-
Уточните значение слов, и вы избавите человечество от половины заблуждений. / Рене Декарт /...Комментарий
-
Земля незамкнутая система она получает энергию от Солнца. Бог здесь не является необходимым.
... Возникновение сложного из простого это, казалось бы, злостное нарушение второго закона термодинамики. Второй закон требует постепенного выравнивания градиентов, разупорядочивания элементов и увеличения энтропии в системе. Тем не менее жизнь так специально устроена, чтобы поддерживать градиенты, упорядочивать элементы и уменьшать энтропию. Эти принципы справедливы как для одного организма, так и для целых экосистем, биот, эволюционных последовательностей. Значит ли это, что жизнь действительно противоречит законам физики?
В 70-е годы прошлого века Илья Пригожин (Нобелевская премия по химии, 1977 г.) провозгласил и доказал принцип самоорганизации и усложнения неравновесных систем. Он показал возможность появления сложного поведения открытых систем в условиях постоянного притока энергии. А живые объекты как раз и являются именно такими открытыми системами с притоком энергии и материи. С тех пор прошло уже немало времени, но теории эволюции открытых систем пока не создано. По всей вероятности, причиной тому конфликт понятийного аппарата дарвиновской теории естественного отбора Дарвина и физики. Физические величины можно так или иначе подсчитать, а вот как подсчитать приспособленность? Эрик Смит (Eric Smith), физик из Института Санта-Фе (Santa Fe Institute, Нью-Мексико, США), предлагает новый понятийный аппарат для описания эволюции в частности и жизни в целом.
По его мнению, самоорганизующиеся системы это особые машины для выравнивания градиентов. Он предлагает рассматривать жизнь как один из частных случаев такой конструкции для быстрого выравнивания градиентов. Если создается градиент каких-то условий, например температурный градиент от тропиков к полюсам, то создаются упорядоченные и предсказуемые атмосферные структуры, а проще говоря ветер, который выравнивает этот градиент. И делает он это несравненно быстрее, чем если бы температура выравнивалась в статичной атмосфере. Так что сложные структуры, возникающие в системе с постоянным потоком энергии, сами по себе работают строго в соответствии со вторым законом термодинамики выравнивают градиенты и увеличивают энтропию.
В этом отношении работа живых систем не отличается от работы систем физических или химических. Живые организмы призваны накапливать в себе энергию и рассеивать ее по пространству планеты, быстро избавляя ее от градиентов энергии и материи. Тем самым жизнь не только не противоречит второму закону термодинамики, но даже и всячески его подтверждает. И чем эффективнее организм фиксирует градиент материи и энергии (пищи, тепла, солнечной и химической энергии), чем быстрее он их усваивает и передает по пищевой цепи или просто рассеивает в пространстве, тем более уравновешенной становится система. Так, заросший пруд с водорослями и планктоном зафиксирует и передаст в систему планеты гораздо больше энтропии, чем резервуар со стерильной водой. А ведь эволюция как раз и направлена на то, чтобы создавать организмы, эффективно усваивающие и передающие дальше энергию и материю.
Таким образом, парадокс эволюции заключается в том, что, создавая сложные биологические системы, эволюция увеличивает общую энтропию планеты, а вовсе не уменьшает ее. В открытой неравновесной системе наиболее вероятным будет такое положение, которое наилучшим и наискорейшим образом уберет градиенты и увеличит энтропию. ...
Выживание наиболее приспособленных или наиболее вероятных?
http://atheistic.narod.ru/biology/naymark_thermodynamics.htm
.... Второй закон термодинамики устанавливает развитие замкнутой системы от более упорядоченной формы к менее упорядоченной, от порядка к хаосу.
Это прямо противоположно направлению эволюции и на первый взгляд несовместимо с ней. Но не всё так просто...
Классическая термодинамика имеет дело с системами, находящимися в состоянии равновесия. Попытки распространить её действие на неравновесные системы, связанные в основном с работами Пригожина, показали, что существование жизни не противоречит второму началу (но и не более того).
Кроме того, выводы Пригожина распространяются только на системы, близкие к равновесию, что создает трудности при приложении их к живым системам.
В 1966 году Кестин предложил формулировку, суммирующую нулевой, первый и второй законы термодинамики.
"Если в изолированной системе происходит некий процесс, то, после исчезновения ряда внутренних барьеров, система достигнет состояния равновесия, вне зависимости от того, в какой последовательности исчезают эти барьеры".
Эта формулировка отличается от предыдущих в одном весьма важном аспекте. Предыдущие формулировки говорили нам о том, чего не может происходить в системе. Формулировка Кестина устанавливает то, что будет в ней происходить.
Из доказательства Кестином его формулировки следует тот факт, что состояние равновесия является устойчивым в ляпуновском смысле.
Это означает, что система будет оказывать сопротивление попыткам вывести её из термодинамического равновесия. Основываясь на этом, Шнайдер и Кей предложили ещё одну формулировку второго начала:
"Если система выводится из состояния равновесия под действием внешних факторов, она будет использовать все внутренние возможности, чтобы вернуться к равновесию".
Рассмотрим действие этой формулировки на простом примере. Возьмём заполненный водой цилиндр.
Будем охлаждать одно основание цилиндра (скажем нижнее), и нагревать другое. Если приложенный градиент незначителен, то вода будет передавать тепло от верхней части к нижней путём обычной теплопроводности, таким образом, рассеивая градиент.
Но если разница температур возрастёт, возникнет принципиально новое явление конвекция.
Вода сформирует так называемые конвекционные ячейки, которые усилят скорость рассеивания градиента (то есть скорость выравнивания температур верхней и нижней части).
Конвекционная ячейка это организованная структура, в образовании которой участвует около 1023 молекул.
Её самопроизвольное формирование совершенно невероятно. Возникновение конвекции при приложении температурного градиента результат действия второго закона термодинамики.
