Irreversibileitä

Irreversibileitä tarkoittaa yleisesti ilmiöitä tai prosesseja, joita ei voi palauttaa täysin takaisin alkuperäiseen tilaan pelkällä prosessin kulun muuttamisella. Käytännössä irreversibiliteetti liittyy energian hajautumiseen ja ympäristön tilan muutokseen, jolloin järjestelmän palauttaminen edellyttää ulkopuolista vaikutusta tai suuria muutoksia ympäristössä.

Termodynamiikassa irreversibiliteetti liittyy entropian tuotantoon. Reaaliset prosessit, kuten kitka, lämpötilaerot, sekoittuminen ja kemialliset reaktiot, eivät ole palautuvia; niiden aikana osa energiasta muuttuu vähemmän hyödyllisiin muotoihin ja osa siirtyy ympäristöön. Tämä entropian lisääntyminen määrittelee prosessin suunnan ajan suhteen, mikä tuottaa untaajalla olevan ”aikakaaren” tai arrow of time -käsitteen.

Reversiibeli prosessi on teoreettinen malli, jossa tilojen muutokset voivat tapahtua pienin askelin siten, että sekä järjestelmä että ympäristö voidaan palauttaa alkuperäiseen tilaan ilman nettiehkäisyjä entropiassa. Todelliset prosessit ovat kuitenkin epävaraat ja niillä on yleensä ainakin jonkin verran entropian tuotantoa, mikä tekee niiden täydellisen kumoamisen käytännössä mahdotonta.

Irreversibileitä käsitteitä sovelletaan laajasti fysiikassa, kemian ja materiaalitieteen lisäksi esimerkiksi energiankäytön ja prosessisuunnittelun yhteyksissä. Ne auttavat ymmärtämään energiankulutuksen tehollista rajallisuutta, järjestelmien kehityssuuntia sekä luonnonilmiöiden aikajanaa.

Lisäksi käsite on keskeinen keskusteluissa sekä klassisessa että epäjatkuvassa fysiikassa, joissa irreversibiliteetti heijastaa todellisuuden epävarmuutta ja ajan kulun yksisuuntaisuutta.