Entropie ist ein Maß für Unordnung oder Zufälligkeit in einem System. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Gesamtentropie eines abgeschlossenen Systems niemals abnimmt. Sie bleibt entweder gleich oder nimmt zu. Deshalb fließt Wärme von warm nach kalt, deshalb setzt sich ein zerbrochenes Glas nicht von selbst wieder zusammen und deshalb scheint die Zeit eine Richtung zu haben. Entropie ist keine Kraft, sondern eine statistische Tendenz. Es gibt schlichtweg mehr Möglichkeiten für ein ungeordnetes als für ein geordnetes System.

Entropie wird in Joule pro Kelvin gemessen. Ludwig Boltzmann gab ihr eine statistische Definition: S = k ln W, wobei k die Boltzmann-Konstante und W die Anzahl der Mikrozustände ist, die einem gegebenen Makrozustand entsprechen. Ein Makrozustand mit mehr Mikrozuständen besitzt eine höhere Entropie. Deshalb hat ein Gas, das sich ausdehnt und einen Raum ausfüllt, eine höhere Entropie als ein in eine Ecke komprimiertes Gas. Entropie findet auch in der Informationstheorie Anwendung, wo sie die Unsicherheit oder den Informationsgehalt einer Nachricht misst. Die beiden Konzepte sind verwandt, aber nicht identisch.

Entropie-Fakten

• Definition. Maß für Unordnung oder Zufälligkeit.
• Zweiter Hauptsatz. Die Gesamtentropie eines geschlossenen Systems nimmt niemals ab.
• Boltzmann. S = k ln W.
• Direction. Erklärt den Zeitpfeil.
• Information. Misst die Unsicherheit in einer Nachricht.

Entropie ist nicht dasselbe wie Energie. Energie bleibt erhalten. Entropie hingegen nimmt tendenziell zu.