Второй закон термодинамики применим ко всем системам. Такое грозное метеорологическое явление, как торнадо, также возникает вследствие его действия.
Разница температур между нагретой землёй и более холодной окружающей атмосферой приводит к формированию сложной структуры, которая быстро уменьшает тропосферный градиент.
Разрушительная сила торнадо это проявление способности более высокоорганизованных систем быстрее рассеивать температурный и барометрический градиенты.
Чем дальше система уходит от равновесия, тем более сложные механизмы она будет использовать для того, чтобы сопротивляться внешнему воздействию.
Теперь появление согласованных высокоорганизованных систем для нас уже не случайность, а ожидаемый результат ответа системы на приложенное воздействие, выводящее её из равновесия.
Неизбежность этого устанавливается вторым законом термодинамики.
Этот вывод применим в равной степени ко всем системам, в том числе и химическим. Рассмотрим это на примере автокаталитических реакций.
Автокаталитическая реакция это форма положительной обратной связи, когда один из продуктов реакции является её катализатором.
Вариантом автокаталитической реакции является цикл: реакция, где A катализирует образование B, а B способствует возникновению A.
Автокаталитическая реакция значительно повышает возможности системы по рассеиванию градиента.
Возникновение же циклических автокаталитических процессов является ключевым этапом для развития жизни. Самовоспроизводящиеся автокаталитические структуры ещё более увеличивают скорость рассеивания энергии.
Представим себе жизнь в виде торнадо, формирующегося согласно второму закону термодинамики, в результате того, что система (древняя Земля) сопротивляется действию теплового и светового градиента, исходящих от Солнца.
"Если система выводится из состояния равновесия под действием внешних факторов, она будет использовать все внутренние возможности, чтобы вернуться к равновесию".
Энергетический градиент, создаваемый Солнцем, огромен.
Ещё больше он был четыре миллиарда лет назад, когда Солнце было ещё довольно молодой звездой.
На Земле имелись условия, которые могли, в принципе, привести к возникновению жизни, но протекание процессов в отсутствие внешнего воздействия было почти невероятным.
Наличие градиента и действие второго начала термодинамики сделали эти процессы неизбежными.
Чем сложнее форма жизни, тем лучше она справляется с рассеиванием энергии. Человек использует энергетические ресурсы гораздо эффективнее, чем бактерия. Иными словами, именно второй закон термодинамики и объясняет прогрессивное направление эволюции.
Законы термодинамики были открыты еще в 1824 году. Долгое время считалось, что возникновение жизни противоречит им. В середине XX века было доказано, что термодинамика не запрещает существование жизни.
И только в 1992 году, в работах Шнайдера и Кея, основанных на всём предыдущем опыте развития науки, было прямо показано, что возникновение жизни является естественным следствием этих законов.
Необходимые и достаточные условия самоорганизации:
1. Система должна быть потенциально способной поддерживать существование самоорганизующихся структур. Математически это требование выражается в допустимости существования определённых элементов, их комбинаций и определённого набора разрешённых операций над ними.
2. К системе должен быть приложен энергетический градиент, выводящий ее из состояния равновесия.
3. Система должна подчиняться второму началу термодинамики.
Легко показать, что многие области Вселенной удовлетворяют этим условиям. К их числу относиться и Земля, как современная, так и древняя.
Сами условия допускают проверку с помощью компьютерного моделирования .....
О направляющей силе эволюции (Тарасов Д)
http://atheistic.narod.ru/biology/d_tarasov_evolution.htmМеня можно найти здесь:bis:
Комментарий
-
Ваши мнения очень интересны
Вы слышали о первичном бульоне зарождения жизни?
РЎРµСая СЃР»РёР·С в Рикипедия
Возможность возникновения разумной жизни во Вселенной чрезвычайно мала
YouTube - ЧеСез СРµСРЅРёРё Рє звездам (1980)-4 РјСР·СРєР° Алексея Р*СР±РЅРёРєРѕРІР°Комментарий
-
Марс тоже получает энергию от Солнца, но живых организмов там нет, потому что Бог не вмешивался в Марс, который остается "безвидным и пустым"
Второй закон термодинамики тут не при чем...
Возникновение сложного из простого - это научная фантастика, придуманная атеистами. И, естественно, это злостное нарушение против Бога
Верно сказано. Нужно только добавить, что чем больше мера разупорядочивания элементов в даном состоянии, тем меньше ее можно еще больше разупорядочить.
Это она устроена так Творцом.
Ну и что? Неравновесная система усложняется до тех пор, пока существует градиент. Если этот градиет извне пропал, пропадает и это" усложнение", - оно не "консервируется", оно не "накопляется", разве это непонятно?
Вот именно! ПОСТОЯННОГО притока энергии!
Илья Пригожин не зря получил Нобелевку в 1977 г... Он прав, если всегда существует "подпитка" градиента извне...
А от беспорядочного, случайного слепого притока энергии со всеми помехами и флуктуациями градиентов (что и происходит на планете) невозможно постоянное появление все более сложных самоорганизованных форм в открытой системе!
Да, являются. Но поскольку они были созданы, то они могут справиться со "слепыми" помехами и флуктуациями этого притока.
Нельзя. Не все явления в природе можно измерить количественно, но качественно.
Правильно) Только вот Эрик Смит не сказал, что после этого, как эти градиенты выровнялись, исчезают вместе с ними и самоорганизующиеся системы. И если случайно в силу каких-то причин снова возник градиент, как двыжущая сила самоорганизации, то самоорганизующиеся системы все начинают с нуля снова, потомучто прежние разрушились вледствия восстановления энтропического равновесия.
Повторяю следующее уже тысячу раз: Наличие физического градиента, как такового, температурного или барометрического, являются случайными, которые характеризируются вереницей необъяснимых или непредсказуемых помех и флуктуаций.
Ветер будет дуть вечно до бесконечности, таким образом сохраняя свою самоорганизованную "усложненность", только тогда, когда климатические градиенты будут подпитываться постоянно без помех и флуктуаций извне.
