Самоорганизация материи
Рефераты >> Биология >> Самоорганизация материи

Таким образом, анализируя логические основания гипотезы тепловой смерти Вселенной, необходимо тщательно рассмотреть второй закона термодинамики для неравновесных процессов (закон возрастания энтропии).

8. Общее начало термодинамики

Говоря о двух частях второго закона термодинамики — принципах существования и возрастания энтропии, — приводилось современная трактовка этого закона. Однако в литературе встречаются формулировки второго закона термодинамики, в которых понятие энтропии не упоминается.

"В традиционной интерпретации второй закон термодинамики указывает на одностороннюю тенденцию в развитии систем. В одной из формулировок он гласит: замкнутая изолированная система стремится к равновесию"1 .

Согласно2 , второй закон термодинамики "может быть выражен в общей форме следующим образом: все системы стремятся к состоянию равновесия".

В наше время такие формулировки второго закона термодинамики встречаются редко. В современных курсах термодинамики постулат "изолированная макроскопическая система с течением времени приходит в состояние термодинамического равновесия и никогда самопроизвольно выйти из него не может"3 называется "общее начало термодинамики"4 "первый, или основной, постулат термодинамики"5, "принцип самоненарушимости равновесного состояния системы"6, "постулат о термодинамическом равновесии"7 . Этот постулат является "результатом обобщения опыта"8 . В сочетании с теоремой о возрастании энтропии общее начало термодинамики позволяет сделать заключение: энтропия изолированной системы стремится к максимуму. Ведь теорема о возрастании энтропии выражается неравенством и утверждает только то, что энтропия изолированной системы в конечном состоянии больше, чем в начальном.

Как указывал академик АН СССР М. А. Леонтович, "экстраполяция основного положения о том, что ограниченная система с течением времени приходит в состояние равновесия, .порождала выводы довольно спекулятивного свойства о тепловой смерти Вселенной.

Следует заметить, что эти выводы получаются непосредственно как результат распространения на Вселенную одного этого положения, а вовсе не из каких-либо специальных математических формулировок термодинамики, связанных с существованием энтропии"1 .

Если исходить только из закона возрастания энтропии, то "можно лишь сказать, что если бы когда-либо должна была наступить "тепловая смерть" (состояние равновесия) мира, и еще раньше существовало бы — менее стабильное — состояние равновесия, то новое состояние должно было бы обладать бoльшим значением энтропии, чем прежнее состояние"2

Тот, кто в наше время на основе формулировки "Энтропия изолированной системы стремится к максимуму" выводит заключение о стремлении Вселенной к равновесию, совершает логическую ошибку вида "предвосхищенное основание".

Учитывая общее начало термодинамики, нужно сказать: изолированная система не потому приходит в равновесие, что ее энтропия достигает максимума; возрастание энтропии изолированной системы прекращается потому, что система пришла в равновесие.

Основываясь на общем начале термодинамики, можно было бы заключить: поскольку все неравновесные изолированные системы со временем переходят в равновесие, Вселенная как изолированная неравновесная система тоже перейдет в равновесие. Несложно, однако, показать несостоятельность такого — индуктивного — вывода, причем без привлечения тезиса о бесконечности Вселенной. Достаточно указать, что изоляция какой-нибудь звезды закончится не установлением равновесия, а небольшим космическим взрывом (если изолирующая оболочка окажется достаточно прочной).

Так как согласно диалектическому материализму, Вселенная является вечной, бесконечной, неизменной в целом, то можно сказать, что она является такой "изолированной" системой, в которой происходит вечное движение (мировой круговорот). Следовательно, из общего начала термодинамики вывод о грядущем переходе Вселенной в равновесие получить невозможно: Вселенная не придет в равновесие, так как находится в равновесии всегда.

С точки зрения термодинамики любое равновесное состояние, возможно, назвать состоянием "тепловой смерти вещества". Тем не менее, известно, молекулы всегда находятся в движении, и вечно происходит смена событий микромира.

Так и для мира в целом состояние супратермодинамического равновесия отнюдь не означало бы тепловой смерти в смысле прекращения движения и эволюции звезд.

Напротив, гибель и рождение новых звезд при их соударениях — вечная жизнь космоса — являлись бы необходимой предпосылкой супратермодинамической равновесности мира, подобно тому, как аналогичные явления в микромире поддерживают макрофизическую равновесность".

Следует заметить, что постулат о стремлении всякой изолированной системы к равновесию не имеет ничего общего с известным положением материалистической диалектики о преходящести всех конечных форм материи, которое Энгельс выразил словами: "все, что возникает, заслуживает гибели"2. Это положение является, безусловно, истинным и относится ко всем конечным материальным системам, гибель которых является закономерным финалом их естественного развития.

9. Необратимость природных процессов

Устранение из термодинамики "закона" возрастания энтропии или даже понятия энтропии не устранит из нее посылок, на основе которых возможно получение противоречащих диалектическому материализму следствий. Существует еще одно сомнительное с точки зрения диалектического материализма положение термодинамики — утверждение, будто неравновесные процессы, протекающие в природе, являются необратимыми. Согласно определению, "любой процесс, переводящий изолированную систему из состояния 1 в состояние 2, есть процесс необратимый, если процесс, имеющий единственным своим результатом возвращение системы из состояния 2 в 1, невозможен"3 .

Допущение необратимости природных процессов в сочетании с пониманием того, что совокупность всех природных процессов есть движение материи (Вселенной), влечет заключение о необратимой эволюции Вселенной. Если допустить, что "невозможно каким бы то ни было способом сполна обратить процесс, при котором тепло возникает благодаря трению"4, что "фактически в природе нет процессов, которые бы не сопровождались трением"1, то нельзя избежать заключения о постоянном накоплении во Вселенной тепла и движении Вселенной к тепловой смерти.

Соответственно, для опровержения вывода о необратимой эволюции материи необходимо доказать, что процессы превращения форм движения и материи не являются необратимыми. А для опровержения вывода о грядущем превращении всех форм энергии в тепло необходимо опровергнуть представление, будто необратимым является процесс образования тепла путем трения. Это несложно сделать, если учитывать одно обстоятельство, которое касается сущности термодинамической необратимости.


Страница: