एंट्रोपिक बल: Difference between revisions

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भौतिकी की, प्रणाली में कार्य करने वाला '''[[एन्ट्रापी]] बल''' परमाणु मापदंड पर विशेष अंतर्निहित बल के अतिरिक्त पूरे प्रणाली की सांख्यिकीय प्रवृत्ति से इसकी एन्ट्रॉपी बढ़ाने के लिए उत्पन्न होता है।<ref name="Müller2007">{{Cite book |last=Müller |first=Ingo |url=https://books.google.com/books?id=u13KiGlz2zcC&pg=PA115 |title=ऊष्मप्रवैगिकी का इतिहास: ऊर्जा और एंट्रॉपी का सिद्धांत|date=2007 |publisher=Springer Science & Business Media |isbn=978-3-540-46227-9 |page=115}}</ref><ref name="Roos2014">{{Cite journal |last=Roos |first=Nico |year=2014 |title=ब्राउनियन गति में एंट्रोपिक बल|journal=American Journal of Physics |volume=82 |issue=12 |pages=1161–1166 |arxiv=1310.4139 |bibcode=2014AmJPh..82.1161R |doi=10.1119/1.4894381 |issn=0002-9505 |s2cid=119286756}}</ref>
== गणितीय सूत्रीकरण                                                                                                                        ==


भौतिकी में, एक प्रणाली में कार्य करने वाला एक [[एन्ट्रापी]] बल परमाणु पैमाने पर एक विशेष अंतर्निहित बल के बजाय पूरे सिस्टम की सांख्यिकीय प्रवृत्ति से इसकी एन्ट्रॉपी बढ़ाने के लिए उत्पन्न होता है।<ref name="Müller2007">{{Cite book |last=Müller |first=Ingo |url=https://books.google.com/books?id=u13KiGlz2zcC&pg=PA115 |title=ऊष्मप्रवैगिकी का इतिहास: ऊर्जा और एंट्रॉपी का सिद्धांत|date=2007 |publisher=Springer Science & Business Media |isbn=978-3-540-46227-9 |page=115}}</ref><ref name="Roos2014">{{Cite journal |last=Roos |first=Nico |year=2014 |title=ब्राउनियन गति में एंट्रोपिक बल|journal=American Journal of Physics |volume=82 |issue=12 |pages=1161–1166 |arxiv=1310.4139 |bibcode=2014AmJPh..82.1161R |doi=10.1119/1.4894381 |issn=0002-9505 |s2cid=119286756}}</ref>
[[विहित पहनावा|कैनोनिकल समेकन]] में, एंट्रोपिक बल <math>\mathbf F</math> मैक्रोस्टेट विभाजन <math>\{\mathbf{X}\}</math> से जुड़ा हुआ है |<ref name="Neumann_1980">{{Cite journal |vauthors=Neumann RM |year=1980 |title=ब्राउनियन आंदोलन के लिए एंट्रोपिक दृष्टिकोण|journal=American Journal of Physics |volume=48 |issue=5 |pages=354–357 |arxiv=1310.4139 |bibcode=1980AmJPh..48..354N |doi=10.1119/1.12095}}</ref>
 
 
== गणितीय सूत्रीकरण ==
 
[[विहित पहनावा]] में, एंट्रोपिक बल <math>\mathbf F</math> एक मैक्रोस्टेट विभाजन से जुड़ा हुआ है <math>\{\mathbf{X}\}</math> द्वारा दिया गया है<ref name="Neumann_1980">{{Cite journal |vauthors=Neumann RM |year=1980 |title=ब्राउनियन आंदोलन के लिए एंट्रोपिक दृष्टिकोण|journal=American Journal of Physics |volume=48 |issue=5 |pages=354–357 |arxiv=1310.4139 |bibcode=1980AmJPh..48..354N |doi=10.1119/1.12095}}</ref>


: <math>\mathbf{F}(\mathbf{X}_0) = T \nabla_\mathbf{X} S(\mathbf{X})|_{\mathbf{X}_0},</math>
: <math>\mathbf{F}(\mathbf{X}_0) = T \nabla_\mathbf{X} S(\mathbf{X})|_{\mathbf{X}_0},</math>
कहाँ <math>T</math> तापमान है, <math>S(\mathbf{X})</math> मैक्रोस्टेट से जुड़ी एंट्रॉपी है <math>\mathbf{X}</math>, और <math>\mathbf{X}_0</math> वर्तमान मैक्रोस्टेट है।<ref name="Verlinde2011" />
जहाँ <math>T</math> तापमान है, <math>S(\mathbf{X})</math> मैक्रोस्टेट <math>\mathbf{X}</math> से जुड़ी एंट्रॉपी है, और <math>\mathbf{X}_0</math> वर्तमान मैक्रोस्टेट है।<ref name="Verlinde2011" />
 
== उदाहरण                 ==
 
== उदाहरण ==


=== [[आदर्श गैस]] का दाब ===
=== [[आदर्श गैस]] का दाब ===


एक आदर्श गैस की आंतरिक [[ऊर्जा]] केवल उसके तापमान पर निर्भर करती है, न कि उसके युक्त बॉक्स की मात्रा पर, इसलिए यह एक ऊर्जा प्रभाव नहीं है जो गैस के [[दबाव]] के रूप में बॉक्स की मात्रा को बढ़ाता है। इसका तात्पर्य यह है कि एक आदर्श गैस के दबाव का एक एन्ट्रोपिक मूल होता है।<ref name="Taylor_2013">{{Cite journal |last1=Taylor |last2=Tabachnik |date=2013 |title=एन्ट्रोपिक बल - बिल्कुल घुलनशील मॉडल में यांत्रिकी और ऊष्मप्रवैगिकी के बीच संबंध बनाना|journal=European Journal of Physics |volume=34 |issue=3 |pages=729–736 |bibcode=2013EJPh...34..729T |doi=10.1088/0143-0807/34/3/729|s2cid=121469422 }}</ref>
आदर्श गैस की आंतरिक [[ऊर्जा]] केवल उसके तापमान पर निर्भर करती है, उसके कांटेनिंग बॉक्स की मात्रा पर निर्भर नही करती है, इसलिए यह ऊर्जा प्रभाव नहीं है जो गैस के [[दबाव]] के रूप में बॉक्स की मात्रा को बढ़ाता है। इसका तात्पर्य यह है कि आदर्श गैस के दबाव का एन्ट्रोपिक मूल होता है।<ref name="Taylor_2013">{{Cite journal |last1=Taylor |last2=Tabachnik |date=2013 |title=एन्ट्रोपिक बल - बिल्कुल घुलनशील मॉडल में यांत्रिकी और ऊष्मप्रवैगिकी के बीच संबंध बनाना|journal=European Journal of Physics |volume=34 |issue=3 |pages=729–736 |bibcode=2013EJPh...34..729T |doi=10.1088/0143-0807/34/3/729|s2cid=121469422 }}</ref>
 
ऐसे एंट्रोपिक बल की उत्पत्ति क्या है? सबसे सामान्य उत्तर यह है कि थर्मल उतार-चढ़ाव का प्रभाव थर्मोडायनामिक सिस्टम को मैक्रोस्कोपिक स्थिति की ओर ले जाता है जो कि [[माइक्रोस्टेट (सांख्यिकीय यांत्रिकी)]] की अधिकतम संख्या के अनुरूप होता है। राज्य। दूसरे शब्दों में, थर्मल उतार-चढ़ाव एक प्रणाली को अधिकतम एन्ट्रापी की मैक्रोस्कोपिक स्थिति की ओर ले जाते हैं।<ref name="Taylor_2013" />
 


ऐसे एंट्रोपिक बल की उत्पत्ति क्या है? सबसे सामान्य उत्तर यह है कि थर्मल उतार-चढ़ाव का प्रभाव थर्मोडायनामिक प्रणाली को मैक्रोस्कोपिक स्थिति की ओर ले जाता है जो कि [[माइक्रोस्टेट (सांख्यिकीय यांत्रिकी)]] की अधिकतम संख्या के अनुरूप होता है। दूसरे शब्दों में, थर्मल उतार-चढ़ाव प्रणाली को अधिकतम एन्ट्रापी की मैक्रोस्कोपिक स्थिति की ओर ले जाते हैं।<ref name="Taylor_2013" />
=== [[एक प्रकार कि गति]] ===
=== [[एक प्रकार कि गति]] ===


ब्राउनियन गति के लिए एन्ट्रोपिक दृष्टिकोण शुरू में आर. एम. न्यूमैन द्वारा प्रस्तावित किया गया था।<ref name="Neumann_1980" /><ref name="Neumann_1977">{{Cite journal |last=Neumann RM |date=1977 |title=एक गैर-बाधित विलायक में एक एकल गॉसियन मैक्रोमोलेक्यूल की एन्ट्रापी|journal=The Journal of Chemical Physics |volume=66 |issue=2 |pages=870–871 |bibcode=1977JChPh..66..870N |doi=10.1063/1.433923}</ref> न्यूमैन ने [[बोल्ट्जमैन समीकरण]] का उपयोग करके त्रि-आयामी ब्राउनियन गति से गुजरने वाले एक कण के लिए एन्ट्रोपिक बल प्राप्त किया, जो इस बल को एक विसारक प्रेरक बल या रेडियल बल के रूप में दर्शाता है। कागज में, इस तरह के बल को प्रदर्शित करने के लिए तीन उदाहरण प्रणालियाँ दिखाई जाती हैं:
ब्राउनियन गति के लिए एन्ट्रोपिक दृष्टिकोण प्रारंभ में आर. एम. न्यूमैन द्वारा प्रस्तावित किया गया था।<ref name="Neumann_1980" /><ref name="Neumann_1977">{{Cite journal |last=Neumann RM |date=1977 |title=एक गैर-बाधित विलायक में एक एकल गॉसियन मैक्रोमोलेक्यूल की एन्ट्रापी|journal=The Journal of Chemical Physics |volume=66 |issue=2 |pages=870–871 |bibcode=1977JChPh..66..870N |doi=10.1063/1.433923}</ref> न्यूमैन ने [[बोल्ट्जमैन समीकरण]] का उपयोग करके त्रि-आयामी ब्राउनियन गति से निकलने वाले कण के लिए एन्ट्रोपिक बल प्राप्त किया था, जो इस बल को विसारक प्रेरक बल या रेडियल बल के रूप में दर्शाता है। कागज में, इस तरह के बल को प्रदर्शित करने के लिए तीन उदाहरण प्रणालियाँ दिखाई जाती हैं:
* कूलम्ब का [[पिघला हुआ नमक]] का नियम,
* कूलम्ब का [[पिघला हुआ नमक|मोल्टेंन साल्ट]] का नियम,
* पृष्ठ तनाव और,
* पृष्ठ तनाव और,
* [[रबर लोच]]।
* [[रबर लोच|रबर का लचीलापन]]।


