Bài thuyết trình Entropy và ứng dụng - Nguyễn Thị Minh Hương

rong hóa học, sinh học và cả chính trị và xã hội học, Nhưng ứng dụng quan trọng nhất của entropy và có lẽ cũng phổ biến nhất của entropy là về mặt kinh tế, và một trong những vấn đề luôn xảy ra trong đó là bình ổn thị trường. Giải quyết tranh chấp
Trước hết chúng tối xin nêu ra ý tưởng tổng quan về kinh tế của Alan Raise:
“Chúng tôi tranh luận rằng khi các hệ thống kinh tế tăng trưởng và phát triển, chúng vần gia tăng tổng khuếch tán của chúng, phát triển những cấu trúc phức tạp hơn với nhiều năng lượng đi vào hơn, gia tăng hoạt động mang tính chất chu kì của chúng, phát triển sự đa dạng lớn hơn và tạo ra những cấp độ trật tự hơn, tất cả dẫn tới việc làm giảm năng lượng. Những puy luật tồn tại trong các hệ thống kinh tế là việc thu hút năng lượng vào việc sả xuất của chúng và cung cấp những quá trình dẫn truyền làm tăng tổng khuếch tán của hệ thống... Chúng tôi tin rằng mô thức nhiệt động lực học làm cho những nghiên cứu về hệ thống kinh tế được phát triển từ một môn khoa học mô tả thành một môn khoa học tiên đoán dựa trên những quy tắc căn bản nhất của vật lý trở nên khả thi hơn.” 
Trước hết khi chúng ta nên biết khi hệ cô lập trao đổi năng lượng thì năng lượng hữu ích giảm và năng lượng vô ích tăng lên và sự hao phí ngẫu nhiên đó gọi là entropy.
VD: cơ thể chúng ta là một hệ kín, vậy ai trong chúng ta có thể khẳng định rằng 50 năm nữa chúng ta sẽ sử dụng tốt năng lượng hơn bây giờ. Tôi nghĩ là không, chúng ta sẽ yếu đi và sử ụng năng lượng kém hiểu quả hơn.
Vậy nên: khi có sự xuất hiện của mũi tên thời gian và sự không thuận nghịch thì entropy sẽ ngày càng gia tăng và đạt tới cực đại. Khi entropy cực đại thì hệ kín đó hết năng lượng và diệt vong. Và hệ thống kinh tế của ta chịu tác động của nguyên lý II. 
Mà thì hệ thông kinh tế của chúng ta luôn cần sử dụng năng lượng, vậy thì sẽ có lúcc nào đó hệ thống kinh tế của chúng ta sẽ đạt cực đại của entropy và sẽ bị tàn lụi chăng??? Bởi kinh tế sẽ càng hỗn loạn và làm tăng entropy của hệ tới trạng thái cân bằng. Nhưng thật may mắn câu trả lời là không. Tại sao? Để giải đáp thắc mắc trên chúng ta nên nói sơ qua về điều này.
Khi hệ thống kinh tế tăng trưởng thì có 6 điểm sau:
Một sự gia tăng trong tổng năng lượng sử dụng: chúng ta có thể nói sơ qua về quá khứ, cách đây khoảng vài chục nghìn năm liệu tổ tiên ta ngày xưa có những máy móc hiện đại sử dụng nhiều nhiên liệu như bây giờ, liệu tổ tiên ta đã sử dụng tổng mức năng lượng bằng bây giờ. Tôi có đọc được một tài liệu và biết được chỉ trong 40-50 năm trở lại đây chúng ta đã sử dụng mức năng lượng gấp hàng chục lần cả ngàn năm trước cộng lại. Vậy nên khi tăng trưởng kinh tế thì đồng thời ta cũng tăng nguồn năng lượng sử dụng.
Sự phát triển của những cấu trúc phức tạp hơn: nền kinh té khi mới thành lập là một nền kinh tế tự túc tự cấp nhỏ, sau khi hình thành được thành thị thì chúng ta đã có những người buôn bán nhỏ lẻ rồi đến việc hình thành các khu chợ nhỏ, rồi lớn v v. Và giờ đây nền kinh tế rất phát triển với đủ thể thức kinh doanh ( tư nhân, nhà nước, doanh nghiệp, v.v.)
Sự gia tăng trong hoạt động có tính chu kì tự dẫn truyền và sự tham gia của thể chế trong quá trình: khi nền kinh té tăng trưởng đã thu hút không chỉ rất nhiều thành phần tham dự, đồng thời tạo ra một quy luật chung cho nó tăng trưởng theo từng chu kì khác nhau, và có sự biến động chung của thị trường, những vi dụ cho điều này thì không nói chắc ai cũng biết.
