Самопроизвольное уменьшение хаоса

Один из фундаментальных законов природы носит название второго начала термодинамики и самая распространённая его формулировка "в замкнутой системе энтропия не убывает". Обычно в научно-популярной литературе поясняют: самопроизвольно всё может только разрушаться. Горячее остывает, структурированное деструктирует, собранное рассеивается. Но второе начало термодинамики имеет существенную оговорку - "в замкнутой системе". Замкнутые системы – это такие системы, которые "отгорожены" от окружающего мира. Они не обмениваются с окружающим ни вещёством, ни энергией, ни информацией.

Если система открытая и есть обмен, то ситуация может быть различной. Обозначим через diS производство энтропии в системе при условии, что она закрыта. Собственное производство энтропии. По второму началу термодинамики diS≥0. Через dеS обозначим обмен энтропией между системой и окружающей средой и условимся считать положительным поток из среды в систему (для совпадения со знаком diS). Общее изменение энтропии складывается из собственного производства и обмена с окружающей средой. dS=diS+deS. |deS| - это "deS по модулю" - абсолютная величина без знака. Возможны несколько вариантов.

deS > 0, diS ≥ 0 всегда, dS > 0;

deS < 0, но |deS| < diS, dS > 0 ;

deS < 0, и   |deS| = diS, dS = 0;

deS < 0, но |deS| > diS, dS < 0.

Вариант 3, когда отток энтропии через систему равен её производству, очень распространён. Дело в том, что это устойчивое состояние, а всё вокруг стремится находиться в устойчивом состоянии (это тоже доказывается в синергетике). Последний, четвёртый, вариант самый интересный. Если система экспортирует энтропии больше, чем производит - она саморазвивается. За эти выкладки в чуть-чуть более сложной форме и была присуждена в 1977 г. Нобелевская премия русскому эмигранту Илье Пригожину.

И возвращаясь к ремарке из предыдущей статьи. Если цель у системы находится внутри системы - то такая система является закрытой. А закрытые системы на практике только саморазрушаются.

Связаться с автором Telegram