Этого мы не наблюдаем в природе.
Поэтому нету и постоянного ветра или торнадо. У ветра, как и у торнадо, есть начало, есть и конец. И никогда торнадо не было индентичным другому торнадо, но всегда они характеризовались непресказуемостью по своим параметрам. Спросите это у климатологов...
Призваны кем? Кто их на это "призвал"? И главный вопрос: откуда у них такое постоянное эволюционное "призвание", если наш мир полон помех и флуткуаций?
Сугубо субъективное заявление... Не подтверждает жизнь второй закон термодинамики. Она просто участвует в исполнении его.
Эволюция становиться логически верной, если существует ПОСТОЯННАЯ подпитка этих градиентов, накопление и передача полученой самоорганизованной сложности.
Мало того, если следовать этой гипотезе, то открытая система должна переживать со временем все более высшую меру необходимых градиентов, для того чтобы ей ставать все более неуравновешенной (невзирая на то, что все в ней работает на уравнение градиентов и увеличения энтропии), чтобы в ней возникали все более сложные самоорганизованный формы
Все это говорит о том, что постепенное усиление, а не случайные флуктуации градиентов извне нуждаются в Разумном Творце, для того, чтобы произошла постепенная эволюция от простого к сложному...Комментарий
-
Комментарий
-
а может все проще - потому что там физические условия не способствуют зарождению? (хотя на Марсе возможно была или даже есть примитивная жизнь)
Отличный от нуля градиент энергии создает Солнце. Пропадет Солнце и пропадет усложнение.Ну и что? Неравновесная система усложняется до тех пор, пока существует градиент. Если этот градиет извне пропал, пропадает и это" усложнение", - оно не "консервируется", оно не "накопляется", разве это непонятно?
Если посадить животное в замкнутую систему, например в замкнутую камеру, то наступит смерть, разложение и тем более усложнение прекратится
Солнце.Вот именно! ПОСТОЯННОГО притока энергии!
Все с вами ясно. Вы ничего не поняли...Меня можно найти здесь:bis:
Комментарий
-
Для popachs
Марс тоже получает энергию от Солнца, но живых организмов там нет
Потому, что подпитка недостаточна для удержания воды в эидкой фазе.
Возникновение сложного из простого - это научная фантастика,
Это очеивдное, постоянно наблюдаемойе и технически абсолютно неизбежное сследствие возрастания энтропии. Синтез водорода из гелия - самая распространенная реакций во вселенной. В большинстве прочих случае также более сложные состояния и более энтропийны.
Верно сказано. Нужно только добавить, что чем больше мера разупорядочивания элементов в даном состоянии, тем меньше ее можно еще больше разупорядочить.
Физическая этропия (та самая единственная, для которой писан второй закон и которая должна возрастать) не является мерой "разупорядочивания". Это мера необратимого рассеяния энергии, кторую мало мальски грамотный человек и в страшном сне не придумает как-то увязывать с такими нефизичными понятиями, как порядок, беспорядок, простота и сложность.
Повторяю следующее уже тысячу раз: Наличие физического градиента, как такового, температурного или барометрического, являются случайными, которые характеризируются вереницей необъяснимых или непредсказуемых помех и флуктуаций.
Повторяю в очередной раз для безнадежных невежд. Все это является строго закономерным, и характеризуется лекго объявнимыми и элементарным образом предсказуемыми статистически флуктуациями.
Призваны кем? Кто их на это "призвал"? И главный вопрос: откуда у них такое постоянное эволюционное "призвание", если наш мир полон помех и флуткуаций?
Все эти флуктуации строго закономерны. Подчиняются статистическим закономерноятым. Именно тем, которым подчинен и естественный отбор.
Видите ли, то, что на квантовом уровне все процессы строго случайны и не поддаются предсказанию, ничуть не мешет делать самы еточныме (абсолютно точные! то есть обладающие любой угодной нам точностью) часы именно на основе радиоактинымх изотопов.
Эволюция становиться логически верной, если существует ПОСТОЯННАЯ подпитка этих градиентов, накопление и передача полученой самоорганизованной сложности.
Ну, так и существует. Механизм этого явления прост, хорошо изучен, легко вопроизводится и используется в коммерческих целях. Автокаталитический механизм накопления полученной самоорганизации настолько элементарен, что даже технически не способен не работать.Улитка на склоне.Комментарий
-
Вот именно... Поэтому, как и написано в Писании о создании мира на Земле: "прежний мир был составлен из воды и водою..."
Снова Вы, Рулла, о своем "вечном" возрастании энтропии и неумении виртуально отличить наблюдаемую систему (энтропия которой может понижаться) от окружающей среды... Ну, что ж, продолжайте твердить это - может, от этого Вам легче становиться...
И при реакции распада, и при реакции синтеза совокупная масса продуктов реакции меньше совокупной массы реагентов. Эта-то разница в массе и преобразуется в энергию по формуле E = mc2.
Рулла, ядерная энергия, в результате реакции, которая улетучивается в пространство, - то ли при распаде, то ли при синтезе, - всегда увеличивает энтропию окружающей среды. Но энтропия системы (которая виртуально отделена от окружающей среды) можеть быть как убывать, так и повышаться.
При том, что убывание энтропии в системе "чревато" еще большим повышением энтропии в окружающей среде.
Второй Закон Термодинамики для того и сформулирован, что независимо от того, как бы мы виртуально не делили на системы и подсистемы наблюдаемую материю с ее процессами, суммарная энтропия всех этих подсистем плюс окружающая среда - позитивная.
Рулла, скажу Вам искренно и честно, потомучто мне Вас жаль с таким понятием "энтропии".
Энтропия имеет гораздо более абстрактное значение, чем Вы думаете. Вы изучили что-то в вузе, и как Вам вложили в разум, Вы так и понимаете. Как написано в книжке, так и понимаете.... а глубже копнуть Вы не в состоянии... от чего и зависаете здесь от безделия на форуме... увы..
Энтропия - это мера беспорядка.
Только беспорядка хаотично двыжущихся сравнительно элементаных частиц и простых молекул.
Это в термодинамике эта мера беспорядка получила понятие "энтропия", потомучто в термодинамике мы имеем дело сугубо с необратимым рассеянием энергии между молекулами, энергией и температурой. Но на самом деле мера беспорядка имеет гораздо глубокий смысл...
А поскольку меру беспорядка нельзя количественно измерить, как, например, массу воды, то умные дяди подумали следующее...
ага, вот, дано состояние некой массы хаотично двыжущихся частиц... есть состояние беспорядка этой массы, но измерить его не предоставляется возможным...
и в самом деле, это же не одна монета, которую мы бросаем на пол и знаем, что тут возможны всего две комбинации и знаем ихнюю статистическую вероятность с математической точностью!
а мы имеем дело с миллиардами частиц, количество всевозможных комбинаций которых настолько велико, что это уму непостижимо...
и какая из них более вероятная, а какая менее вероятная, не удастья узнать при таком обилии частиц...
и, вот, сделали опыт, получила масса порцию энергии, она, конечно, рассеялась "необратимо" между частицами...
в среднем частицы стали двигаться быстрее и стали более беспорядочнее... и это заметно...
достигла ли система более вероятного состояния?
наверняка... состояние частиц стало более вероятным, а значит более хаотичным...
потом, когда они стали добавлять все больше и больше энергии в эту систему, умные дяди заметили, что изменить беспорядок в этой системе удается все меньше и меньше!
ПОЧЕМУ!?
и сколько бы они энергии не рассеивали, беспорядок системы все равно увеличивается все меньше и меньше!
ПОЧЕМУ!?
оказывается, система достигла такого уровня беспорядка, который имеет очень большую статистическую вероятность, по сравнению с другими!!!
и меняться эта система больше "не хочет", потомучто это ее наиболее верояное самопроизвольное состояние (или близкое к нему)!!!
измерить вероятность этого состояния невозможно, а вот разницу между исходным и конечным состоянием можно...
Хаотичное состояние наиболее вероятное... И чем меньше оно хаотичное, тем больше система способна меняться в сторону хаоса...
как это измерить, подумали дяди...
и мудрые дяди начали делить порцию энергии на температуру...
это они могут измерить...
что и равняется количеству энтропии...
потомучто, чем больше температура системы, тем меньше она поддается разупорядочиванию...
независимо от того, что мы продолжаем "всаживать" в нее одинаковые порции энергии, беспорядок системы удается увеличить все меньше и меньше!
почему умный дядя, Рулла, этого понять не может, что дело не в рассеивании энергии, а в мере беспорядочности частиц, это непонятно...Комментарий
-
Кто бы говорил о невеждах, но только не Вы, Рулла)
статистически предсказуемыми?))
Вы знаете, Рулла, вот это уравнение внизу говорит, что статистически предсказуема любая комбинация всех элементарных частиц Вселенной, даже практически самая что ни есть сложная, которая такая страшно невероятная!!! и она имеет шанс...
0.000000....0001 = 1 - 0.9999......9999
Единица говорит о том, что 100% в материальном мире происходят всевозможные комбинации.
Самые хаотичные комбинации - самые вероятные (посему наша Вселенная двыжиться к тепловой смерти)
Самые мене организованные комбинации - наименее вероятные...
Ну и что?
И знаете сколько таких вариаций, Рулла?
Вот сколько можно делить единицу до бесконечности, столько может быть и вариаций...
И все они имеют мало-мальски шанс состоятся!!
Дело же не в том, насколько предсказуема ли комбинация... Она предсказуема полюбому.
Дело в насколько она предсказуема?
И если эволюция, как длинная вереница всех этих комбинаций усложнения от простого к сложному, является статистически предсказуемой, (хоть и мало-мальски) а значит практически возможной, то почему существует только одна такая планета Земля и такой эволюцией?
Неужели не находиться иных миров с другими формами жизни?
Разве они не имеют шанс на самопроизвольное возникновение?
Или Вы верите в инопланетян, Рулла?))
Ведь по Вашему рассуждению, есть вероятность существования иноплянетян)
Как утверждать, что существует только один единственный путь эволюции (этот тот который произошел на нашей Земле), а другого быть не может, непонятно
Вы сначала исследуйте, Рулла, что такое вообще "закономерность", а то Вы даже не в курсах, что это такое - "закономерность" и с чем его едят...
))) Рулла, как же Вы не можете уразуметь...
что нельзя квантовый мир сравнивать с макромиром!!!
Ну, это совершенно два разных мира!)
Это все равно, что пытаться играть на бильярдном столике вместо бильярдных шариков... сложными запчастями Боинга на заводе и пытаться загнать их в лузу используя закон угла отражения!)))
Вы это хоть понимаете?
Я уже с Вами на эту тему говорил однажды, Рулла, по квантовой физике)
Попав в потенциальную яму, частица приобретает волновую характеристику и умереть тепловой смертью не может (в отличие металлического шарика в яме при трении), потомучто энергию свою эта частица может отдать или получить только порциями.
Невозможно предсказать местонахождение электрона вокруг ядра, но область вероятностного нахождения этого электрона очень точна)
Неизвестно, в какой момент времени и какая частица покинет потенциальную яму, но весьма точно известно с какой вероятностью и какое количество этих частиц покинет это ядро...
поэтому и работают эти часы так точно, о которых Вы упомянули))
Опять таки Вы, Рулла, лепите сюда квантовую природу) Автокаталитический механизм накопления полученной самоорганизации происходит без перебоев только в идеальных условиях, если для него созданы достаточные постоянные условия. Сколько можно повторять одно и тоже?