=== पॉलिमर ===
=== पॉलिमर ===
{{Main|Ideal chain}}
{{Main|आदर्श श्रंखला}}
एन्ट्रोपिक बल का एक मानक उदाहरण एक स्वतंत्र रूप से संयुक्त बहुलक अणु की [[लोच (भौतिकी)]] है।<ref name="Neumann_1977" />एक आदर्श श्रृंखला के लिए, इसकी एन्ट्रापी को अधिकतम करने का अर्थ है इसके दो मुक्त सिरों के बीच की दूरी को कम करना। नतीजतन, एक बल जो श्रृंखला को ढहाने की ओर जाता है, उसके दो मुक्त सिरों के बीच आदर्श श्रृंखला द्वारा लगाया जाता है। यह एन्ट्रोपिक बल दो सिरों के बीच की दूरी के समानुपाती होता है।<ref name="Taylor_2013" /><ref name="Smith1992">{{Cite journal |last1=Smith |first1=SB |last2=Finzi |first2=L. |last3=Bustamante |first3=C. |year=1992 |title=चुंबकीय मोतियों का उपयोग करके एकल डीएनए अणुओं की लोच का प्रत्यक्ष यांत्रिक माप|journal=Science |volume=258 |issue=5085 |pages=1122–1126 |bibcode=1992Sci...258.1122S |doi=10.1126/science.1439819 |pmid=1439819}}</ref> एक स्वतंत्र रूप से संयुक्त श्रृंखला द्वारा एंट्रोपिक बल की एक स्पष्ट यांत्रिक उत्पत्ति होती है और इसे विवश लैग्रैंगियन गतिकी का उपयोग करके गणना की जा सकती है।<ref>{{Cite journal |last1=Waters |first1=James T. |last2=Kim |first2=Harold D. |date=18 April 2016 |title=सेमीफ्लेक्सिबल लूप में बल वितरण|journal=Physical Review E |volume=93 |issue=4 |pages=043315 |arxiv=1602.08197 |bibcode=2016PhRvE..93d3315W |doi=10.1103/PhysRevE.93.043315 |pmc=5295765 |pmid=27176436}}</ref> जैविक बहुलकों के संबंध में, एंट्रॉपिक बल और कार्य के बीच एक जटिल लिंक प्रतीत होता है। उदाहरण के लिए, अव्यवस्थित पॉलीपेप्टाइड खंड{{snd}} एक ही पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के मुड़े हुए क्षेत्रों के संदर्भ में{{snd}} को एक एंट्रोपिक बल उत्पन्न करने के लिए दिखाया गया है जिसका कार्यात्मक प्रभाव है।<ref name="pmid30420606">{{cite journal |authors=Keul N. D., Oruganty K., Schaper Bergman E. T., Beattie N. R., McDonald W. E., Kadirvelraj R. |display-authors=etal |title=आंतरिक रूप से अव्यवस्थित खंडों द्वारा उत्पन्न एंट्रोपिक बल प्रोटीन फ़ंक्शन को ट्यून करता है|journal=Nature |year=2018 |volume=563 |issue=7732 |pages=584–588 |pmid=30420606 |doi=10.1038/s41586-018-0699-5 |pmc=6415545 |bibcode=2018Natur.563..584K}}</ref>
एन्ट्रोपिक बल का मानक उदाहरण स्वतंत्र रूप से संयुक्त बहुलक अणु की [[लोच (भौतिकी)]] है।<ref name="Neumann_1977" /> आदर्श श्रृंखला के लिए, इसकी एन्ट्रापी को अधिकतम करने का अर्थ है इसके दो मुक्त सिरों के बीच की दूरी को कम करता है। परिणाम स्वरुप, बल जो श्रृंखला की ओर जाता है, उसके दो मुक्त सिरों के बीच आदर्श श्रृंखला द्वारा लगाया जाता है। यह एन्ट्रोपिक बल दो सिरों के बीच की दूरी के समानुपाती होता है।<ref name="Taylor_2013" /><ref name="Smith1992">{{Cite journal |last1=Smith |first1=SB |last2=Finzi |first2=L. |last3=Bustamante |first3=C. |year=1992 |title=चुंबकीय मोतियों का उपयोग करके एकल डीएनए अणुओं की लोच का प्रत्यक्ष यांत्रिक माप|journal=Science |volume=258 |issue=5085 |pages=1122–1126 |bibcode=1992Sci...258.1122S |doi=10.1126/science.1439819 |pmid=1439819}}</ref> स्वतंत्र रूप से संयुक्त श्रृंखला द्वारा एंट्रोपिक बल की स्पष्ट यांत्रिक उत्पत्ति होती है और इसे लैग्रैंगियन गतिकी का उपयोग करके गणना की जा सकती है।<ref>{{Cite journal |last1=Waters |first1=James T. |last2=Kim |first2=Harold D. |date=18 April 2016 |title=सेमीफ्लेक्सिबल लूप में बल वितरण|journal=Physical Review E |volume=93 |issue=4 |pages=043315 |arxiv=1602.08197 |bibcode=2016PhRvE..93d3315W |doi=10.1103/PhysRevE.93.043315 |pmc=5295765 |pmid=27176436}}</ref> जैविक बहुलकों के संबंध में, एंट्रॉपिक बल और कार्य के बीच जटिल लिंक प्रतीत होता है। उदाहरण के लिए, अव्यवस्थित पॉलीपेप्टाइड खंड एक ही पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के मुड़े हुए क्षेत्रों के संदर्भ में एंट्रोपिक बल उत्पन्न करने के लिए दिखाया गया है जिसका कार्यात्मक प्रभाव है।<ref name="pmid30420606">{{cite journal |authors=Keul N. D., Oruganty K., Schaper Bergman E. T., Beattie N. R., McDonald W. E., Kadirvelraj R. |display-authors=etal |title=आंतरिक रूप से अव्यवस्थित खंडों द्वारा उत्पन्न एंट्रोपिक बल प्रोटीन फ़ंक्शन को ट्यून करता है|journal=Nature |year=2018 |volume=563 |issue=7732 |pages=584–588 |pmid=30420606 |doi=10.1038/s41586-018-0699-5 |pmc=6415545 |bibcode=2018Natur.563..584K}}</ref>
 
 
=== हाइड्रोफोबिक बल ===
=== हाइड्रोफोबिक बल ===
{{See also|Hydrophobic effect#Cause}}
{{See also|हाइड्रोफोबिक प्रभाव#कारण}}
[[File:Drops I.jpg|thumb|upright|पानी घास की सतह पर गिरता है]]एंट्रोपिक बल का एक अन्य उदाहरण [[ जल विरोधी ]] बल है। कमरे के तापमान पर, यह आंशिक रूप से पानी के अणुओं के 3डी नेटवर्क द्वारा एंट्रॉपी के नुकसान से उत्पन्न होता है जब वे [[समाधान (रसायन विज्ञान)]] के अणुओं के साथ बातचीत करते हैं। प्रत्येक जल अणु सक्षम है
[[File:Drops I.jpg|thumb|upright|पानी घास की सतह पर गिरता है]]एंट्रोपिक बल का अन्य उदाहरण [[ जल विरोधी |जल विरोधी]] बल है। कमरे के तापमान पर, यह आंशिक रूप से पानी के अणुओं के 3डी नेटवर्क द्वारा एंट्रॉपी के हानि से उत्पन्न होता है जब वे [[समाधान (रसायन विज्ञान)]] के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। प्रत्येक जल अणु सक्षम है
* दो प्रोटॉन के माध्यम से दो [[हाइड्रोजन बंध]] दान करना,
* दो प्रोटॉन के माध्यम से दो [[हाइड्रोजन बंध]] दान करते है,
* दो कक्षीय संकरण#sp3|sp के माध्यम से दो और हाइड्रोजन बांड स्वीकार करना<sup>3</sup>-संकरित एकाकी जोड़े।
* दो कक्षीय संकरण एसपी3|एसपी के माध्यम से दो और हाइड्रोजन बांड स्वीकार करते है जिससे संकरित एकाकी जोड़े बनते है।
इसलिए, पानी के अणु एक विस्तारित त्रि-आयामी नेटवर्क बना सकते हैं। एक गैर-हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सतह का परिचय इस नेटवर्क को बाधित करता है। पानी के अणु खुद को सतह के चारों ओर पुनर्व्यवस्थित करते हैं, ताकि बाधित हाइड्रोजन बंधनों की संख्या को कम किया जा सके। यह [[ हाइड्रोजिन फ्लोराइड ]] (जो 3 स्वीकार कर सकता है लेकिन केवल 1 दान कर सकता है) या [[अमोनिया]] (जो 3 दान कर सकता है लेकिन केवल 1 स्वीकार कर सकता है) के विपरीत है, जो मुख्य रूप से रैखिक श्रृंखला बनाते हैं।
इसलिए, पानी के अणु विस्तारित त्रि-आयामी नेटवर्क बना सकते हैं। गैर-हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सतह का परिचय इस नेटवर्क को बाधित करता है। पानी के अणु स्वंय को सतह के चारों ओर पुनर्व्यवस्थित करते हैं, जिससे बाधित हाइड्रोजन बंधनों की संख्या को कम किया जा सकता है। यह [[ हाइड्रोजिन फ्लोराइड |हाइड्रोजिन फ्लोराइड]] (जो 3 स्वीकार कर सकता है किन्तु केवल 1 दान कर सकता है) या [[अमोनिया]] (जो 3 दान कर सकता है किन्तु केवल 1 स्वीकार कर सकता है) के विपरीत है, जो मुख्य रूप से रैखिक श्रृंखला बनाते हैं।
 
