সহজ ভাষায় এনট্রপি - Entropy and Its Physical Explanation with Significance

এনট্রপিঃ আমরা জানি মহাবিশ্বের শুরু হয়েছে এক প্রচণ্ড নিয়মতান্ত্রিক বিশৃঙ্খলার (big bang) মধ্য দিয়ে । সময়ের শুরু হয়েছে যেদিন এনট্রপির শুরু হয়েছে সেদিন থেকেই । এই মহাবিষে এনট্রপির মান দিন দিন বেরেই চলছে । যেদিন এই মহাবিশ্বের এনট্রপি সর্বোচ্চ হয়ে যাবে ওই দিন বিশৃঙ্খলা চরমে পৌছবে । এর মানে তখন আমাদের এ মহাবিশ্বে ব্যবহার্য কোন তাপশক্তি থাকবে না । আর এটাকে বলা হয় মহাবিশ্বের তাপীয় মৃত্যু ।
সহজ কথায় কোন সিস্টেমের বিশৃঙ্খলার পরিমাপ হচ্ছে এন্ট্রপি (Disorder & Randomness of a system )।
কোন সিস্টেম বা বাবস্থায় যদি কিছু পরিমাণ তাপশক্তি ইনপুট হিসেবে দেওয়া হয় তাহলে ঠিক ওই পরিমাণ তাপশক্তি আউটপুট হিসেবে পাওয়া যাবে না ।
কিছু কম পাওয়া যাবে । তাহলে বাকি তাপশক্তি গেল কোথায় ? বাকি তাপশক্তির কিছুটা অংশ সিস্টেম নিজে শুষে নিয়েছে । এই শুষে নেওয়ার ফলে ব্যবস্থাটি বা যন্ত্রটি গরম হয়েছে। আর বাকি অংশ বাবস্থাটীর অণুগুলো শুষে নিয়েছে । এই শুষে নেওয়া তাপশক্তির কিছু অংশ ব্যবহার করে অণুগুলোর গতিশক্তি বাড়ে , গতিশক্তি প্রাপ্ত হলেই এরা ছুটাছুটি করে এবং একে অপরের সাথে সংঘর্ষের মাধ্যমে এই গতিশক্তির কিছু পরিমাণ তাপশক্তি হিসেবে আমরা পাই । এটাই আউটপুট । এই যে আমরা একটা ব্যাবস্থায় কিছু পরিমাণ তাপ শক্তি দিলাম এবং এর ফলে অণুগুলো ছোটাছুটি করে বিশৃঙ্খলা সৃষ্টি করল এটাই হল এনট্রপি ।

এখন প্রশ্ন হল এনট্রপি কি মাপা সম্ভব ?? এর সরাসরি উত্তর হল না । একটা লোহার দণ্ডের কথা বিবেচনা করা যাক । এর অনু-পরমানু গুলো সব সময় কম্পনশীল অর্থাৎ বিশৃঙ্খল ।এই যে লোহার অনুগুল জন্মবধি বিশৃঙ্খল ,এটা ওই পরমাণুগুলোর সহজাত এনট্রপি । এই উদাহরণ থেকে সহজেই বলে দেয়া যায় যে এই এনট্রপি মাপা আসলে কখনই সম্ভব না । তবে এনট্রপির পরিবর্তন মাপা সম্ভব । এটা মাপার জ ন্য যে সুত্র ব্যবহার করা হয় তা হল ds=    এখানে  মানে হল কতটুকু শক্তি দেয়া হয়েছে আর কতটুকু কাজ (শক্তি)পাওয়া যাবে তার পার্থক্য ।  T হলো তাপমাত্রার পরিমাপ । আর ds হলো এনট্রপির পার্থক্য ।
এখন তাপগতিবিজ্ঞানের কিছু বিষয় নিয়ে আলোচনা করা যাক । সমষো প্রক্রিয়া এবং রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ার এনট্রপির কি হয়? সমষো প্রক্রিয়ায়  তাপমাত্রার কোন পরিবর্তন হয় না । কিন্তু আশেপাশের পরিবেশের সাথে তাপের আদান প্রদান হয় । ফলে এনট্রপির নিট পরিবর্তন শুন্য থাকে ।রুদ্ধতাপীয়  প্রক্রিয়ায় তাপের আদান-প্রদান হয় না অর্থাৎ তাপ রুদ্ধ থাকে , dQ =0 । তাই ধরে নেয়া যায় যে এনট্রপি স্থির থাকে । যদিও ।রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় এনট্রপির কিছু পরিবর্তন ঘটে , তবে সেটা আনবিক পর্যায়ে ।

এখানে একটি প্রশ্ন থেকে যায় যে রাশিটি (এনট্রপি) একটি সিস্টেম এর কেবল পরিবর্তন ঘটাচ্ছে তার দরকারটা আসলে কোথায় ? আমরা যদি কোয়ান্তাম পর্যায়ে যাই তাহলে বুঝতে পারব এনট্রপি কতটা গুরুত্বপূর্ণ । বাহ্যিক ভাবে দেখলে প্রতিটি আনবিক বন্ধনে জড়িয়ে আছে এনট্রপি ।  এজন্যই রাসায়নিক বিক্রিয়ায় তাপের উদগিরন বা শোষণ হয় । এনট্রপি না থাকে কোন আনবিক বন্ধন-ই সম্ভব হতো না । আর তাহলে হয়ত মহাবিশ্বে কোন বস্তুই থাকতো না ।