Если из А следует В, и при этом В каким-то образом еще больше стимулирует возникновение А, что катализирует превращение в В, то это происходит без помех и перебоев только тогда, когда система изолирована от других пагубных факторов... А пагубные факторы постигают всегда и везде. Таков наш мир. И если естественный отбор убил сегодня одних неприспособленных, то завтра уже приспособленные окажуться неудачниками...
Поступательная ниточка этой эволюции (если она была) от простого к сложному должна была идти по этой неизведанной "тропинке безопасности" только при вмешательстве Разума извне...Комментарий
-
Для popachs
Вот именно... Поэтому, как и написано в Писании о создании мира на Земле: "прежний мир был составлен из воды и водою..."
На Марсе жидкая вода также была, причем по астрономическим меркам недавно. До сих пор отчетливо видны русла рек.
Снова Вы, Рулла, о своем "вечном" возрастании энтропии и неумении виртуально отличить наблюдаемую систему (энтропия которой может понижаться)
Энтропия системы может понижаться только при упрощенном рассмотрении системы.
Да и в любом случае, это не та энтропия, которая занимает ваши мысли. Здесь речь о физической энтропии абсолютно никак не связанная с «простотой» и «сложностью».
И при реакции распада, и при реакции синтеза совокупная масса продуктов реакции меньше совокупной массы реагентов.
Не несите чушь.
И при реакции распада, и при реакции синтеза совокупная масса продуктов реакции строго (с бесконечной точностью) равна совокупной массе реагентов.
Принцип сохранения.
Это только у вас в химии дефект массы исчезает. Ибо ваш аппарат для удобства решения задач из области химии - рассматривает нарочито упрощенную картину. На самом деле, дефект включается в продукт реакции в виде частиц.
Рулла, ядерная энергия, в результате реакции, которая улетучивается в пространство, - то ли при распаде, то ли при синтезе, - всегда увеличивает энтропию окружающей среды.
Нет.
Энтропия имеет гораздо более абстрактное значение, чем Вы думаете.
Энтропия, к вашему огорчению, не имеет никакого «абстрактного» значения. Только физическое. И только такое, которое выставляет все ваши домыслы о «невозможности усложнения» - невежественным бредом.
Энтропия - это мера беспорядка.
Только ваших мечтах. Ну, еще может быть в информатике.
Физическая энтропия (та самая единственная, для которой писан второй закон и которая должна возрастать) не является мерой "разупорядочивания". Это мера необратимого рассеяния энергии. Она не связана и не может быть связана с простотой и сложностью.
Это в термодинамике эта мера беспорядка получила понятие "энтропия"
Да, забыл сказать. Энтропия была введена и является мерой необратимого рассеяния именно в термодинамике.
в среднем частицы стали двигаться быстрее и стали более беспорядочнее... и это заметно...
Состояние с более высокой скоростью, а значит, более высокой температурой, т .е. кинетической энергией, которая обеспечивает потенциал реакций, - наименее энтропийно. Вот, состояние кристаллического вещества при абсолютном нуле это состояние с высочайшей энтропией. Все рассеялось, и ничего больше за счет внутренних ресурсов энергии не произойдет.
Представьте себе, - это именно так с точки зрения физики. Раскаленное облако газа оставшееся после взрыва сверхновой состояние с малой энтропией. А образовавшаяся из этого облака по мере его остывания звезда с планетной системой и, может быть, разумной жизнью на одной из планет, - состояние с более высокой энтропией.
Так как энергия рассеялась необратимо. Раскаленный газ нормально так превращается в лед. А, вот, наоборот никак. Только с внешн5й помощью.
Кто бы говорил о невеждах, но только не Вы, Рулла)
А больше здесь некому.
статистически предсказуемыми?))
Да. Статистически предсказуемыми. Самые точные (потенциально бесконечно точные) часы делаются на изотопах. То есть, на событиях предсказуемых только статистически.
Дело в насколько она предсказуема?
Точно настолько, насколько нам угодно.
И если эволюция, как длинная вереница всех этих комбинаций усложнения от простого к сложному, является статистически предсказуемой, (хоть и мало-мальски) а значит практически возможной, то почему существует только одна такая планета Земля и такой эволюцией?
А с чего вы взяли, что одна? В Галактике таких должен быть миллион. Другой вопрос, что современные средства наблюдения не позволяют ни подтвердить, ни опровергнуть эту оценку, но с чего вы, все-таки, взяли? На чем основана ваша оценка?
Или Вы верите в инопланетян, Рулла?))
Я не верю в летающие тарелки. Просто, знаете ли, потому, что физик. От ближайшей потенциально кислородной планеты даже свет до нас будет идти 300 лет. Потому, контакт между цивилизациями крайне сомнительное предприятие.
Возможно, я изменю свое мнение, если придумаю, как обломать Эйнштейна и двигаться быстрее света.
Но я не вижу ни одной причины сомневаться в том, что другие цивилизации есть.
Вы сначала исследуйте, Рулла, что такое вообще "закономерность", а то Вы даже не в курсах, что это такое - "закономерность" и с чем его едят...
Попачс, когда придумаете что ответить по существу, - отвечайте.
Все эти флуктуации строго закономерны. Подчиняются статистическим закономерностям. Именно тем, которым подчинен и естественный отбор.
что нельзя квантовый мир сравнивать с макромиром!!!
Ну, это совершенно два разных мира!)
Попачс, должен вас огорчить. Мир один. И он квантовый. То, что мы именуем «макромиром» - это упрощенная (причем, именно путем стат обработки) картина микромира.
Вероятность высшая форма реальности.
Опять таки Вы, Рулла, лепите сюда квантовую природу) Автокаталитический механизм
Автокатализ не имеет квантовой природы. Вот, это как раз - химическое явление. Ну, максимум физико-химическое, как и любой катализ.
И это сам по себе абсолютно надежный, не могущий не работать механизм сохранения и накопления благоприятных изменений.