यदि पेश की गई सतह में एक आयनिक या ध्रुवीय प्रकृति होती है, तो पानी के अणु 1 (आयनिक बंधन के लिए एक कक्षीय अक्ष के साथ) या 2 (परिणामी ध्रुवीयता अक्ष के साथ) चार एसपी के सीधे खड़े होते हैं।<sup>3</sup> ऑर्बिटल्स।<ref>{{Cite book |url=http://xibalba.lcg.unam.mx/~rgalindo/bioquimica/BQPosgrado2011/I%20FQ%20repaso/HydrophobicEffect.pdf |title=हाइड्रोफोबिक प्रभाव पर जीवन विज्ञान लेख का विश्वकोश|archive-url=https://web.archive.org/web/20141222124741/http://xibalba.lcg.unam.mx/~rgalindo/bioquimica/BQPosgrado2011/I%20FQ%20repaso/HydrophobicEffect.pdf |at=Figure 4 |access-date=2012-04-10 |archive-date=December 22, 2014 }}</ref> ये अभिविन्यास आसान गति, यानी स्वतंत्रता की डिग्री की अनुमति देते हैं, और इस प्रकार एन्ट्रापी को न्यूनतम रूप से कम करते हैं। लेकिन मध्यम वक्रता वाली एक गैर-हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सतह पानी के अणु को सतह पर कसकर बैठने के लिए मजबूर करती है, जिससे सतह पर 3 हाइड्रोजन बांड फैलते हैं, जो तब [[क्लैथ्रेट यौगिक]]-जैसे टोकरी के आकार में बंद हो जाते हैं। गैर-हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सतह के चारों ओर इस क्लैथ्रेट जैसी टोकरी में शामिल पानी के अणु उनके अभिविन्यास में विवश हैं। इस प्रकार, कोई भी घटना जो इस तरह की सतह को कम करती है, एंट्रोपिक रूप से इष्ट है। उदाहरण के लिए, जब दो ऐसे हाइड्रोफोबिक कण बहुत करीब आते हैं, तो उनके आसपास के क्लैथ्रेट जैसी टोकरियाँ विलीन हो जाती हैं। यह पानी के कुछ अणुओं को पानी के बड़े हिस्से में छोड़ देता है, जिससे एन्ट्रापी में वृद्धि होती है।


एंट्रोपिक बल का एक अन्य संबंधित और प्रति-सहज उदाहरण [[ प्रोटीन की तह ]] है, जो एक [[सहज प्रक्रिया]] है और जहां हाइड्रोफोबिक प्रभाव भी एक भूमिका निभाता है।<ref>{{Cite web |title=आवश्यक जैव रसायन|url=http://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/review/thermodynamics/7_relationship.html}}</ref> पानी में घुलनशील प्रोटीन की संरचनाओं में आमतौर पर एक कोर होता है जिसमें हाइड्रोफोबिक [[पक्ष श्रृंखला]] को पानी से दफन किया जाता है, जो मुड़ी हुई अवस्था को स्थिर करता है।<ref name="Pace" />आवेशित और रासायनिक ध्रुवीय पक्ष श्रृंखलाएँ विलायक-उजागर सतह पर स्थित होती हैं जहाँ वे आसपास के पानी के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करती हैं। पानी के संपर्क में आने वाली हाइड्रोफोबिक साइड चेन की संख्या को कम करना तह प्रक्रिया के पीछे प्रमुख प्रेरक शक्ति है,<ref name="Pace">{{Cite journal |authors=Pace C. N., Shirley B. A., McNutt M., Gajiwala K. |date=1 January 1996 |title=प्रोटीन के गठनात्मक स्थिरता में योगदान देने वाली शक्तियाँ|journal=FASEB J. |volume=10 |issue=1 |pages=75–83 |doi=10.1096/fasebj.10.1.8566551 |pmid=8566551 |s2cid=20021399}}</ref><ref name="pmid24187909">{{Cite journal |authors=Compiani M., Capriotti E. |date=Dec 2013 |title=प्रोटीन तह के लिए कम्प्यूटेशनल और सैद्धांतिक तरीके|url=http://biofold.org/emidio/pages/documents/papers/Compiani_Biochemistry2013.pdf |url-status=dead |journal=Biochemistry |volume=52 |issue=48 |pages=8601–8624 |doi=10.1021/bi4001529 |pmid=24187909 |hdl=11585/564977 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150904053433/https://biofold.org/emidio/pages/documents/papers/Compiani_Biochemistry2013.pdf |archive-date=2015-09-04}}</ref><ref name="pmid7846023">{{Cite journal |last=Callaway |first=David J. E. |year=1994 |title=Solvent-induced organization: a physical model of folding myoglobin |journal=Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics |volume=20 |issue=1 |pages=124–138 |arxiv=cond-mat/9406071 |bibcode=1994cond.mat..6071C |doi=10.1002/prot.340200203 |pmid=7846023 |s2cid=317080}}</ref> हालांकि प्रोटीन के भीतर हाइड्रोजन बांड का निर्माण भी प्रोटीन संरचना को स्थिर करता है।<ref name="Rose">{{Cite journal |authors=Rose G. D., Fleming P. J., Banavar J. R., Maritan A. |year=2006 |title=प्रोटीन फोल्डिंग का एक बैकबोन-आधारित सिद्धांत|journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volume=103 |issue=45 |pages=16623–16633 |bibcode=2006PNAS..10316623R |doi=10.1073/pnas.0606843103 |pmc=1636505 |pmid=17075053 |doi-access=free}}</ref><ref name="Karp2009">{{Cite book |last=Gerald Karp |url=https://books.google.com/books?id=arRGYE0GxRQC&pg=PA128 |title=Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments |publisher=John Wiley and Sons |year=2009 |isbn=978-0-470-48337-4 |pages=128–}}</ref>
यदि प्रस्तुत की गई सतह में आयनिक या ध्रुवीय प्रकृति होती है, जो पानी के अणु 1 (आयनिक बंधन के लिए कक्षीय अक्ष के साथ) या 2 (परिणामी ध्रुवीयता अक्ष के साथ) चार एसपी के सीधे खड़े होते हैं। <ref>{{Cite book |url=http://xibalba.lcg.unam.mx/~rgalindo/bioquimica/BQPosgrado2011/I%20FQ%20repaso/HydrophobicEffect.pdf |title=हाइड्रोफोबिक प्रभाव पर जीवन विज्ञान लेख का विश्वकोश|archive-url=https://web.archive.org/web/20141222124741/http://xibalba.lcg.unam.mx/~rgalindo/bioquimica/BQPosgrado2011/I%20FQ%20repaso/HydrophobicEffect.pdf |at=Figure 4 |access-date=2012-04-10 |archive-date=December 22, 2014 }}</ref> ये अभिविन्यास सरल गति, यानी स्वतंत्रता की डिग्री की अनुमति देते हैं, और इस प्रकार एन्ट्रापी को न्यूनतम रूप से कम करते हैं। किन्तु मध्यम वक्रता वाली गैर-हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सतह पानी के अणु को सतह पर कसकर बैठने के लिए अशक्त करती है, जिससे सतह पर 3 हाइड्रोजन बांड फैलते हैं, जो तब [[क्लैथ्रेट यौगिक]]-जैसे टोकरी के आकार में बंद हो जाते हैं। गैर-हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सतह के चारों ओर इस क्लैथ्रेट जैसी टोकरी में सम्मिलित पानी के अणु उनके अभिविन्यास में हैं। इस प्रकार, कोई भी घटना जो इस तरह की सतह को कम करती है, एंट्रोपिक रूप से इष्ट है। उदाहरण के लिए, जब दो ऐसे हाइड्रोफोबिक कण बहुत निकट आते हैं, तो उनके आसपास के क्लैथ्रेट जैसी टोकरियाँ विलीन हो जाती हैं। यह पानी के कुछ अणुओं को पानी के बड़े भाग में छोड़ देता है, जिससे एन्ट्रापी में वृद्धि होती है।


एंट्रोपिक बल का अन्य संबंधित और प्रति-सहज उदाहरण [[ प्रोटीन की तह |प्रोटीन की तह]] है, जो [[सहज प्रक्रिया]] है और जहां हाइड्रोफोबिक प्रभाव भी भूमिका निभाता है।<ref>{{Cite web |title=आवश्यक जैव रसायन|url=http://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/review/thermodynamics/7_relationship.html}}</ref> पानी में घुलनशील प्रोटीन की संरचनाओं में सामान्यतः एक कोर होता है जिसमें हाइड्रोफोबिक [[पक्ष श्रृंखला]] को पानी से दफन किया जाता है, जो मुड़ी हुई अवस्था को स्थिर करता है।<ref name="Pace" /> आवेशित और रासायनिक ध्रुवीय पक्ष श्रृंखलाएँ विलायक-उजागर सतह पर स्थित होती हैं जहाँ वे आसपास के पानी के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करती हैं। पानी के संपर्क में आने वाली हाइड्रोफोबिक साइड चेन की संख्या को कम करना तह प्रक्रिया के पीछे प्रमुख प्रेरक शक्ति है,<ref name="Pace">{{Cite journal |authors=Pace C. N., Shirley B. A., McNutt M., Gajiwala K. |date=1 January 1996 |title=प्रोटीन के गठनात्मक स्थिरता में योगदान देने वाली शक्तियाँ|journal=FASEB J. |volume=10 |issue=1 |pages=75–83 |doi=10.1096/fasebj.10.1.8566551 |pmid=8566551 |s2cid=20021399}}</ref><ref name="pmid24187909">{{Cite journal |authors=Compiani M., Capriotti E. |date=Dec 2013 |title=प्रोटीन तह के लिए कम्प्यूटेशनल और सैद्धांतिक तरीके|url=http://biofold.org/emidio/pages/documents/papers/Compiani_Biochemistry2013.pdf |url-status=dead |journal=Biochemistry |volume=52 |issue=48 |pages=8601–8624 |doi=10.1021/bi4001529 |pmid=24187909 |hdl=11585/564977 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150904053433/https://biofold.org/emidio/pages/documents/papers/Compiani_Biochemistry2013.pdf |archive-date=2015-09-04}}</ref><ref name="pmid7846023">{{Cite journal |last=Callaway |first=David J. E. |year=1994 |title=Solvent-induced organization: a physical model of folding myoglobin |journal=Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics |volume=20 |issue=1 |pages=124–138 |arxiv=cond-mat/9406071 |bibcode=1994cond.mat..6071C |doi=10.1002/prot.340200203 |pmid=7846023 |s2cid=317080}}</ref> चूँकि प्रोटीन के अन्दर हाइड्रोजन बांड का निर्माण भी प्रोटीन संरचना को स्थिर करता है।<ref name="Rose">{{Cite journal |authors=Rose G. D., Fleming P. J., Banavar J. R., Maritan A. |year=2006 |title=प्रोटीन फोल्डिंग का एक बैकबोन-आधारित सिद्धांत|journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volume=103 |issue=45 |pages=16623–16633 |bibcode=2006PNAS..10316623R |doi=10.1073/pnas.0606843103 |pmc=1636505 |pmid=17075053 |doi-access=free}}</ref><ref name="Karp2009">{{Cite book |last=Gerald Karp |url=https://books.google.com/books?id=arRGYE0GxRQC&pg=PA128 |title=Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments |publisher=John Wiley and Sons |year=2009 |isbn=978-0-470-48337-4 |pages=128–}}</ref>
=== [[कोलाइड]] ===


