Reversibilitet

Reversibilitet er egenskaben hos en proces eller operation, der kan vendes, så systemet og dets omgivelser vender tilbage til deres oprindelige tilstand uden nettoændringer.

I termodynamik er et reversibelt forløb en idealisering, hvor processen forløber kvasistatisk og dermed holdes i nærmest ligesvægt ved hvert trin; der opstår ingen entropiproduktion. Sådanne forløb definerer de øvre grænser for effektivitet, som i Carnot-cyklussen. Reelle processer er irreversibelt pga. friktion, temperaturforskelle og andre tab, og derfor produceres entropi.

I kemi betegnes reversibel reaktion som en proces, der kan gå i begge retninger, og hvor dynamisk ligevægt opnås, når hastighederne i de to retninger er ens. Positionen af ligevægten ændres med temperatur, tryk og koncentration og beskrives ved ligevægtskonstanter.

I fysik refererer reversibilitet også til tidsreversibilitet — de mikroskopiske love er ofte tidsymmetriske, hvilket betyder, at bevægelser i en given tidsretning under ideelle betingelser kunne være mulige i den modsatte retning. Makroskopiske fænomener forekommer irreversibilitet ofte på grund af entropi.

I datalogi og informations-teori kan reversibel beregning udføre operationer uden informations tab. Ifølge Landauers princip medfører sletning af information en minimumsenergiomkostning; logisk reversibel beregning kan i teori’en minimere energiforbruget ved informationstømning.

Reversibilitet fungerer som en nyttig idealisering på tværs af discipliner, sætter grænser, guider design og hjælper forståelsen af både fysiske systemer og beregningsprocesser, selv om fuldt reversibelt forløb sjældent opnås i praksis.