Sự nổi lên của tính đa dạng hơn: khi kinh tế ngyaf càng phát triển thì ngày càng xuất hiện thêm những mặt hàng mới, những cơ hội mới và nhiều chủng loại của kinh tế.
Sự tạo ra tính thứ bậc hơn: và nền kinh tế càng tốt thì tính phân bạc của nó càng cao, theo từng ngành, ban khác nhau và có thứ tự rõ ràng, thwo những cấp bác như bộ, sở .v.v
Sự gia tăng về cấu trúc của kiến thức vầ sự hiểu biết, sự quan trọng của những mói quan hệ giữa chúng : và đây có lẽ là điều dễ thấy nhất, trong thực tế, xã hội càng phát triển thì con người càng thông minh hơn, hiểu biết hơn.
Chúng t hãy thử tưởng tượng vũ trụ của chúng ta là mọt hệ kín rất lớn bao gồm nhiều hệ khác nhỏ hơn từ đơn giản đến phức tạp ( tế bào và rừng cây...)
Vậy thì suy cho cùng hệ thông kinh tế cũng chỉ là một hệ tồn tại trong lòng xã hội loài người, vậy nên khi loài người phát triển thì hệ thống kinh tế cũng phát triển và ngược lại khi loài người trì trệ thì hệ thống kinh tế cũng sẽ trì trệ theo.
Và như đã nói ở trên khi con người phát triển thì sẽ sử dụng nhiều năng lượng hơn. Và nguồn năng lượng sử dụng còn tùy thuộc vào dân số, thế nhưng có một điều trái ngược là tổng mức năng lượng sử dụng của toàn châu Phi lại không bằng mức năng lượng sử dụng của Mĩ. 
Vậy thì đâu mới là câu trả lời hợp lí cho việc này???
Đó chính là sự tự tổ chức và khả năng khuếch tán. sự tự tổ chức là yếu tố quan trọng để một hệ từ một cấu trúc hỗn loạn và mất trật tự trở nên quy củ hơn, chúng ta gọi đó là trật tự trong hỗn loạn. Và khả năng khuếch tán để lan truyền sự tổ chức đó. Nhờ vào sự tự tổ chức mà chúng ta chuyển hóa và hấp thu năng lượng tốt hơn. Ta có thể so sánh giữa rừng cây và sa mạc, không phải nói thì ai cũng biết điều mà tôi muốn nêu ra, rừng cây sử dụng tốt năng lượng hơn nhờ vào khẳ năng tổ chức tuyệt vời của nó. 
VD: chúng ta đã phải trải qua từ thời nguyên thùy-> quân chủ-> cộng hòa và XHCN và chúng ta luôn phải thiết lập lại trật tự vì luôn tồn tại những kẻ ở ngoài vòng pháp luật. Nếu chúng ta không có sự tổ chức thì xã hội sẽ hỗn loạn và entropy của hệ lại tăng. Thế nhưng trong kinh tế, sự tự tổ chức là một quá trình rất phức tạp và đòi hỏi nhiều năng lượng để hấp thu, chuyển hóa và khuếch tán hơn. Vì vậy tăng việc sử dụng năng lượng hữu ích là rất quan trọng, vì nó giúp tối thiểu hóa entropy để chống lại sự sụp đổ của chúng ta trước khi tìm ra con đường mở rộng giới hạn “thâu tóm năng lượng”. Biến nó thành một phần của hệ thống kinh tế
	Như vậy chúng ta đã giải quyết được 5 điều đầu tiên
Chỉ vì việc sử dụng nguồn năng lượng không hợp lý của chúng ta mà sự gia tăng entropy cao lên:
Mỗi năm Thế giới phải chi cho quân đội số tiền gấp 12 lần số tiền chi cho việc phát triển đất nước. 
Trên 50% lượng thực phẩm trên Thế giới dùng làm thức ăn cho chăn nuôi hay nguyên liệu sinh học trong khi có gần 1 tỉ người đang đói. (2009)
Hằng năm có 5000 người chết vì thiếu nước sạch, 1 tỉ người không có nước sạch và lượng băng mỏng đi 40% chỉ trong 40 năm. (tính đến năm 2009)
Mỗi năm có 13 triệu ha rừng bị biến mất. ¾ cá trên khắp Thế giới dần bị cạn kiệt và suy giảm nhanh chóng. Cứ 4 loài thì có 1 loài động vật có vú, 8 loài thì có 1 loài chim, 3 loài thì có 1 loài lưỡng cư có nguy cơ tuyệt chủng. Nhanh gấp 1000 lần so với tỉ lệ tự nhiên.