=== [[कोलाइड]]्स ===
कोलाइड्स की भौतिकी में एंट्रोपिक बल महत्वपूर्ण और व्यापक हैं,<ref name="vanAndersPNAS2014">{{Cite journal |last1=van Anders |first1=Greg |last2=Klotsa |first2=Daphne |last3=Ahmed |first3=N. Khalid |last4=Engel |first4=Michael |last5=Glotzer |first5=Sharon C. |date=2014 |title=स्थानीय सघन संकुलन के माध्यम से आकार एन्ट्रॉपी को समझना|journal=Proc Natl Acad Sci USA |volume=111 |issue=45 |pages=E4812–E4821 |arxiv=1309.1187 |bibcode=2014PNAS..111E4812V |doi=10.1073/pnas.1418159111 |pmc=4234574 |pmid=25344532 |doi-access=free}}</ref> जहां वे [[कमी बल]] के लिए उत्तरदायी हैं, और कठोर कणों का क्रम, जैसे कठोर क्षेत्रों का [[क्रिस्टलीकरण]], कठोर छड़ों के [[ तरल स्फ़टिक |तरल स्फ़टिक]] चरणों में आइसोट्रोपिक-नेमैटिक संक्रमण, और कठोर पॉलीहेड्रा का क्रम है।<ref name="vanAndersPNAS2014" /><ref name="DamascenoScience2012">{{Cite journal |last1=Damasceno |first1=Pablo F. |last2=Engel |first2=Michael |last3=Glotzer |first3=Sharon C. |date=2012 |title=जटिल संरचनाओं में पॉलीहेड्रा की भविष्यवाणिय स्व-असेंबली|journal=Science |volume=337 |issue=6093 |pages=453–457 |arxiv=1202.2177 |bibcode=2012Sci...337..453D |doi=10.1126/science.1220869 |pmid=22837525 |s2cid=7177740}}</ref> इस कारण से, एन्ट्रोपिक बल स्व-विधानसभा का महत्वपूर्ण चालक हो सकता है |<ref name="vanAndersPNAS2014">{{Cite journal |last1=van Anders |first1=Greg |last2=Klotsa |first2=Daphne |last3=Ahmed |first3=N. Khalid |last4=Engel |first4=Michael |last5=Glotzer |first5=Sharon C. |date=2014 |title=स्थानीय सघन संकुलन के माध्यम से आकार एन्ट्रॉपी को समझना|journal=Proc Natl Acad Sci USA |volume=111 |issue=45 |pages=E4812–E4821 |arxiv=1309.1187 |bibcode=2014PNAS..111E4812V |doi=10.1073/pnas.1418159111 |pmc=4234574 |pmid=25344532 |doi-access=free}}</ref>
 
कोलाइड्स की भौतिकी में एंट्रोपिक बल महत्वपूर्ण और व्यापक हैं,<ref name="vanAndersPNAS2014">{{Cite journal |last1=van Anders |first1=Greg |last2=Klotsa |first2=Daphne |last3=Ahmed |first3=N. Khalid |last4=Engel |first4=Michael |last5=Glotzer |first5=Sharon C. |date=2014 |title=स्थानीय सघन संकुलन के माध्यम से आकार एन्ट्रॉपी को समझना|journal=Proc Natl Acad Sci USA |volume=111 |issue=45 |pages=E4812–E4821 |arxiv=1309.1187 |bibcode=2014PNAS..111E4812V |doi=10.1073/pnas.1418159111 |pmc=4234574 |pmid=25344532 |doi-access=free}}</ref> जहां वे [[कमी बल]] के लिए जिम्मेदार हैं, और कठोर कणों का क्रम, जैसे कठोर क्षेत्रों का [[क्रिस्टलीकरण]], कठोर छड़ों के [[ तरल स्फ़टिक ]] चरणों में आइसोट्रोपिक-नेमैटिक संक्रमण, और कठोर पॉलीहेड्रा का क्रम।<ref name="vanAndersPNAS2014" /><ref name="DamascenoScience2012">{{Cite journal |last1=Damasceno |first1=Pablo F. |last2=Engel |first2=Michael |last3=Glotzer |first3=Sharon C. |date=2012 |title=जटिल संरचनाओं में पॉलीहेड्रा की भविष्यवाणिय स्व-असेंबली|journal=Science |volume=337 |issue=6093 |pages=453–457 |arxiv=1202.2177 |bibcode=2012Sci...337..453D |doi=10.1126/science.1220869 |pmid=22837525 |s2cid=7177740}}</ref> इस वजह से, एन्ट्रोपिक बल स्व-विधानसभा का एक महत्वपूर्ण चालक हो सकता है<ref name="vanAndersPNAS2014">{{Cite journal |last1=van Anders |first1=Greg |last2=Klotsa |first2=Daphne |last3=Ahmed |first3=N. Khalid |last4=Engel |first4=Michael |last5=Glotzer |first5=Sharon C. |date=2014 |title=स्थानीय सघन संकुलन के माध्यम से आकार एन्ट्रॉपी को समझना|journal=Proc Natl Acad Sci USA |volume=111 |issue=45 |pages=E4812–E4821 |arxiv=1309.1187 |bibcode=2014PNAS..111E4812V |doi=10.1073/pnas.1418159111 |pmc=4234574 |pmid=25344532 |doi-access=free}}</ref>
कण भीड़ से आने वाले परासरण के कारण कोलाइडल सिस्टम में एंट्रोपिक बल उत्पन्न होते हैं। यह पहली बार डिप्लेशन फोर्स#द असाकुरा-ओसावा मॉडल|असाकुरा-ओसावा मॉडल द्वारा वर्णित कोलाइड-बहुलक मिश्रण में खोजा गया था, और इसके लिए सबसे सहज है। इस मॉडल में, पॉलिमर को परिमित आकार के गोले के रूप में अनुमानित किया जाता है जो एक दूसरे में प्रवेश कर सकते हैं, लेकिन कोलाइडल कणों में प्रवेश नहीं कर सकते। कोलाइड्स में प्रवेश करने के लिए पॉलिमर की अक्षमता कोलाइड्स के आसपास एक क्षेत्र की ओर ले जाती है जिसमें बहुलक घनत्व कम हो जाता है। यदि दो कोलाइड के आसपास कम बहुलक घनत्व के क्षेत्र एक दूसरे के साथ ओवरलैप करते हैं, तो एक दूसरे के निकट आने वाले कोलाइड्स के माध्यम से, सिस्टम में पॉलिमर एक अतिरिक्त मुक्त मात्रा प्राप्त करते हैं जो कम घनत्व वाले क्षेत्रों के चौराहे के आयतन के बराबर होता है। अतिरिक्त मुक्त आयतन पॉलिमर की एन्ट्रापी में वृद्धि का कारण बनता है, और उन्हें स्थानीय रूप से घने-भरे समुच्चय बनाने के लिए प्रेरित करता है। इसी तरह का प्रभाव पॉलिमर के बिना पर्याप्त रूप से घने कोलाइडल सिस्टम में होता है, जहां आसमाटिक दबाव स्थानीय घने पैकिंग को भी चलाता है।<ref name="vanAndersPNAS2014" />विभिन्न प्रकार की संरचनाओं में कोलाइड्स का <ref name="DamascenoScience2012" />जिसे कणों के आकार को संशोधित करके तर्कसंगत रूप से डिजाइन किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=van Anders |first1=Greg |last2=Ahmed |first2=N. Khalid |last3=Smith |first3=Ross |last4=Engel |first4=Michael |last5=Glotzer |first5=Sharon C. |date=2014 |title=Entropically Patchy Particles: Engineering Valence through Shape Entropy |journal=ACS Nano |volume=8 |issue=1 |pages=931–940 |arxiv=1304.7545 |doi=10.1021/nn4057353 |pmid=24359081 |s2cid=9669569}}</ref> ये प्रभाव अनिसोट्रोपिक कणों के लिए होते हैं जिन्हें दिशात्मक एन्ट्रोपिक बलों के रूप में संदर्भित किया जाता है।<ref>{{Cite journal |last1=Damasceno |first1=Pablo F. |last2=Engel |first2=Michael |last3=Glotzer |first3=Sharon C. |year=2012 |title=क्रिस्टलीय असेंबली और ट्रंकेटेड टेट्राहेड्रा के एक परिवार की सबसे घनी पैकिंग और दिशात्मक एन्ट्रोपिक बलों की भूमिका|journal=ACS Nano |volume=6 |issue=1 |pages=609–14 |arxiv=1109.1323 |doi=10.1021/nn204012y |pmid=22098586 |s2cid=12785227}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=van Anders |first1=Greg |last2=Ahmed |first2=N. Khalid |last3=Smith |first3=Ross |last4=Engel |first4=Michael |last5=Glotzer |first5=Sharon C. |date=2014 |title=Entropically Patchy Particles: Engineering Valence through Shape Entropy |journal=ACS Nano |volume=8 |issue=1 |pages=931–940 |arxiv=1304.7545 |doi=10.1021/nn4057353 |pmid=24359081 |s2cid=9669569}}</ref>
 
