Ентропія - ІІ

Привіт! Пам'ятаєте мене?

Так це я — Джон Келвін, кур'єр медичної служби, відділу трансплантації. Рік тому я потрапив у вельми цікаву історію, з якої вийшов геть сухим, якщо не враховувати розбитого й розграбованого службового форда.
Тринадцятого липня сімдесят сьомого, я відвозив донорське серце до лікарні Маунт Сінай у Нью-Йорку і мене від величезної халепи врятував один чорношкірий.
Саме він вперше розповів мені про ентропію. Ну як розповів? Десь, щось, узагальненими словами. Все, що я виніс з тієї розмови, це лише саме слово "ентропія", та загальне розуміння її хаотичності.

Коли я розповів цю історію своєму шефу Мітчелу Стівенсону, то він дуже довго реготав.
— Ага! Пізно ввечері, під час блекауту, в центрі охопленого божевіллям Нью-Йорка, молодий темношкірий рятує тобі життя, й при цьому міркує про ентропію. Звичайно ж я повірив... — далі він вже не міг стримати свій регіт.

Хоча я і не отримував від моєї компанії ніяких звинувачень за знищену службову автівку, але ця історія та смішки колег з приводу святого темношкірого у Нью-Йорку, остаточно поховали моє бажання там працювати. Тож через два місяці я пішов звідти.

Надалі розповідь піде не про мої поневіряння, а саме про ту само ентропію. З походу в бібліотеку я лише зрозумів, що ентропія певним чином означає фізичну та математичну величину, аж ніяк не гуманітарну.

Зате там в бібліотеці, я познайомився з одним "ботаном", на ім'я Бен. І він мені дещо прояснив, коли я йому розповів про блекаут в Нью-Йорку, та розмови про ентропію.

— Маєш зрозуміти, я не ти, і багатьох понять, які описані у книжках не зрозумію, — почав я, — тому знайди в своєму словнику прості слова.
— Добре Джоне, тоді слухай. Ентропія є мірою безладу, невизначеності та розсіювання енергії в системі.

— То блекаут тієї ночі в Нью-Йорку і є ентропія?
— Швидше за все нагромадження незалежних подій, які призвели до блекауту. От уяви, що кожна з подій з 10% ймовірністю може призвести до блекауту. Одна десята це ніщо, можна легко впоратися. А якщо таких десяти відсоткових подій щонайменше сім? І кожна з них призводить до нагромадження ймовірностей небажаної події. Тоді вже звичайна спека є небезпечною для енергосистеми міста мільйонника разом з його районами. Теорія хаосу в дії. І в одну мить уся система руйнується каскадами, як картковий будиночок. А ентропія тут і є низкою невизначеності, безладу які можуть складати свої власні ймовірності як в арифметичній прогресії, так і в геометричній.

— Бен, я ж просив — пояснюй як для малого, — зазначив я.
— Слухай, одна ослаблена контргайка на автоматичному вимикачі має лише мізерний відсоток для аварії на підстанції. Удар блискавки, має більший відсоток, щодо заподіяної шкоди, втім, автоматика здатна з цим впоратися, в долі секунди вимкнувши напругу, а коли небезпека мине, то знову увімкнути.

— І як це все пов'язане? І до чого тут ентропія? Безлад на вулицях?
— Все пов'язано Джон. Все пов'язано. Коли ми даємо системі змінюватися самій собі на самоплин, то ентропія зростає і прагне зробити систему однорідною.

— І?
— Давай трохи умовності. Нафтова криза сімдесят третього призвела до зросту безробіття та росту рівня злочинності. Крадіжки дротів на лініях електропередач, змістили рівень уваги обслуговчого персоналу на відновлення ліній. Внаслідок чого, черговий плановий техогляд автоматики постійно відкладався. Рівень ентропії зростав. Контргайки в напруженні тримають клеми автоматичного вимикача. Якщо їх вчасно не обслуговувати, то вони послаблюються. Літня липнева спека призвела до раптової бурі та ударів блискавок. Хоча, я б і це пов'язав зі зростальним апетитом середнього американця та забрудненні навколишнього середовища.

— Бен, тихіше, я не встигаю, — зауважив я.
— Одна з блискавок вдарила в підстанцію Б'юкенен Сауз, що на Гудзоні. Спрацювали автоматичні вимикачі. Внаслідок того, що на одному з вимикачів була ослаблена контргайка, він не зміг увімкнутися. Наступна блискавка викликала відключення двох високовольтних ліній, які з'єднували атомну електростанцію з Нью-Йорком.

— Ого...
— Слухай далі, одна з ліній знову ж таки не змогла увімкнутися, в результаті чого, дві інші лінії стали перевантажені. Техніки обслуговчої компанії, намагалися дистанційно запустити турбогенератори, але їм того не вдалося, а на підстанції персонал був відсутній. Наступна блискавка знеструмила...

— Та ладно... Хіба ж таке можливо?
— Джон, ти був там поруч, хоча й зі своїми проблемами. Але ж ти хотів почути пояснення ентропії?

— Так Бен, продовжуй. Я просто... — розводячи руками, та хитаючи головою відповів я.
— Третя блискавка знеструмила ще дві критично важливі лінії електропередач, з яких лише одна повернулася до роботи. Вимкнення цих ліній від підстанції Спрейнбрук, призвели до додаткового навантаження інших ліній. Після цього співробітники обслуговчого персоналу, вимушені були вручну знизити навантаження ще на один генератор на станції Іст-Рівер, тому як і там виникли технічні проблеми. Ситуація була катастрофічною, ще й "зверху" почали вимагати негайного зниження навантаження на півтори тисячі мегаватів. Проблем додало те, що персонал намагався знизити напругу, з метою зменшення навантаження на декілька сотень мегават. Вимикали одних споживачів, понижували напругу іншим. Енергетична система почала перегріватися. Від першого удару блискавки минуло трохи більше ніж сорока хвилин. Із-за перегріву, на одній з ліній електропередач, дроти почали занадто провисати та замкнулись. Спрацювала автоматика та лінії почали вимикатися одна за одною. А ще менше ніж через десять хвилин, Рейвенвудська ТЕЦ теж вимкнулася. Нью-Йорк поринув в темряву. 

Атмосферність розповіді занурила мене в заціпеніння, а Бен продовжував.

— На цьому життєвому прикладі ти сам бачиш, що ентропія, як міра хаосу зростала крок за кроком збільшуючи свою ймовірність. І вже темінь, соціальне незадоволення, зубожіння цілих кварталів відкрили вікно можливостей для реалізації потреб широкої верстви населення.