Và đến năm 2050 có thể có ít nhất 200 triệu người phải tị nạn do biến đổi khí hậu.
Vậy thì tại sao chúng ta sao chúng ta đã biêt nguyên lí tăng entropy và hệ quả của nó mà chúng ta vẫn sử dụng năng lượng một cách kém hiểu quả. Nhưng điều quan trọng hơn là tại sao nền kinh té của chúng ta chưa bị diệt vong và không hề có dấu hiệu diệt vong????
Để giải thích cho điều này chúng ta hãy thử trả lời câu hỏi sau
Tại sao kinh tế phát triển hơn một rừng cây?
Nếu xét về sự tự tổ chức thì chúng ta không thể nào so sánh với sự phân tầng đến tuyệt vời của chúng. Và nếu xét về khả năng mở rộng thì thực tế chúng ta còn thua xa. Vậy thì tại sao???
Đó là do hệ thông kinh tế là cấu trúc có hiểu biết và vì thế mà nó có thể dùng sự hiểu biết để gia tăng sức chứa năng lượng của nó lớn hơn. Đúng vậy kinh tế đi kèm với khoa học và công nghệ. Chúng ta biết cách để sử dụng năng lượng một cách hiệu quả hơn và chúng ta có thể mở rộng giới hạn sử dụng năng lượng của mình. Và cũng nhờ vậy mà làm cho entropy không thể đạt tới trạng thái cân bằng (cực đại) được. Tại sao tôi lại nói là có thể, bởi vì không phải lúc nào chúng ta cũng thành công, và dẫn chứng là nhiều nền văn minh vĩ đại đã bị sụp đổ, tàn lụi. Nghe thì có vẻ bi quan nhưng thực tế là như vậy:.
 Phát minh vĩ đại nhất của con người là lửa được phát hiện cả ngàn năm trước đây và vài trăm năm sau thì người ta đã tìm ra nguyên liệu mới là than. Cho đến cuối thế kỉ 19 thì dầu mỏ được phát hiện và cho tới nay thì chưa có một nguồn nguyên liệu nào có thể thay thế đượcmặc dù lượng sử dụng tăng lên rất nhiều lần.
Nhưng cũng thật may mắn là chúng ta đã không suy nghĩ bi quan mà luôn tìm ra những giải pháp khắc phục trước khi tìm được nguồn nguyên liệu thay thế 
ở Băng–la-dét một người đàn ông đã có ý định thành lập 1 ngân hàng chỉ cho người nghèo vay và trong 30 năm đã thay đổi bộ mặt của hơn 150 triệu người
Trên Thế giới cứ 5 trẻ thì có 4 trẻ đc tới trường (2009)
Và 1 trong những nước nghèo nhất như Lesotho lại là nước đầu tư nhiều nhất cho giáo dục.
Các quốc gia trên Thế giới đã biết đoàn kết lại để bảo vệ 2% lượng nước trên đất liền, biết xây dựng các công viên tự nhiên chiếm 13% diện tích đất.(2009)
V.v.v.v.v.v 
Những động thái trên đã phân nào làm giảm sự gia tăng của entropy tiến tới trạng thái cân bằng và góp phần làm tăng tuồi thọ của nền kinh tế cũng như xã hội loài người. Vậy thì chúng ta hoàn toàn có khả năng!!! Trước hết bằng việc sử dụng tiết kiệm và tái sử dụng năng lượng.
Tôi đã từng mơ về
Nhà máy chạy bằng sức nóng của trái đất (địa nhiệt)
Những con giun khổng lồ ngoài biển để lấy năng lượng từ những cơn sóng.
Những vùng đất bạt ngàn cối xay gió
Và những tấm pin mặt trời phủ rộng khắp: theo như số liệu cho biết thì lượng năng lượng trong một giờ mặt trời chiếu xuống trái đất bằng tổng năng lượng mà toàn thể loài người sử dụng trong một năm
Vậy với những nguồn năng lượng dồi dào và vô tận đó, tại sao chúng ta không sử dụng nó để làm giảm entropy của hệ. Và muốn làm được việc đó thì chúng ta trước hết phải “Dừng ngay việc khoan vào Trái đất mà hãy ngước mắt nhìn lên trời.”
Sự điều độ của chúng ta có thể thay đổi một vài thứ, trước hết là chúng ta.
Một câu nói nổi tiếng trong kinh tế học mà có lẽ bất cứ ai học kinh tế cũng đều biết đó là “ trong dài hạn công nghệ sẽ thay đổi” 
Nhưng thay đổi là có rủi ro và dài hạn là không chắc chắn.