накопления полученной самоорганизации происходит без перебоев только в идеальных условиях
Это неважно, что он происходит с перебоями. Достаточно того, что более выгодная комбинация имеет чуть лучший шанс на сохранение, чем менее выгодная. Дальше статистика свое возьмет с железной неизбежностью.
если для него созданы достаточные постоянные условия.
И условия статистически достаточно постоянны. Комбинация будет выигрышной, если она выигрышна в наиболее вероятных условиях.
Сколько можно повторять одно и тоже?
Пока вы не поймете, какой бред несете.
Поступательная ниточка этой эволюции (если она была) от простого к сложному должна была идти по этой неизведанной "тропинке безопасности"
Эволюция это цепочка непрерывных и беспорядочных попыток в одном случае из миллиона заканчивающихся удачей.Улитка на склоне.Комментарий
-
... В то же время вне контроля, т.е. безотносительно к заинтересованному субъекту, никакую объективную, однозначно определяемую степень неоднородности в распределениях дискретных частиц и их энергий (или скоростей) по координатному пространству и пространству скоростей ввести нельзя. Одно разбиение пространства (мысленное) на ячейки для подсчета степени неоднородности ничем не лучше любого другого, которое может дать совсем другую оценку. Так как в море частиц всегда найдутся частицы с разными энергиями, то при любой степени так называемого равновесия формально можно так построить разбиение (не обязательно с плоскими или вообще гладкими границами), что в одной части окажутся частицы с большей средней энергией (т.е. при обычной интерпретации - с большей температурой), чем в другой. Другими словами, в принципе практически при любом распределении частиц по координатам и скоростям существуют отделяемые друг от друга группы, различающиеся средними энергиями, т.е. температурами. Следовательно, абстрактно всегда существует потенциальная возможность подразделить частицы на частицы нагревателя и частицы холодильника с разными температурами. В этом смысле никакой тепловой смерти не может быть. Кстати, по сути именно это, помимо прочего, означают доказательства невозможности получить статмеханику и термодинамику из одной механики ни при каких количествах частиц. Почему-то никто не заметил, что доказательство неследования термодинамики из одной механики является также доказательством того, что законы термодинамики - это не законы природы самой по себе (как ее понимает физика).
Таким образом, вне контроля, т.е. безотносительно к заинтересованному субъекту, чисто объективно, энтропии не существует. Поэтому в самом том мире, который с тем или иным результатом изучает физика, нет самого по себе второго закона термодинамики, как нет и самой термодинамики. Важнейшее следствие для методологов, которое отсюда проистекает, - это несостоятельность и принципиальная ошибочность попыток получить статистику и термодинамику из самого движения частиц и необходимость строить их как отражение результатов деятельности субъекта, воздействующего на системы и процессы относительно грубыми средствами.
****
... Перейдем теперь к изложению того нового, что было понято при анализе еще одной существенной группы термодинамических явлений [12], которой не коснулся Смолуховский и которой ведущие теоретики, за исключением Л.Сциларда [13], в ХХ веке полностью пренебрегли.
Существуют две группы термодинамических явлений, в связи с которыми имеются две специальные формулировки второго закона термодинамики (считающиеся в конечном счете эквивалентными).
1) Это закономерности работы тепловой машины, на основании которых и было впервые введено понятие энтропии. Второй закон термодинамики утверждает относительно тепловой машины, что она может работать только при наличии разности температур, т.е. кроме нагревателя, за счет энергии которого машина совершает работу, ей требуется еще и некоторый особый инструмент, орудие производства - холодильник (с температурой более низкой, чем у нагревателя), которому неизбежно должна быть передана часть энергии нагревателя. Поэтому коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины обязательно ниже 100% - это даже при отсутствии трения.
Таким образом, холодильник позволяет (помогает, обеспечивает способ) тепловой машине переводить тепловую энергию (кинетическую энергию частиц газа) в какой-либо вид механической работы, но берет за это плату и изменяется сам, причем, к сожалению, так, что при конечной мощности (энергетической вместимости) нагревателя и холодильника КПД постепенно уменьшается и стремится к нулю. В процессе работы нагреватель охлаждается, а холодильник нагревается, и так до тех пор, пока температуры не сравняются, после чего тепловая машина окажется без холодильника и уже не сможет работать несмотря на то, что тепловая энергия у нагревателя и холодильника еще имеется.
2) Другая формулировка второго закона гласит: замкнутая изолированная система стремится к равновесию. Примеры очевидны: неоднородности плотности, давления, температуры газа внутри сосуда сглаживаются, температуры при тепловых контактах выравниваются и без тепловой машины. Итог тот же: тепловая машина в конце концов не сможет работать, так как не будет холодильника. Смолуховский исследовал именно эту группу явлений - поведение неравновесных систем.
Ввиду практической эквивалентности разных формулировок второго закона термодинамики и предельной ясности принципов действия тепловой машины, видимо, посчитали, что анализ ее работы не даст ничего нового. На самом же деле это не так. Среди характеристик ее работы есть одна, которая не появляется при рассмотрении поведения неравновесных систем и само название которой должно было бы насторожить объективистски настроенных физиков, если бы они были достаточно критичны. Это коэффициент полезного действия. Почему это вдруг в физике, объектом изучения которой считаются вещество или его части как они есть сами по себе, встретилось понятие «полезный»? Кому или чему полезный - системе как она есть, изучение которой является целью физики? Но, по-видимому, самой физической системе должно быть все безразлично! Кому же не все равно, что для совершения работы может быть использована только часть энергии нагревателя, в то время как остальная часть будет потеряна в холодильнике? И как это потеряна, она ведь сохранилась? Откуда появляется разбиение энергии (которая за исключением затраченной на совершение работы сохранилась полностью) на части по качественному критерию полезности? Кто или что производит разбиение? Разумеется, производит такое разбиение пользователь.