 
=== [[ cytoskeleton ]] ===
जैविक कोशिकाओं में सिकुड़ा बल आमतौर पर साइटोस्केलेटन से जुड़े [[आणविक मोटर]]्स द्वारा संचालित होते हैं। हालाँकि, साक्ष्य के बढ़ते शरीर से पता चलता है कि सिकुड़ा हुआ बल भी एन्ट्रोपिक मूल का हो सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Braun |first1=Marcus |last2=Lansky |first2=Zdenek |last3=Hilitski |first3=Feodor |last4=Dogic |first4=Zvonimir |last5=Diez |first5=Stefan |date=2016 |title=एंट्रोपिक बल साइटोस्केलेटल नेटवर्क के संकुचन को संचालित करते हैं|journal=BioEssays |volume=38 |issue=5 |pages=474–481 |doi=10.1002/bies.201500183 |pmid=26996935 |doi-access=free}}</ref> मूलभूत उदाहरण [[सूक्ष्मनलिका]] क्रॉसलिंकर Ase1 की क्रिया है, जो माइटोटिक धुरी में सूक्ष्मनलिका ओवरलैप के लिए स्थानीयकृत है। Ase1 के अणु सूक्ष्मनलिका ओवरलैप तक ही सीमित हैं, जहां वे एक-विमीय रूप से फैलने के लिए स्वतंत्र हैं। एक कंटेनर में एक आदर्श गैस के अनुरूप, Ase1 के अणु ओवरलैप सिरों पर दबाव उत्पन्न करते हैं। यह दबाव ओवरलैप विस्तार को चलाता है, जिसके परिणामस्वरूप सूक्ष्मनलिकाएं सिकुड़ जाती हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Lansky |first1=Zdenek |last2=Braun |first2=Marcus |last3=Luedecke |first3=Annemarie |last4=Schlierf |first4=Michael |last5=ten Wolde |first5=Pieter Rijn |last6=Janson |first6=Marcel E |last7=Diez |first7=Stefan |date=2015 |title=डिफ्यूजिबल क्रॉसलिंकर्स माइक्रोट्यूब्यूल नेटवर्क में निर्देशित बल उत्पन्न करते हैं|journal=Cell |volume=160 |issue=6 |pages=1159–1168 |doi=10.1016/j.cell.2015.01.051 |pmid=25748652 |s2cid=14647448|doi-access=free }}</ref> [[एक्टिन]] साइटोस्केलेटन में एक समान उदाहरण पाया गया। इधर, एक्टिन-बंडलिंग प्रोटीन [[एनिलिन]] साइटोकाइनेटिक रिंग्स में एक्टिन सिकुड़न को बढ़ाता है।<ref>{{Cite journal |last1=Kucera |first1=Ondrej |last2=Siahaan |first2=Valerie |last3=Janda |first3=Daniel |last4=Dijkstra |first4=Sietske H |last5=Pilatova |first5=Eliska |last6=Zatecka |first6=Eva |last7=Diez |first7=Stefan |last8=Braun |first8=Marcus |last9=Lansky |first9=Zdenek |date=2021 |title=एनिलिन एक्टिन रिंग्स के मायोसिन-स्वतंत्र संकुचन को प्रेरित करता है|journal=Nature Communications |volume=12 |issue=1 |pages=4595 |bibcode=2021NatCo..12.4595K |doi=10.1038/s41467-021-24474-1 |pmc=8319318 |pmid=34321459}}</ref>
 


कण भीड़ से आने वाले परासरण के कारण कोलाइडल प्रणाली में एंट्रोपिक बल उत्पन्न होते हैं। यह पहली बार डिप्लेशन फोर्स द असाकुरा-ओसावा मॉडल द्वारा वर्णित कोलाइड-बहुलक मिश्रण में खोजा गया था, और इसके लिए सबसे सहज है। इस मॉडल में, पॉलिमर को परिमित आकार के गोले के रूप में अनुमानित किया जाता है जो एक दूसरे में प्रवेश कर सकते हैं, किन्तु कोलाइडल कणों में प्रवेश नहीं कर सकते। कोलाइड्स में प्रवेश करने के लिए पॉलिमर की अक्षमता कोलाइड्स के आसपास क्षेत्र की ओर ले जाती है जिसमें बहुलक घनत्व कम हो जाता है। यदि दो कोलाइड के आसपास कम बहुलक घनत्व के क्षेत्र एक दूसरे के साथ ओवरलैप करते हैं, तो एक दूसरे के निकट आने वाले कोलाइड्स के माध्यम से, प्रणाली में पॉलिमर अतिरिक्त मुक्त मात्रा प्राप्त करते हैं जो कम घनत्व वाले क्षेत्रों के चौराहे के आयतन के समान होता है। अतिरिक्त मुक्त आयतन पॉलिमर की एन्ट्रापी में वृद्धि का कारण बनता है, और उन्हें स्थानीय रूप से घने-भरे समुच्चय बनाने के लिए प्रेरित करता है। इसी तरह का प्रभाव पॉलिमर के बिना पर्याप्त रूप से घने कोलाइडल प्रणाली में होता है, जहां आसमाटिक दबाव स्थानीय घने पैकिंग को भी चलाता है।<ref name="vanAndersPNAS2014" /> विभिन्न प्रकार की संरचनाओं में कोलाइड्स का उपयोग किया जाता है |<ref name="DamascenoScience2012" /> जिसे कणों के आकार को संशोधित करके तर्कसंगत रूप से डिजाइन किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=van Anders |first1=Greg |last2=Ahmed |first2=N. Khalid |last3=Smith |first3=Ross |last4=Engel |first4=Michael |last5=Glotzer |first5=Sharon C. |date=2014 |title=Entropically Patchy Particles: Engineering Valence through Shape Entropy |journal=ACS Nano |volume=8 |issue=1 |pages=931–940 |arxiv=1304.7545 |doi=10.1021/nn4057353 |pmid=24359081 |s2cid=9669569}}</ref> ये प्रभाव अनिसोट्रोपिक कणों के लिए होते हैं जिन्हें दिशात्मक एन्ट्रोपिक बलों के रूप में संदर्भित किया जाता है।<ref>{{Cite journal |last1=Damasceno |first1=Pablo F. |last2=Engel |first2=Michael |last3=Glotzer |first3=Sharon C. |year=2012 |title=क्रिस्टलीय असेंबली और ट्रंकेटेड टेट्राहेड्रा के एक परिवार की सबसे घनी पैकिंग और दिशात्मक एन्ट्रोपिक बलों की भूमिका|journal=ACS Nano |volume=6 |issue=1 |pages=609–14 |arxiv=1109.1323 |doi=10.1021/nn204012y |pmid=22098586 |s2cid=12785227}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=van Anders |first1=Greg |last2=Ahmed |first2=N. Khalid |last3=Smith |first3=Ross |last4=Engel |first4=Michael |last5=Glotzer |first5=Sharon C. |date=2014 |title=Entropically Patchy Particles: Engineering Valence through Shape Entropy |journal=ACS Nano |volume=8 |issue=1 |pages=931–940 |arxiv=1304.7545 |doi=10.1021/nn4057353 |pmid=24359081 |s2cid=9669569}}</ref>
=== [[ cytoskeleton |साइटोस्केलेटन]] ===
जैविक कोशिकाओं में संकुचित बल सामान्यतः साइटोस्केलेटन से जुड़े [[आणविक मोटर]] द्वारा संचालित होते हैं। चूँकि, साक्ष्य के बढ़ते शरीर से पता चलता है कि संकुचित हुआ बल भी एन्ट्रोपिक मूल का हो सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Braun |first1=Marcus |last2=Lansky |first2=Zdenek |last3=Hilitski |first3=Feodor |last4=Dogic |first4=Zvonimir |last5=Diez |first5=Stefan |date=2016 |title=एंट्रोपिक बल साइटोस्केलेटल नेटवर्क के संकुचन को संचालित करते हैं|journal=BioEssays |volume=38 |issue=5 |pages=474–481 |doi=10.1002/bies.201500183 |pmid=26996935 |doi-access=free}}</ref> मूलभूत उदाहरण [[सूक्ष्मनलिका]] क्रॉसलिंकर एएसई1 की क्रिया है, जो माइटोटिक धुरी में सूक्ष्मनलिका ओवरलैप के लिए स्थानीयकृत है। एएसई1 के अणु सूक्ष्मनलिका ओवरलैप तक ही सीमित हैं, जहां वे -विमीय रूप से फैलने के लिए स्वतंत्र हैं। कंटेनर में आदर्श गैस के अनुरूप, एएसई1 के अणु ओवरलैप सिरों पर दबाव उत्पन्न करते हैं। यह दबाव ओवरलैप विस्तार को चलाता है, जिसके परिणामस्वरूप सूक्ष्मनलिकाएं सिकुड़ जाती हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Lansky |first1=Zdenek |last2=Braun |first2=Marcus |last3=Luedecke |first3=Annemarie |last4=Schlierf |first4=Michael |last5=ten Wolde |first5=Pieter Rijn |last6=Janson |first6=Marcel E |last7=Diez |first7=Stefan |date=2015 |title=डिफ्यूजिबल क्रॉसलिंकर्स माइक्रोट्यूब्यूल नेटवर्क में निर्देशित बल उत्पन्न करते हैं|journal=Cell |volume=160 |issue=6 |pages=1159–1168 |doi=10.1016/j.cell.2015.01.051 |pmid=25748652 |s2cid=14647448|doi-access=free }}</ref> [[एक्टिन]] साइटोस्केलेटन में समान उदाहरण पाया गया था। इधर, एक्टिन-बंडलिंग प्रोटीन [[एनिलिन]] साइटोकाइनेटिक रिंग्स में एक्टिन सिकुड़न को बढ़ाता है।<ref>{{Cite journal |last1=Kucera |first1=Ondrej |last2=Siahaan |first2=Valerie |last3=Janda |first3=Daniel |last4=Dijkstra |first4=Sietske H |last5=Pilatova |first5=Eliska |last6=Zatecka |first6=Eva |last7=Diez |first7=Stefan |last8=Braun |first8=Marcus |last9=Lansky |first9=Zdenek |date=2021 |title=एनिलिन एक्टिन रिंग्स के मायोसिन-स्वतंत्र संकुचन को प्रेरित करता है|journal=Nature Communications |volume=12 |issue=1 |pages=4595 |bibcode=2021NatCo..12.4595K |doi=10.1038/s41467-021-24474-1 |pmc=8319318 |pmid=34321459}}</ref>
== विवादास्पद उदाहरण ==
== विवादास्पद उदाहरण ==
कुछ बल जिन्हें आम तौर पर बल के रूप में माना जाता है, तर्क दिया गया है कि वे वास्तव में प्रकृति में एन्ट्रोपिक हैं। ये सिद्धांत विवादास्पद बने हुए हैं और चल रहे काम का विषय हैं। [[मैट विसर]], विक्टोरिया यूनिवर्सिटी ऑफ वेलिंगटन, न्यूजीलैंड में कंजर्वेटिव एंट्रोपिक [[ ताकत ]]ेज में गणित के प्रोफेसर हैं<ref name="visser2011">{{Cite journal |last=Visser |first=Matt |year=2011 |title=कंज़र्वेटिव एंट्रोपिक बल|journal=Journal of High Energy Physics |volume=2011 |issue=10 |pages=140 |arxiv=1108.5240 |bibcode=2011JHEP...10..140V |doi=10.1007/JHEP10(2011)140 |s2cid=119097091}}</ref> चयनित दृष्टिकोणों की आलोचना करता है लेकिन आम तौर पर निष्कर्ष निकालता है:
कुछ बल जिन्हें सामान्यतः बल के रूप में माना जाता है, तर्क दिया गया है कि वे वास्तव में प्रकृति में एन्ट्रोपिक हैं। ये सिद्धांत विवादास्पद बने हुए हैं और चल रहे काम का विषय हैं। [[मैट विसर]], विक्टोरिया यूनिवर्सिटी ऑफ वेलिंगटन, न्यूजीलैंड में कंजर्वेटिव एंट्रोपिक [[ ताकत |बल]] में गणित के प्रोफेसर हैं <ref name="visser2011">{{Cite journal |last=Visser |first=Matt |year=2011 |title=कंज़र्वेटिव एंट्रोपिक बल|journal=Journal of High Energy Physics |volume=2011 |issue=10 |pages=140 |arxiv=1108.5240 |bibcode=2011JHEP...10..140V |doi=10.1007/JHEP10(2011)140 |s2cid=119097091}}</ref> चयनित दृष्टिकोणों की आलोचना करता है किन्तु सामान्यतः निष्कर्ष निकालता है:
{{quote|There is no reasonable doubt concerning the physical reality of entropic forces, and no reasonable doubt that classical (and semi-classical) general relativity is closely related to thermodynamics. Based on the work of Jacobson, [[Thanu Padmanabhan]], and others, there are also good reasons to suspect a thermodynamic interpretation of the fully relativistic Einstein equations might be possible.}}
{{quote|एंट्रोपिक बलों की भौतिक वास्तविकता के संबंध में कोई उचित संदेह नहीं है, और कोई उचित संदेह नहीं है कि शास्त्रीय (और अर्ध-शास्त्रीय) सामान्य सापेक्षता ऊष्मागतिकी से निकटता से संबंधित है। जैकबसन, [[थानु पद्मनाभन]], और अन्य लोगों के काम के आधार पर, यह संदेह करने के अच्छे कारण भी हैं कि पूर्ण सापेक्षतावादी आइंस्टीन समीकरणों की थर्मोडायनामिक व्याख्या संभव हो सकती है।}}


