Irreversiibileja

Irreversiibileja tarkoittaa ilmiöitä tai prosesseja, joita ei voi palauttaa täydellisesti alkuperäiseen tilaan ilman ulkoisia toimenpiteitä tai muutoksia järjestelmässä. Käsite esiintyy erityisesti termodynamiikassa, kemiassa ja fysiikassa.

Termodynamiikassa irreversibiliteetti liittyy entropian kasvuun. Suljetussa systeemissä tapahtuvat prosessit etenevät todennäköisyyksiä suuremman epäjärjestyksen suuntaan. Reversiibiliksi katsotaan teoreettinen ideaalitapaus, jossa prosessi voitaisiin kiertää ilman, että ympäristöä tarvitsee muuttaa. Käytännössä monet prosessit ovat makrotasolla irreversibileita: lämpötilojen tasoittuminen, kahden eri lämpötilan kaasun sekoittuminen sekä faasimuutokset kuten höyrystyminen ja kiteytyminen.

Kemiassa reaktiot voivat olla reversiibileja tai irreversibleiksi kutsuttuja riippuen siitä, palaavatko tuotteet lähtöaineiksi. Monia prosesseja pidetään käytännössä irreversibleina, kun tuotteet poistuvat järjestelmästä tai kun reaktioketju etenee loppuun asti eikä paluuta ole näköpiirissä.

Fysikaalisessa kontekstissa irreversibiliteetti liittyy makrotason ilmiöihin, joissa ajan suunta on yksiselitteinen. Mikroskooppiset lait ovat ajassa palautuvia, mutta suurissa järjestelmissä tilastolliset syyt ohjaavat kokonaisuuden kohti pysyvää tilaa.

Esimerkkejä arjessa ovat lasin rikkoutuminen, kahvin sekoittuminen maidon kanssa sekä lämpötilan tasaantuminen. Tietotekniikassa irreversibiliteetti liittyy tiedon hävittämisen ja tallentamisen termodynaamisiin kustannuksiin; Landauerin periaate määrittää vähimmäisenergian, joka on kytketty yhden bitin tiedon muuntamiseen.