Думайте

Мы используем файлы cookie, чтобы сайт работал и становился удобнее. Продолжая пользоваться «Думайте», вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

показать все результаты

Ничего не найдено

Рост энтропии всё стирает в прах?

4 дня назад авторская 67

Средь сорных трав есть одолень-трава,

Алмазы, золото среди пустой породы.

Земля пустые нам даёт слова,

И главные слова для славной оды.

Р. Клаузиус в середине XIX века определил энтропию как функцию состояния системы, задающую меру необратимого рассеивания энергии. В развитой им науке - термодинамике она вычисляется как отношение теплоты к абсолютной температуре тела. Проще понять смысл этой величины стало, когда Л. Больцман, создатель статистической физики, связал энтропию со статистическим весом макросостояния системы. Макросостояние – это множество неразличимых состояний тела. Например, перестановка одинаковых частиц состояния тела не изменит. Чем больше похожих частиц (чем состояние более равновесно), тем больше перестановок. Число перестановок – это статистический вес макросостояния, а энтропия Больцмана пропорциональна его логарифму. Это не другая величина, Больцман показал, что оба представления эквивалентны. Но статистическое наглядно показывает: энтропия растёт вместе с равновесностью.

Интерес к термодинамике возник в XIX веке не случайно. Теория требовалась для разработки тепловых двигателей. И она указала, в частности, на значение разности температур нагревателя и холодильника. Нагревая окружение (холодильник), двигатель уменьшает эту разность и начинает работать хуже: производимая им энтропия загрязняет среду.

В 1944 г. Э. Шрёдингер, ярчайший представитель великой плеяды, заложившей основы квантовой механики, опубликовал книгу «Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки», в которой дал простой ответ на сложный вопрос: как жизнь, в нарушение второго начала термодинамики, избегает роста энтропии внутри себя? Он объяснил, что жизнь поглощает организованную энергию из окружающей среды и выбрасывает в неё неупорядоченную, "загрязнённую" энтропией. Это простое объяснение приводит, казалось бы, к выводу: выбрасываемый организмами мусор, неупорядоченность и энтропия – это, по сути, одно и то же.

Но постойте, если всё, что производит живая клетка (кроме самой себя) – это отходы, мусор, откуда берётся сложность мира? Солнечный свет – это отходы работы солнечного реактора. Все растения потребляют его и производит отходы, в том числе в виде кислорода и других энергетически насыщенных веществ. Фауна потребляет эти вещества и производит отходы, в том числе, в виде навоза, повышающего плодородие почвы.

Эти тривиальности маскируются словами "энтропия" и "неупорядоченность". Но энтропия – это равновесность, нарушаемая солнечными лучами, кислородом и даже навозом. А обыденное и научное понимание упорядоченности сильно разнятся (об этом здесь). Понимая неупорядоченность в обыденном смысле, и относя все отходы к энтропии, мы никогда не поймём, почему мир усложняется.

Поэтому мысль Шрёдингера надо уточнить: Жизнь поглощает организованную энергию окружающей среды, но возвращает в неё как неупорядоченную, деградировавшую, так и более упорядоченную, обогащённую энергию. Закон роста энтропии никто не отменял, и на бочку неупорядоченности приходится одна горошинка сложности, но без неё мир давно бы рассыпался в прах.

Полезность
Интересность

Комментарии 0

Войдите, чтобы оставить комментарий.

Будьте первым, кто прокомментирует эту запись.

Оценить запись

Полезность
Интересность

Поделиться