=== गुरुत्वाकर्षण ===
=== गुरुत्वाकर्षण ===
{{Main|Entropic gravity}}
{{Main|एंट्रोपिक गुरुत्वाकर्षण}}
2009 में, [[एरिक वर्लिंडे]] ने तर्क दिया कि गुरुत्वाकर्षण को एक एंट्रोपिक बल के रूप में समझाया जा सकता है।<ref name="Verlinde2011">{{Cite journal |last=Verlinde |first=Erik |year=2011 |title=गुरुत्वाकर्षण की उत्पत्ति और न्यूटन के नियमों पर|journal=Journal of High Energy Physics |volume=2011 |issue=4 |pages=29 |arxiv=1001.0785 |bibcode=2011JHEP...04..029V |doi=10.1007/JHEP04(2011)029 |s2cid=3597565}}</ref> इसने दावा किया (जैकबसन के परिणाम के समान) कि गुरुत्वाकर्षण भौतिक निकायों की स्थिति से जुड़ी जानकारी का परिणाम है। यह मॉडल जेरार्ड 'टी हूफ्ट के [[होलोग्राफिक सिद्धांत]] के साथ गुरुत्वाकर्षण के थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण को जोड़ता है। तात्पर्य यह है कि गुरुत्वाकर्षण एक मौलिक अंतःक्रिया नहीं है, बल्कि एक [[उभरती हुई घटना]] है।<ref name="Verlinde2011" />
2009 में, [[एरिक वर्लिंडे]] ने तर्क दिया कि गुरुत्वाकर्षण को एंट्रोपिक बल के रूप में समझाया जा सकता है।<ref name="Verlinde2011">{{Cite journal |last=Verlinde |first=Erik |year=2011 |title=गुरुत्वाकर्षण की उत्पत्ति और न्यूटन के नियमों पर|journal=Journal of High Energy Physics |volume=2011 |issue=4 |pages=29 |arxiv=1001.0785 |bibcode=2011JHEP...04..029V |doi=10.1007/JHEP04(2011)029 |s2cid=3597565}}</ref> इसने प्रमाणित किया (जैकबसन के परिणाम के समान) कि गुरुत्वाकर्षण भौतिक निकायों की स्थिति से जुड़ी जानकारी का परिणाम है। यह मॉडल जेरार्ड 'टी हूफ्ट के [[होलोग्राफिक सिद्धांत]] के साथ गुरुत्वाकर्षण के थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण को जोड़ता है। तात्पर्य यह है कि गुरुत्वाकर्षण मौलिक अंतःक्रिया नहीं है, किन्तु [[उभरती हुई घटना|आकस्मिक घटना]] है।<ref name="Verlinde2011" />
 
 
=== अन्य बल ===
=== अन्य बल ===
वर्लिंडे द्वारा शुरू की गई चर्चा के मद्देनजर, अन्य मौलिक बलों के लिए एंट्रोपिक स्पष्टीकरण का सुझाव दिया गया है,<ref name="visser2011" />कूलम्ब का नियम शामिल है।<ref>{{Cite journal |last=Wang |first=Tower |year=2010 |title=एंट्रोपिक बल के रूप में कूलम्ब बल|journal=Physical Review D |volume=81 |issue=10 |page=104045 |arxiv=1001.4965 |bibcode=2010PhRvD..81j4045W |doi=10.1103/PhysRevD.81.104045 |s2cid=118545831}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Hendi |first1=S. H. |last2=Sheykhi |first2=A. |year=2012 |title=कूलम्ब के नियम में एंट्रोपिक सुधार|journal=International Journal of Theoretical Physics |volume=51 |issue=4 |pages=1125–1136 |arxiv=1009.5561 |bibcode=2012IJTP...51.1125H |doi=10.1007/s10773-011-0989-2 |s2cid=118849945}}</ref> [[ गहरे द्रव्य ]], [[ काली ऊर्जा ]] और [[पायनियर विसंगति]] को समझाने के लिए इसी दृष्टिकोण का तर्क दिया गया था।<ref>{{Cite journal |last1=Chang |first1=Zhe |last2=Li |first2=Ming-Hua |last3=Li |first3=Xin |year=2011 |title=एक संशोधित एन्ट्रोपिक फोर्स मॉडल में डार्क मैटर और डार्क एनर्जी का एकीकरण|journal=Communications in Theoretical Physics |volume=56 |issue=1 |pages=184–192 |arxiv=1009.1506 |bibcode=2011CoTPh..56..184C |doi=10.1088/0253-6102/56/1/32 |s2cid=119312663}}</ref>
वर्लिंडे द्वारा प्रारंभ की गई चर्चा के मद्देनजर, अन्य मौलिक बलों के लिए एंट्रोपिक स्पष्टीकरण का सुझाव दिया गया है,<ref name="visser2011" /> कूलम्ब का नियम सम्मिलित है।<ref>{{Cite journal |last=Wang |first=Tower |year=2010 |title=एंट्रोपिक बल के रूप में कूलम्ब बल|journal=Physical Review D |volume=81 |issue=10 |page=104045 |arxiv=1001.4965 |bibcode=2010PhRvD..81j4045W |doi=10.1103/PhysRevD.81.104045 |s2cid=118545831}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Hendi |first1=S. H. |last2=Sheykhi |first2=A. |year=2012 |title=कूलम्ब के नियम में एंट्रोपिक सुधार|journal=International Journal of Theoretical Physics |volume=51 |issue=4 |pages=1125–1136 |arxiv=1009.5561 |bibcode=2012IJTP...51.1125H |doi=10.1007/s10773-011-0989-2 |s2cid=118849945}}</ref> [[ गहरे द्रव्य |डार्क मैटर]] , [[ काली ऊर्जा |डार्क एनर्जी]] और [[पायनियर विसंगति]] को समझाने के लिए इसी दृष्टिकोण का तर्क दिया गया था।<ref>{{Cite journal |last1=Chang |first1=Zhe |last2=Li |first2=Ming-Hua |last3=Li |first3=Xin |year=2011 |title=एक संशोधित एन्ट्रोपिक फोर्स मॉडल में डार्क मैटर और डार्क एनर्जी का एकीकरण|journal=Communications in Theoretical Physics |volume=56 |issue=1 |pages=184–192 |arxiv=1009.1506 |bibcode=2011CoTPh..56..184C |doi=10.1088/0253-6102/56/1/32 |s2cid=119312663}}</ref>
 
