|
48 второму закону термодинамики энтропия, или беспорядок, в закрытой системе постоянно возрастает, достигая в пределе максимума, соответствующего состоянию термодинамического равновесия в системе. Понятие энтропии характеризует ту часть полной энергии системы, которая не может быть использована для производства работы. Следовательно, энтропия представляет использованную, отработанную, деградированную энергию. По другой интерпретации энтропия рассматривается как мера беспорядка в системе, а максимальное ее значение в точке равновесия соответствует состоянию максимального беспорядка, или дезорганизации системы. Идея энтропии позволила науке прийти к выводу, что возрастающая энтропия соответствует самопроизвольной эволюции системы. Возрастающая энтропия есть «показатель эволюции» или, по выражению Эддингтона, «стрела времени» (направление времени), которая определяет, что будущее изолированных систем всегда расположено в направлении возрастания энтропии1. Поскольку Вселенная стареет, время утрачивает обратимость и становится необратимым. Энтропия рассматривается как мера неупорядоченности, хаотичности физических систем, а второй закон термодинамики связывается со статистической тенденцией переходить к неупорядоченности. Основной закон термодинамики гласит, что в изолированных системах энтропия возрастает. Согласно второму закону термодинамики запас энергии во Вселенной иссякает, неотвратимо иссякает, приближаясь к тепловой смерти, ни один момент времени не тождествен предшествующему. Ход событий во Вселенной нельзя повернуть вспять, чтобы воспрепятствовать возрастанию энтропии Дж. Кемпбел пишет: «Все самопроизвольно происходящие процессы... 1 Пригожин И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой / И. Пригожин, И. Стенгерс //Пер. с англ. М.: Прогресс, 1986. С. 172. |
от состояния равновесия, они ввели понятие диссипативной структуры, поскольку она возникает в условиях диссипации рассеяния энергии в окружающую среду и поддерживается за счет ассимиляции или поглощения системой энергии из окружающей среды. Таким образом, диссипативная структура существует в условиях постоянного обмена веществом и энергией между системой и окружающей средой. Классическая термодинамика изучала в основном закрытые системы и рассматривала необратимые процессы. Биологические и социальные системы же являются открытыми, а большинство явлений природы и общества представляют собой необратимый процесс. Неравновесная термодинамика, созданная нобелевским лауреатом (1977 год) И. Пригожиным и его сотрудниками, исследует замкнутые и открытые системы, а также необратимые процессы. Благодаря термодинамике Пригожина удалось выяснит!,, что способностыо к самоорганизации обладают системы живой и неживой природы. Немецкий физик Р. Клаузиус в 1865 году ввел в современное естествознание понятие «энтропии», описывающее состояние замкнутой системы, свободная энергия которой (разность потенциалов) переходит в энергию связанную, когда разность потенциалов исчезает. Идея энтропии позволила науке прийти к выводу, что возрастающая энтропия соответствует самопроизвольной эволюции системы. Возрастающая энтропия есть «показатель эволюции» или, по выражению Эддингтона, «стрела времени» (направление времени), которая определяет, что будущее изолированных систем всегда расположено в направлении возрастания энтропии.1 Энтропия рассматривается как мера неупорядоченности, хаотичности физических систем, а второй закон термодинамики связывается со 1 Иригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой / Пер. с англ. М.: Прогресс, 1986. С. 172. 194 статистической тенденцией переходить к неупорядоченности. Основной закон термодинамики гласит, что в изолированных системах энтропия возрастает. Дж. Кемпбел пишет: «Все самопроизвольно происходящие процессы... сопровождаются увеличением энтропии вселенной. Вселенная постоянно приближается к более хаотическому или менее упорядоченному состоянию».1 Неравновесная термодинамика И. Пригожина показала, что источником порядка и организации во Вселенной может быть хаос, неравновесность как поток вещества и энергии в систему. «Сильно неравновесная система, пишут И. Пригожин и И. Стенгерс, может быть названа организованной не потому, что в ней реализуется план, чуждый активности на элементарном уровне или выходящий за рамки первичных проявлений активности, а по противоположной причине: усиление микроскопической флуктуации, происшедшей в «нужный момент», приводит к преимущественному выбору одного пути реакции из ряда априори одинаково возможных. Следовательно, при определенных условиях роль того или иного индивидуального режима становится решающей. Обобщая можно утверждать, что поведение «в среднем» не может доминировать над составляющими его элементарными процессами. В сильно неравновесных условиях процессы самоорганизации соответствуют тонкому взаимодействию между случайностью и необходимостью, флуктуациями и детерминистическими законами. Мы считаем, что вблизи бифуркаций основную роль играют флуктуации или случайные элементы, тогда как в интервалах между бифуркациями доминируют детерминистские аспекты».1 2 Таким образом, теория самоорганизующихся систем Г. Хакена и теория диссипативных структур И. Пригожина это два направления синергетики. Особенность синергетического подхода состоит в переходе от 1 Кемпбел Дж. Современная общая химия. Т.1. М. 1975. С.329. 2 Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. С.235. 195 |