ್ಣಾಂಶಗಳು ಏರಬಹುದು, ಕೆಲವು ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಇವು ಇಳಿಯಬಹುದು; ಆದರೆ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಎಂಟ್ರೋಪಿಯು ಮಾತ್ರ ಎಲ್ಲ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ವೃದ್ಧಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಸಮಸ್ತ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಒಂದಲ್ಲ ಒಂದು ಕಡೆ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿಯೋ, ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಲ್ಲಿಯೋ ಉಷ್ಣವಿನಿಮಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಾದರೆ, ಶಕ್ತಿಯ ಅಲಭ್ಯ ರೂಪವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಎಂಟ್ರೋಪಿಯು ವೃದ್ಧಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಅರ್ಥ: ಕಾಲ ಕಳೆದಂತೆ, ವಿಶ್ವದ ವಯಸ್ಸು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಎಂಟ್ರೋಪಿಯೂ ವೃದ್ಧಿಯಾಗುತ್ತ ಹೋಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದರಿಂದ ಕೆಲವು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಎಂಟ್ರೊಪಿಯ ವೃದ್ಧಿಯನ್ನೇ ನಮ್ಮ ಇಂದ್ರಿಯಗಳು ಕಾಲಗತಿ ಎಂದು ಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಹೇಳುವಷ್ಟರಮಟ್ಟಿಗೆ ಹೋಗಿದ್ದಾರೆ. ಎಂಟ್ರೋಪಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತ ಹೆಚ್ಚುತ್ತ ಅಧಿಕತಮವಾದಾಗ, ಅಂದರೆ ಎಲ್ಲ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉಷ್ಣಾಂಶವೂ ಒಂದೇ ಆದಾಗ, ವಿಶ್ವವು ಕೊನೆಗಾಣುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಅಧೋಗತಿಯ ಕಾರಣವಾಗಿ ಯಾವ ಕ್ರಿಯೆಯೂ ನಡೆಯುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ವಿಶ್ವದ ಉಷ್ಣಮರಣವಾದಿಗಳ ಮತ. ವಿವಿಧ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ವಸ್ತುಗಳ ಎಂಟ್ರೋಪಿಯಲ್ಲಿ ಆದ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಉಷ್ಣಚಲನವಿಜ್ಞಾನದ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮದಿಂದ ಗಣಿಸಬಹುದೇ ಹೊರತು ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನೇ ಗುಣಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಕೊರತೆಯನ್ನೂ ಜರ್ಮನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ನರ್ನ್‌ಸ್ಟ್‌ ಎಂಬುವನು ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ ಹೋಗಲಾಡಿಸಿದ. ಈತನು ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉಷ್ಣಾಂಶ ಸಹಜಶೂನ್ಯ ಡಿಗ್ರಿ (273.1 ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ ಡಿಗ್ರಿಗಳು) ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಎಂಟ್ರೋಪಿ ಶೂನ್ಯವೆಂದೂ ಉಷ್ಣಾಂಶ ಸಹಜಶೂನ್ಯ ಡಿಗ್ರಿಯ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಯಾವ ಕ್ರಿಯೆ ಜರುಗಿದರೂ ಎಂಟ್ರೋಪಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗುವುದಿಲ್ಲವೆಂದೂ ತೋರಿಸಿದ. ಇದಕ್ಕೆ ಉಷ್ಣಚಲನ ವಿಜ್ಞಾನದ ಮೂರನೆಯ ನಿಯಮವೆಂದು ಹೆಸರಿಟ್ಟಿದ್ದಾರೆ.
ಈ ನಮ್ಮ ವಿಚಾರಗಳ ಸಾರಾಂಶವನ್ನು ಈ ರೀತಿ ನಿರೂಪಿಸಬಹುದು : ಪ್ರಕೃತಿ ವ್ಯಾಪಾರಗಳೆಲ್ಲ ಶಕ್ತಿಯು ಲಭ್ಯ ರೂಪದಿಂದ ಅಲಭ್ಯ ರೂಪಕ್ಕೆ ಮಾರ್ಪಾಡಾಗುತ್ತದೆ. ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉಷ್ಣಾಂಶ ಸಹಜಶೂನ್ಯ ಡಿಗ್ರಿಯ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಶಕ್ತಿ ವಿನಿಮಯವಾದರೂ ಶಕ್ತಿಯ ಅಲಭ್ಯತೆ ಹೆಚ್ಚುವುದಿಲ್ಲ. ಉಷ್ಣಾಂಶ ಸಹಜ ಶೂನ್ಯ ಡಿಗ್ರಿಯೇ ಇದ್ದರೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅಲಭ್ಯತೆ ಶೂನ್ಯ.

ವರ್ಗ:ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