== अनुकूल व्यवहार के लिए लिंक ==
 
यह तर्क दिया गया था कि कारणात्मक एन्ट्रोपिक बल उपकरण के उपयोग और सामाजिक सहयोग के सहज उद्भव की ओर ले जाते हैं।<ref name="Freer-A">{{Cite journal |last1=Wissner-Gross |first1=A.D. |author-link=Alexander Wissner-Gross |last2=Freer |first2=C.E. |author-link2=Cameron Freer |year=2013 |title=कारण एंट्रोपिक बल|url=http://www.alexwg.org/publications/PhysRevLett_110-168702.pdf |journal=Physical Review Letters |volume=110 |issue=16 |pages=168702 |bibcode=2013PhRvL.110p8702W |doi=10.1103/PhysRevLett.110.168702 |pmid=23679649 |doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal |last=Canessa |first=E. |year=2013 |title=Comment on Phys. Rev. Lett. 110, 168702 (2013): Causal Entropic Forces |arxiv=1308.4375}}</ref><ref>{{Cite journal |last=Kappen |first=H. J. |year=2013 |title=Comment: Causal entropic forces |arxiv=1312.4185}}</ref> परिभाषा के अनुसार कॉसल एंट्रोपिक बल वर्तमान और भविष्य के समय के क्षितिज के बीच [[एन्ट्रापी उत्पादन]] को अधिकतम करते हैं, अतिरिक्त इसके कि विशिष्ट एंट्रोपिक बलों की तरह तात्कालिक एन्ट्रापी उत्पादन को अधिकतम किया जाता है।
== अनुकूली व्यवहार के लिंक ==
यह तर्क दिया गया था कि कारणात्मक एन्ट्रोपिक बल उपकरण के उपयोग और सामाजिक सहयोग के सहज उद्भव की ओर ले जाते हैं।<ref name="Freer-A">{{Cite journal |last1=Wissner-Gross |first1=A.D. |author-link=Alexander Wissner-Gross |last2=Freer |first2=C.E. |author-link2=Cameron Freer |year=2013 |title=कारण एंट्रोपिक बल|url=http://www.alexwg.org/publications/PhysRevLett_110-168702.pdf |journal=Physical Review Letters |volume=110 |issue=16 |pages=168702 |bibcode=2013PhRvL.110p8702W |doi=10.1103/PhysRevLett.110.168702 |pmid=23679649 |doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal |last=Canessa |first=E. |year=2013 |title=Comment on Phys. Rev. Lett. 110, 168702 (2013): Causal Entropic Forces |arxiv=1308.4375}}</ref><ref>{{Cite journal |last=Kappen |first=H. J. |year=2013 |title=Comment: Causal entropic forces |arxiv=1312.4185}}</ref> परिभाषा के अनुसार कॉसल एंट्रोपिक बल वर्तमान और भविष्य के समय के क्षितिज के बीच [[एन्ट्रापी उत्पादन]] को अधिकतम करते हैं, बजाय इसके कि विशिष्ट एंट्रोपिक बलों की तरह तात्कालिक एन्ट्रापी उत्पादन को लालची रूप से अधिकतम किया जाए।


प्रकृति, बुद्धि के खोजे गए नियमों की गणितीय संरचना और जटिलता के एन्ट्रापी जैसे उपायों के बीच एक औपचारिक युगपत संबंध पहले 2000 में आंद्रेई सोक्लाकोव द्वारा नोट किया गया था।<ref>{{Cite journal |last=Soklakov |first=Andrei N. |year=2000 |title=भौतिक सिद्धांत के औपचारिक आधार के रूप में ओकाम का रेज़र|arxiv=math-ph/0009007 |bibcode=2000math.ph...9007S}}</ref><ref>{{Cite journal |last=Soklakov |first=Andrei N. |year=2000 |title=एल्गोरिदमिक रूप से सरल स्ट्रिंग्स के लिए जटिलता विश्लेषण|arxiv=cs/0009001 |bibcode=2000cs........9001S}}</ref> ओकाम के रेजर सिद्धांत के संदर्भ में।
प्रकृति, बुद्धि के खोजे गए नियमों की गणितीय संरचना और जटिलता के एन्ट्रापी जैसे उपायों के बीच औपचारिक युगपत संबंध पहले 2000 में आंद्रेई सोक्लाकोव द्वारा <ref>{{Cite journal |last=Soklakov |first=Andrei N. |year=2000 |title=भौतिक सिद्धांत के औपचारिक आधार के रूप में ओकाम का रेज़र|arxiv=math-ph/0009007 |bibcode=2000math.ph...9007S}}</ref><ref>{{Cite journal |last=Soklakov |first=Andrei N. |year=2000 |title=एल्गोरिदमिक रूप से सरल स्ट्रिंग्स के लिए जटिलता विश्लेषण|arxiv=cs/0009001 |bibcode=2000cs........9001S}}</ref> ओकाम के रेजर सिद्धांत के संदर्भ में नोट किया गया था।।


== यह भी देखें ==
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भौतिकी की, प्रणाली में कार्य करने वाला एन्ट्रापी बल परमाणु मापदंड पर विशेष अंतर्निहित बल के अतिरिक्त पूरे प्रणाली की सांख्यिकीय प्रवृत्ति से इसकी एन्ट्रॉपी बढ़ाने के लिए उत्पन्न होता है।[1][2]

गणितीय सूत्रीकरण

कैनोनिकल समेकन में, एंट्रोपिक बल मैक्रोस्टेट विभाजन से जुड़ा हुआ है |[3]

जहाँ तापमान है, मैक्रोस्टेट से जुड़ी एंट्रॉपी है, और वर्तमान मैक्रोस्टेट है।[4]

उदाहरण

आदर्श गैस का दाब

आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा केवल उसके तापमान पर निर्भर करती है, उसके कांटेनिंग बॉक्स की मात्रा पर निर्भर नही करती है, इसलिए यह ऊर्जा प्रभाव नहीं है जो गैस के दबाव के रूप में बॉक्स की मात्रा को बढ़ाता है। इसका तात्पर्य यह है कि आदर्श गैस के दबाव का एन्ट्रोपिक मूल होता है।[5]

ऐसे एंट्रोपिक बल की उत्पत्ति क्या है? सबसे सामान्य उत्तर यह है कि थर्मल उतार-चढ़ाव का प्रभाव थर्मोडायनामिक प्रणाली को मैक्रोस्कोपिक स्थिति की ओर ले जाता है जो कि माइक्रोस्टेट (सांख्यिकीय यांत्रिकी) की अधिकतम संख्या के अनुरूप होता है। दूसरे शब्दों में, थर्मल उतार-चढ़ाव प्रणाली को अधिकतम एन्ट्रापी की मैक्रोस्कोपिक स्थिति की ओर ले जाते हैं।[5]

एक प्रकार कि गति

ब्राउनियन गति के लिए एन्ट्रोपिक दृष्टिकोण प्रारंभ में आर. एम. न्यूमैन द्वारा प्रस्तावित किया गया था।[3][6] न्यूमैन ने बोल्ट्जमैन समीकरण का उपयोग करके त्रि-आयामी ब्राउनियन गति से निकलने वाले कण के लिए एन्ट्रोपिक बल प्राप्त किया था, जो इस बल को विसारक प्रेरक बल या रेडियल बल के रूप में दर्शाता है। कागज में, इस तरह के बल को प्रदर्शित करने के लिए तीन उदाहरण प्रणालियाँ दिखाई जाती हैं:

पॉलिमर

Main article: आदर्श श्रंखला

एन्ट्रोपिक बल का मानक उदाहरण स्वतंत्र रूप से संयुक्त बहुलक अणु की लोच (भौतिकी) है।[6] आदर्श श्रृंखला के लिए, इसकी एन्ट्रापी को अधिकतम करने का अर्थ है इसके दो मुक्त सिरों के बीच की दूरी को कम करता है। परिणाम स्वरुप, बल जो श्रृंखला की ओर जाता है, उसके दो मुक्त सिरों के बीच आदर्श श्रृंखला द्वारा लगाया जाता है। यह एन्ट्रोपिक बल दो सिरों के बीच की दूरी के समानुपाती होता है।[5][7] स्वतंत्र रूप से संयुक्त श्रृंखला द्वारा एंट्रोपिक बल की स्पष्ट यांत्रिक उत्पत्ति होती है और इसे लैग्रैंगियन गतिकी का उपयोग करके गणना की जा सकती है।[8] जैविक बहुलकों के संबंध में, एंट्रॉपिक बल और कार्य के बीच जटिल लिंक प्रतीत होता है। उदाहरण के लिए, अव्यवस्थित पॉलीपेप्टाइड खंड एक ही पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के मुड़े हुए क्षेत्रों के संदर्भ में एंट्रोपिक बल उत्पन्न करने के लिए दिखाया गया है जिसका कार्यात्मक प्रभाव है।[9]

हाइड्रोफोबिक बल

See also: हाइड्रोफोबिक प्रभाव § कारण
पानी घास की सतह पर गिरता है

एंट्रोपिक बल का अन्य उदाहरण जल विरोधी बल है। कमरे के तापमान पर, यह आंशिक रूप से पानी के अणुओं के 3डी नेटवर्क द्वारा एंट्रॉपी के हानि से उत्पन्न होता है जब वे समाधान (रसायन विज्ञान) के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। प्रत्येक जल अणु सक्षम है

  • दो प्रोटॉन के माध्यम से दो हाइड्रोजन बंध दान करते है,
  • दो कक्षीय संकरण एसपी3|एसपी के माध्यम से दो और हाइड्रोजन बांड स्वीकार करते है जिससे संकरित एकाकी जोड़े बनते है।

इसलिए, पानी के अणु विस्तारित त्रि-आयामी नेटवर्क बना सकते हैं। गैर-हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सतह का परिचय इस नेटवर्क को बाधित करता है। पानी के अणु स्वंय को सतह के चारों ओर पुनर्व्यवस्थित करते हैं, जिससे बाधित हाइड्रोजन बंधनों की संख्या को कम किया जा सकता है। यह हाइड्रोजिन फ्लोराइड (जो 3 स्वीकार कर सकता है किन्तु केवल 1 दान कर सकता है) या अमोनिया (जो 3 दान कर सकता है किन्तु केवल 1 स्वीकार कर सकता है) के विपरीत है, जो मुख्य रूप से रैखिक श्रृंखला बनाते हैं।