Это первый субъективный момент: источник требования разбиения энергии на сорта по разнице качества - человек. КПД без субъекта не возникает. Частицам, их набору (системе) и самой энергии абсолютно безразлично, как она распределится, лишь бы сохранялась.
Дальше. Почему же человек так подразделяет части энергии? Потому, очевидно, скажут, что одну часть он может использовать для своих целей, например, на подъем ведра воды, а ту часть энергии частиц, которая перешла в холодильник, не может, не способен использовать. Скажут еще, что все это давно известно и ничего нового тут открыть нельзя. Но это неверно. На этом ровном месте можно еще многое увидеть, если разобраться подробнее.
IV. КОНТРОЛЬ НАД СИСТЕМОЙ В ТЕПЛОВОЙ МАШИНЕ.
1. Первое, на что следует обратить внимание при анализе возникновения разбиения энергии на полезную и бесполезную части - это необходимость для получения полезной работы управлять процессом передачи энергии от частиц газа каким-то другим телам. Не само же по себе тепло (энергия) решает совершить именно ту конкретную работу, которая нужна человеку. Чтобы за счет нее совершить что-то нужное, человек должен делать нечто определенное соответственно своей цели, имеющимся средствам и обстоятельствам.
В данном случае он строит специфическое устройство - тепловую машину, функционирование которой организовано особым образом, а не любым произвольным, случайным. Итак, он должен действовать, контролировать процесс, в достаточной мере коррелируя свои действия с расположением носителей тепла и с тем, что он хочет получить. Уже здесь есть два момента. а) наличие целенаправленной деятельности и б) необходимость коррелировать, согласовывать действия с состоянием системы, в какой-то мере контролировать систему в процессе получения от нее желаемого эффекта. Ни аспект деятельности в рассуждениях о термодинамике не был поднят философами и методологами, ни характеристики контроля и степени скоррелированности действий с состоянием системы не попали в поле зрения физиков или специалистов по управлению движением и не изучались, хотя вопрос об управлении возникал, например, при обсуждении «демона» Максвелла или работы машины Сциларда. Так что оказывается, не все так ясно с этой заезженной тепловой машиной.
Естественно было бы поинтересоваться конкретными численными характеристиками скоррелированности действий по переводу тепла в работу с помощью тепловой машины. Оказывается, что такая характеристика действительно есть, имеет размерность действия (произведения координаты и импульса или энергии и времени - как у постоянной Планка) и не равна нулю. Она указывает точность контроля над частицами при манипулировании ими с помощью тепловой машины. Другими словами, этот контроль как бы видит состояния частиц (координаты и импульсы) не точно, а лишь где-то в некоторой области около их истинных значений. Абсолютный контроль, предельно допускаемый классической механикой, оценивался бы нулевой неточностью в действии. Иначе говоря, хотя классическая механика в принципе позволяет контролировать частицы газа абсолютно точно, реальный контроль над ними совсем не обязательно такой точный, в частности, в тепловой машине он более грубый, чем предельно точный контроль, допускаемый механикой. Неудивительно тогда, что энергия частиц в тепловой машине не полностью передается в нужном направлении, отчего и КПД - не стопроцентный.
Ясно, что неточность контроля и нестопроцентность КПД - порождение именно контроля, способа обращения с частицами - безразлично, допускает ли природа более точный контроль или нет. Если она его не допускает, то все равно непосредственная причина нестопроцентного КПД - плохой контроль, а уж причиной невозможности точного контроля является природа (хотя и в этом случае реальный контроль может быть хуже, чем наилучший из допускаемых природой). Если же лучший контроль возможен, то отсюда еще не следует, что он реализован. Контроль всегда можно ухудшить. Причины плохого контроля могут быть разными, но при всех причинах плохой контроль не гарантирует получения наилучшего результата. И при одной и той же (в том числе и модельной) микромеханике виды и точности контроля и, соответственно, системы результатов действий могут быть разными. При этом для описания более или менее полных и замкнутых систем результатов могут возникать соответствующие теории. Например, при относительно точном контроле возникла классическая механика. Для описания результатов более грубого контроля появилась термодинамика тепловой машины. И т.д. Поэтому ошибочна позиция вывода всех особенностей термодинамики и статмеханики - статистической вероятности, необратимости, КПД, аддитивности энтропии - только из свойств и законов движения механических частиц, т.е. из одной механики, что обычно пытаются делать.
................
Меня можно найти здесь:bis:
Комментарий
-
Опуская подробные доводы и выражаясь несколько нестрого, скажем, что логарифм неточности контроля над частицами при работе с газом с помощью тепловой машины и есть энтропия. Так понимаемая энтропия не есть свойство систем самих по себе, а есть характеристика связи субъекта и объекта. Одновременно такой контроль приводит к отношению к кинетической энергии частиц газа как к тепловой энергии. Можно сказать, тепловая энергия - это плохо контролируемая кинетическая энергия. Точнее, кинетическая энергия частиц предстает перед неточно контролирующим ее субъектом как тепловая энергия. Если бы некто смог ее контролировать с наилучшей точностью, допускаемой механикой, то она предстала бы перед ним как классическая механическая кинетическая энергия.
2. Второй момент в оценке работы тепловой машины - это источник, причина, основание оценки энергии, переданной холодильнику, как потерянной, приписывание ей некоторого плохого качества. Почему эта энергия оказывается потерянной? И здесь есть два существенно различающихся момента.
Говорят, что мы не можем ее использовать, потому что это запрещено законами термодинамики, являющимися законами природы. В доказательство приводят, например, опровержения успешной работы мысленных, теоретических устройств типа демона Максвелла, предназначенных для использования этой части энергии или вообще для работы без холодильника. Но подобные опровержения, приводимые в учебниках, неправильны по существу. Они ведь и основываются на использовании законов термодинамики. Говорят, например, что демон «покраснеет», т.е. нагреется. Такие опровержения тавтологичны, ведь вопрос заключается как раз в том, можно ли обойти термодинамику какими-то другими средствами. В примере с демоном это другое средство есть точный механический контроль над частицами (в модели вполне допустимый). А в механике понятие «нагревание» отсутствует, поэтому механический демон нагреться не может.
