|
55 Больцмана, так как в то время приписывал принципу возрастания энтропии такое же абсолютное значение, как и закону сохранения энергии. При разработке теории излучения Планку нс оставалось другого выхода, как обратиться к методу Больцмана установить связь между энтропией излучения и вероятностью. Выявление связи энтропии и вероятности стало огромным шагом на пути приближения к пониманию сущности энтропии. Однако полное признание идеи Л. Больцмана получили примерно к 1910 году посте работ А. Эйнштейна 1905 года о броуновском движении. Выяснение вероятностного характера энтропии и закона ее возрастания является свидетельством расширения понятия «энтропия». Выявлена новая связь энтропии и вероятности; энтропия мера вероятности изменения состояния системы, и второй закон термодинамики является статистическим законом, в отличие от динамических законов классической механики. Поскольку наиболее вероятным состояние системы является ее неупорядоченное, хаотическое состояние, поскольку вторая часть второго начата термодинамики (первая часть постулирует существование энтропии, вторая се увеличение в реальных процессах) означает переход от искусственно созданного порядка к более вероятному беспорядку. Теперь понимание сущности энтропии сопряжено с понятием хаоса, беспорядка (неупорядоченности), неорганизованности. Энтропия характеризует хаотичность, неорганизованность материи, а следовательно, и движения. На связь энтропии и движения особое внимание обращает 1*2.А.Седов: отмечая, что принятые в термодинамике определения энтропии как «меры вероятности состояния» и «меры неопределенности состояния» физических тел не отражают этой связи, он приходит к выводу, что «физическая энтропия является статистической мерой неупорядоченности движения микроэлементов физических тел» [169, С. 137.]. Далее, если количество микросостояний системы, которыми возможно реализовать данное макросостояние, велико, то велика и неопределенность осуществления его каким-либо конкретным способом (конкретным .микросостоянием). Таким образом, понятие статисти1ческой энтропии оказалось связанным с диалектикой определенности и неопределенности, и соответст |
111 возрастания энтропии такое же абсолютное значение, как и закону сохранения энергии. При разработке теории излучения Планку не оставалось другого выхода, как обратиться к методу Больцмана установить связь между энтропией излучения и вероятностью. Выявление связи энтропии и вероятности стало огромным шагом на пути приближения к пониманию сущности энтропии. Вот как оценивает М. Планк значение этого шага в науке: “среди физиков того времени Людвиг Больцман был тем, кто понимал смысл энтропии лучше всех. Он толковал энтропию находящейся в определенном состоянии физической системы как меру вероятности этого состояния и видел содержание 2-го начала в том, что при всяком происходящем в природе изменении система переходит в более вероятное состояние” [140, С. 439.] Полное признание идеи Л. Больцмана получили примерно к 1910 году после работ А. Эйнштейна 1905 года о броуновском движении. Выяснение вероятностного характера энтропии и закона ее возрастания является свидетельством расширения понятия “энтропия”. Выявлена новая связь энтропии и вероятности; энтропия мера вероятности изменения состояния системы, и второй закон термодинамики является статистическим законом, в отличие от динамических законов классической механики. Поскольку наиболее вероятным состоянием системы является ее неупорядоченное, хаотическое состояние, постольку вторая часть второго начала термодинамики (первая часть постулирует существование энтропии, вторая ее увеличение в реальных процессах) означает переход от искусственно созданного порядка к более вероятному беспорядку. Теперь понимание сущности энтропии сопряжено с понятиями хаоса, беспорядка (неупорядоченности), неорганизованности. Энтропия характеризует хаотичность, неорганизованность материи, а следовательно, и движения. На связь энтропии и движения особое внимание обращает Е.А. Седов: отмечая, что принятые в термодинамике 112 определения энтропии как “меры вероятности состояния” и “меры неопределенности состояния” физических тел не отражают этой связи, он ^приходит к выводу, что “физическая энтропия является статистической мерой неупорядоченности движения микроэлементов физических тел” [157, С. 137.]. Далее, если количество микросостояний системы, которыми возможно реализовать данное макросостояние, велико, то велика и неопределенность осуществления его каким-либо конкретным способом (конкретным микросостоянием). Таким образом, понятие статистической энтропии оказалось связанным с диалектикой определенности и неопределенности, и соответствующими философскими категориями. Стремление преодолеть второе начало термодинамики, преодолеть возрастание энтропии, возникало уже с самого начала введения принципа энтропии. Для этого в 1871 году Дж.К. Максвелл ввел в физику некое существо (“Ъет§”, которое В. Томсон назвал “демоном”), обладающее “утонченными способностями”, позволяющими вопреки второму началу термодинамики упорядочить систему без затраты работы. Пусть есть сосуд с газом, разделенный на две части перегородкой с отверстием; ”демон” может видеть (то есть располагать информацией) отдельные молекулы, анализировать (то есть осуществлять информационный процесс) их кинетические параметры величину скорости и, открывая и закрывая отверстие в перегородке внутри сосуда (то есть осуществляя процесс управления), дает возможность более быстрым молекулам перейти в одну часть сосуда, повышая тем самым в ней температуру, и более медленным в другую, соответственно, понижая температуру в этой части сосуда. Многие ученые Л. Больцман, М. Смолуховский, А. Эйнштейн, Л. Бриллюэн и другие выступали против демона Максвелла. Сам Дж.К. Максвелл писал в письме о своих демонах: “Для чего они нужны? Чтобы показать, что второй закон термодинамики имеет лишь статистический характер...” [цит. по 132, С. 63.]. Существо, описанное |