यदि प्रस्तुत की गई सतह में आयनिक या ध्रुवीय प्रकृति होती है, जो पानी के अणु 1 (आयनिक बंधन के लिए कक्षीय अक्ष के साथ) या 2 (परिणामी ध्रुवीयता अक्ष के साथ) चार एसपी के सीधे खड़े होते हैं। [10] ये अभिविन्यास सरल गति, यानी स्वतंत्रता की डिग्री की अनुमति देते हैं, और इस प्रकार एन्ट्रापी को न्यूनतम रूप से कम करते हैं। किन्तु मध्यम वक्रता वाली गैर-हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सतह पानी के अणु को सतह पर कसकर बैठने के लिए अशक्त करती है, जिससे सतह पर 3 हाइड्रोजन बांड फैलते हैं, जो तब क्लैथ्रेट यौगिक-जैसे टोकरी के आकार में बंद हो जाते हैं। गैर-हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सतह के चारों ओर इस क्लैथ्रेट जैसी टोकरी में सम्मिलित पानी के अणु उनके अभिविन्यास में हैं। इस प्रकार, कोई भी घटना जो इस तरह की सतह को कम करती है, एंट्रोपिक रूप से इष्ट है। उदाहरण के लिए, जब दो ऐसे हाइड्रोफोबिक कण बहुत निकट आते हैं, तो उनके आसपास के क्लैथ्रेट जैसी टोकरियाँ विलीन हो जाती हैं। यह पानी के कुछ अणुओं को पानी के बड़े भाग में छोड़ देता है, जिससे एन्ट्रापी में वृद्धि होती है।

एंट्रोपिक बल का अन्य संबंधित और प्रति-सहज उदाहरण प्रोटीन की तह है, जो सहज प्रक्रिया है और जहां हाइड्रोफोबिक प्रभाव भी भूमिका निभाता है।[11] पानी में घुलनशील प्रोटीन की संरचनाओं में सामान्यतः एक कोर होता है जिसमें हाइड्रोफोबिक पक्ष श्रृंखला को पानी से दफन किया जाता है, जो मुड़ी हुई अवस्था को स्थिर करता है।[12] आवेशित और रासायनिक ध्रुवीय पक्ष श्रृंखलाएँ विलायक-उजागर सतह पर स्थित होती हैं जहाँ वे आसपास के पानी के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करती हैं। पानी के संपर्क में आने वाली हाइड्रोफोबिक साइड चेन की संख्या को कम करना तह प्रक्रिया के पीछे प्रमुख प्रेरक शक्ति है,[12][13][14] चूँकि प्रोटीन के अन्दर हाइड्रोजन बांड का निर्माण भी प्रोटीन संरचना को स्थिर करता है।[15][16]

कोलाइड

कोलाइड्स की भौतिकी में एंट्रोपिक बल महत्वपूर्ण और व्यापक हैं,[17] जहां वे कमी बल के लिए उत्तरदायी हैं, और कठोर कणों का क्रम, जैसे कठोर क्षेत्रों का क्रिस्टलीकरण, कठोर छड़ों के तरल स्फ़टिक चरणों में आइसोट्रोपिक-नेमैटिक संक्रमण, और कठोर पॉलीहेड्रा का क्रम है।[17][18] इस कारण से, एन्ट्रोपिक बल स्व-विधानसभा का महत्वपूर्ण चालक हो सकता है |[17]

कण भीड़ से आने वाले परासरण के कारण कोलाइडल प्रणाली में एंट्रोपिक बल उत्पन्न होते हैं। यह पहली बार डिप्लेशन फोर्स द असाकुरा-ओसावा मॉडल द्वारा वर्णित कोलाइड-बहुलक मिश्रण में खोजा गया था, और इसके लिए सबसे सहज है। इस मॉडल में, पॉलिमर को परिमित आकार के गोले के रूप में अनुमानित किया जाता है जो एक दूसरे में प्रवेश कर सकते हैं, किन्तु कोलाइडल कणों में प्रवेश नहीं कर सकते। कोलाइड्स में प्रवेश करने के लिए पॉलिमर की अक्षमता कोलाइड्स के आसपास क्षेत्र की ओर ले जाती है जिसमें बहुलक घनत्व कम हो जाता है। यदि दो कोलाइड के आसपास कम बहुलक घनत्व के क्षेत्र एक दूसरे के साथ ओवरलैप करते हैं, तो एक दूसरे के निकट आने वाले कोलाइड्स के माध्यम से, प्रणाली में पॉलिमर अतिरिक्त मुक्त मात्रा प्राप्त करते हैं जो कम घनत्व वाले क्षेत्रों के चौराहे के आयतन के समान होता है। अतिरिक्त मुक्त आयतन पॉलिमर की एन्ट्रापी में वृद्धि का कारण बनता है, और उन्हें स्थानीय रूप से घने-भरे समुच्चय बनाने के लिए प्रेरित करता है। इसी तरह का प्रभाव पॉलिमर के बिना पर्याप्त रूप से घने कोलाइडल प्रणाली में होता है, जहां आसमाटिक दबाव स्थानीय घने पैकिंग को भी चलाता है।[17] विभिन्न प्रकार की संरचनाओं में कोलाइड्स का उपयोग किया जाता है |[18] जिसे कणों के आकार को संशोधित करके तर्कसंगत रूप से डिजाइन किया जा सकता है।[19] ये प्रभाव अनिसोट्रोपिक कणों के लिए होते हैं जिन्हें दिशात्मक एन्ट्रोपिक बलों के रूप में संदर्भित किया जाता है।[20][21]

साइटोस्केलेटन

जैविक कोशिकाओं में संकुचित बल सामान्यतः साइटोस्केलेटन से जुड़े आणविक मोटर द्वारा संचालित होते हैं। चूँकि, साक्ष्य के बढ़ते शरीर से पता चलता है कि संकुचित हुआ बल भी एन्ट्रोपिक मूल का हो सकता है।[22] मूलभूत उदाहरण सूक्ष्मनलिका क्रॉसलिंकर एएसई1 की क्रिया है, जो माइटोटिक धुरी में सूक्ष्मनलिका ओवरलैप के लिए स्थानीयकृत है। एएसई1 के अणु सूक्ष्मनलिका ओवरलैप तक ही सीमित हैं, जहां वे -विमीय रूप से फैलने के लिए स्वतंत्र हैं। कंटेनर में आदर्श गैस के अनुरूप, एएसई1 के अणु ओवरलैप सिरों पर दबाव उत्पन्न करते हैं। यह दबाव ओवरलैप विस्तार को चलाता है, जिसके परिणामस्वरूप सूक्ष्मनलिकाएं सिकुड़ जाती हैं।[23] एक्टिन साइटोस्केलेटन में समान उदाहरण पाया गया था। इधर, एक्टिन-बंडलिंग प्रोटीन एनिलिन साइटोकाइनेटिक रिंग्स में एक्टिन सिकुड़न को बढ़ाता है।[24]

विवादास्पद उदाहरण

कुछ बल जिन्हें सामान्यतः बल के रूप में माना जाता है, तर्क दिया गया है कि वे वास्तव में प्रकृति में एन्ट्रोपिक हैं। ये सिद्धांत विवादास्पद बने हुए हैं और चल रहे काम का विषय हैं। मैट विसर, विक्टोरिया यूनिवर्सिटी ऑफ वेलिंगटन, न्यूजीलैंड में कंजर्वेटिव एंट्रोपिक बल में गणित के प्रोफेसर हैं [25] चयनित दृष्टिकोणों की आलोचना करता है किन्तु सामान्यतः निष्कर्ष निकालता है:

एंट्रोपिक बलों की भौतिक वास्तविकता के संबंध में कोई उचित संदेह नहीं है, और कोई उचित संदेह नहीं है कि शास्त्रीय (और अर्ध-शास्त्रीय) सामान्य सापेक्षता ऊष्मागतिकी से निकटता से संबंधित है। जैकबसन, थानु पद्मनाभन, और अन्य लोगों के काम के आधार पर, यह संदेह करने के अच्छे कारण भी हैं कि पूर्ण सापेक्षतावादी आइंस्टीन समीकरणों की थर्मोडायनामिक व्याख्या संभव हो सकती है।

गुरुत्वाकर्षण

Main article: एंट्रोपिक गुरुत्वाकर्षण

2009 में, एरिक वर्लिंडे ने तर्क दिया कि गुरुत्वाकर्षण को एंट्रोपिक बल के रूप में समझाया जा सकता है।[4] इसने प्रमाणित किया (जैकबसन के परिणाम के समान) कि गुरुत्वाकर्षण भौतिक निकायों की स्थिति से जुड़ी जानकारी का परिणाम है। यह मॉडल जेरार्ड 'टी हूफ्ट के होलोग्राफिक सिद्धांत के साथ गुरुत्वाकर्षण के थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण को जोड़ता है। तात्पर्य यह है कि गुरुत्वाकर्षण मौलिक अंतःक्रिया नहीं है, किन्तु आकस्मिक घटना है।[4]

अन्य बल

वर्लिंडे द्वारा प्रारंभ की गई चर्चा के मद्देनजर, अन्य मौलिक बलों के लिए एंट्रोपिक स्पष्टीकरण का सुझाव दिया गया है,[25] कूलम्ब का नियम सम्मिलित है।[26][27] डार्क मैटर , डार्क एनर्जी और पायनियर विसंगति को समझाने के लिए इसी दृष्टिकोण का तर्क दिया गया था।[28]

अनुकूल व्यवहार के लिए लिंक

यह तर्क दिया गया था कि कारणात्मक एन्ट्रोपिक बल उपकरण के उपयोग और सामाजिक सहयोग के सहज उद्भव की ओर ले जाते हैं।[29][30][31] परिभाषा के अनुसार कॉसल एंट्रोपिक बल वर्तमान और भविष्य के समय के क्षितिज के बीच एन्ट्रापी उत्पादन को अधिकतम करते हैं, अतिरिक्त इसके कि विशिष्ट एंट्रोपिक बलों की तरह तात्कालिक एन्ट्रापी उत्पादन को अधिकतम किया जाता है।

प्रकृति, बुद्धि के खोजे गए नियमों की गणितीय संरचना और जटिलता के एन्ट्रापी जैसे उपायों के बीच औपचारिक युगपत संबंध पहले 2000 में आंद्रेई सोक्लाकोव द्वारा [32][33] ओकाम के रेजर सिद्धांत के संदर्भ में नोट किया गया था।।

यह भी देखें

संदर्भ

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