Рассмотрим это чуть подробнее. Когда утверждают, что демон нагреется, то как бы представляют, что он маленький, сравним с частицами газа, они налетают на него, толкают, и в конце концов он начинает болтаться из стороны в сторону так же хаотично, как они, и теряет способность контролировать свое и их состояние и управлять собой и ими. Но это совершенно неверное понимание возможностей механики. В механике нет хаотичности. И для демона, и для частиц она отсутствует. Для механики безразлично, большой демон или маленький, стоит он на месте или быстро движется, резко меняя направления. В любом случае он в каждый момент обладает определенными координатами и скоростью, которые механика позволяет отслеживать с любой точностью. И частицы движутся по своим траекториям, закономерно пролегающим в зависимости от начальных состояний и взаимодействий. Так что если надо, демон может даже избегать столкновений с ними.
Дальше. Явно или неявно полагают, что процедура измерения демоном состояний частиц будет их сбивать или что-то в этом роде, в результате чего последующие их состояния будут известны демону все хуже и хуже. Или полагают, так же не слишком осознанно, что на измерения потребуется так много энергии, что никакого выигрыша от такого контроля не получится. Такие мнения также ошибочны. Классическая механика в принципе позволяет произвести измерение сколь угодно точно, сколь угодно мало повреждая состояния измеряемых объектов. Здесь это можно реализовать, например, с помощью предельно малых и легких пробных тел, если их подставлять частицам и замерять их последующее движение. В квантовой механике за измерение надо в некотором смысле платить. Этот вопрос рассматривал Л.Бриллюэн [14]. Но в классической механике платить необязательно.
Реальному человеку, конечно, труднее. Частиц в холодильнике много и в них трудно разобраться, следовательно, их трудно или практически невозможно проконтролировать достаточно тщательно, чтобы получить полезный эффект. Тем более при помощи тепловой машины обычного типа, в которой слежение за отдельными частицами и за временем отсутствует, где движения поршня производятся наобум, без согласования с состояниями частиц, нельзя получить работу за счет энергии одного холодильника.
Именно поэтому, из-за особенностей контроля, энергия, переданная холодильнику, для человека становится бесполезной и оценивается им как энергия низкого качества, хотя объективно, с точки зрения чистой механики, она не хуже любой другой.
Этого уже достаточно, чтобы возникала нормальная термодинамика с требованием для тепловой машины холодильника - как описание возможностей и результатов работы тепловой машины. Поэтому классификация должна проводиться более последовательно вот в каком смысле.
Для получения работы с помощью тепловой машины требуется холодильник. Вопрос же о возможности использовать энергию холодильника с помощью каких-то других действий и устройств - это уже другой вопрос, ответ на который выходит за рамки закономерностей, характерных для работы с помощью тепловой машины, и зависит от конкретных возможностей соответствующего контроля над частицами. По-видимому, нельзя доказать, что достаточно точный контроль, позволяющий получить (почти) все, что не противоречит закону сохранения энергии, вообще невозможен. А для каждого данного уровня развития физики можно лишь утверждать, что контроль не может быть лучше, чем допускает механика, известная в данный момент. Классическая механика вообще на ставила здесь какого-либо ограничения. Последовавшая за ней квантовая механика ограничивает точность контроля величиной порядка постоянной Планка. В обычных тепловых машинах контроль далеко не достигает такой точности - квантовые эффекты в них пренебрежимо малы.
Теоретические закономерности, например, второй закон термодинамики, получаемые на основании систематизации результатов работы тепловой машины, нельзя толковать слишком расширительно, распространяя на все и вся. Они условны и должны заменяться другими при смене средств и способов контроля. Но и наоборот: возможность более успешных результатов не имеет никакого отношения к результатам, характерным для тепловой машины. Так, если бы демон Максвелла хорошо работал, от этого КПД обычной тепловой машины нисколько не изменился бы. Так что вопрос о возможностях других типов устройств и действий - дополнительный, посторонний по отношению к оценке возможностей и характера работы с помощью тепловой машины.
Если речь идет именно о ней, то получается по крайней мере значительная и существенная часть термодинамики: 1-й закон (сохранение энергии в процессах) и 2-й закон (необходимость холодильника и невозможность использовать его энергию с помощью тепловой машины). Эти термодинамические закономерности есть следствие специфического характера контроля над системами с помощью тепловой машины, а не обязательно общие, универсальные и неизбежные при любых действиях законы природы. Совершенно ясно, что демон Максвелла анализируется, чтобы выяснить возможности контроля, отличного от того, который осуществляется с помощью обычной тепловой машины. Но если способности демона ограничивают на основании того, что он покраснеет, то ясно, что весь анализ возвращается к анализу возможностей контроля у тепловой машины с характерным для нее результатом.
Как уже сказано, сомнительно, чтобы можно было доказать в общем случае невозможность более эффективных способов контроля. Во всяком случае, в теоретическом модельном мире, в котором предположена справедливость классической механики, возможность подобных (теоретических) устройств бесспорна, и тем не менее в этом же мире при использовании контроля над частицами с помощью модельной тепловой машины, работа которой организована обычным образом, обязательно потребуется холодильник, тепло которого при таком же контроле (т.е. с помощью обычной тепловой машины) уже невозможно использовать.
Следовательно, термодинамика возникает как отражение специфических результатов при определенном способе контроля над системами. Точнее сказать, при том контроле над передачей энергии, который осуществляется с помощью тепловой машины, обязательно возникает вполне полноценная термодинамика. ....
История с энтропией (Губин В. Б.)Меня можно найти здесь:bis:
Комментарий
-
Твитнуть
Комментарий