Entropiya o'sib bormoqda. Entropiya bizning hayotimizni qanday boshqaradi

Bilimlar ekologiyasi. Nima uchun ovqatlanamiz deb o'ylaysiz? Standart va ayni paytda mutlaqo noto'g'ri va hatto, aksincha, noto'g'ri javob: biz energiya olamiz. Qaysi biri to'g'ri? Men hozir aytaman. Ammo entropiyadan boshlaylik.

Nima uchun ovqatlanamiz deb o'ylaysiz? Standart va ayni paytda mutlaqo noto'g'ri va hatto, aksincha, noto'g'ri javob: biz energiya olamiz. Qaysi biri to'g'ri? Men hozir aytaman. Ammo entropiyadan boshlaylik.

Entropiya- kontseptsiya juda murakkab va ko'p qirrali. Atrofimizdagi hamma narsaga va o'zimizga kirib boradigan bir turdagi bema'nilik. Va agar siz uning nima ekanligini aniqlashga harakat qilsangiz, unda bu tartibsizlik, tartibsizlik o'lchovidir. Va entropiya mutlaqo zararsiz ko'rinadigan kundalik haqiqatdan tug'iladi: sovuq hech narsa issiqroq narsani isitmaydi. Aksincha, bu ikki jism o'rtasida issiqlik muvozanati paydo bo'lmaguncha, issiq narsa bu sovuqni isitadi. Ma'lumki, yangi qaynatilgan issiq tuxum, agar siz uni sovuq suvga qo'ysangiz, juda tez soviydi, lekin u bu suvni isitadi. Ikkalasi ham iliq bo'ladi. Siz tuxumni bemalol eyishingiz mumkin, agar boshqa foyda topmasangiz, suvni tashlab yuborishingiz mumkin: lekin ertami-kechmi u hali ham sovib, oshxonangizdagi havo haroratiga teng bo'ladi. Fizikada yuqorida tavsiflangan hamma narsa termodinamikaning ikkinchi qonuni deb ataladi. Bu ikkinchi boshlanish hech narsadan kelib chiqmaydi. Bu hech qanday buyuk nazariyalarning natijasi emas va murakkab teoremalardan kelib chiqmaydi. Bu shunchaki kuzatilgan fakt. Biz buni shunday deb taxmin qilamiz, chunki bizning dunyomizda hech kim sovuq narsalarni issiq narsalarni yanada qizdirishini ko'rmagan.


Va entropiya bu haqiqatning natijasidir. Tizimdagi maksimal entropiya (tartibsizlik) (tuxum, sovuq suv va oshxonangizdagi havo) tizim termodinamik muvozanatga erishganda, ya'ni tuxum, suv va ularni o'rab turgan havo harorati teng bo'lganda sodir bo'ladi. Agar siz tuxumni iliq holda iste'mol qilmasangiz, albatta. Hamma narsa muvozanatlashganda, to'liq tartib keladi. Lekin yoq. Bu aksincha. Va bu tizimning ichki mikroholati, uning molekulyar darajasi bilan bog'liq.

Oshxonangizdagi havoni tashkil etuvchi son-sanoqsiz molekulalarni tasavvur qiling. Ular butunlay tasodifiy, tartibsiz ravishda butun hajmi bo'ylab yuguradilar, to'qnashadi va doimo yo'nalishni o'zgartiradilar. Bundan tashqari, harorat qanchalik baland bo'lsa (bu yoz issiq, lekin siz konditsionerni o'rnatmagansiz), bu molekulalar tezroq va shuning uchun xaotik tarzda sizning atrofingizga shoshilishadi. Demak, birinchi xulosa: sistemaning harorati qanchalik baland bo'lsa, uning xaos o'lchovi, ya'ni entropiya shunchalik yuqori bo'ladi. Ammo oshxonangizdagi bir xil havoni boshqa tomondan ko'rib chiqaylik. Bu qanchalik g'alati tuyulmasin, havo molekulalarining tartibsiz va tasodifiy harakati tufayli ular biron bir burchakda to'planmagan, balki butun hajmi bo'ylab teng ravishda taqsimlangan. Agar havo boshqacha yo'l tutsa, biz uning orqasidan yugurishimiz kerak, har bir nafas oldidan bu safar qaysi burchakda to'planganini aniqlashga harakat qilamiz. Ammo, Xudoga shukur, havo molekulalari odatda eng taxmin qilinadigan, eng ehtimolli tarzda harakat qiladi: har qanday gaz kabi, havo unga taklif qilinadigan butun hajmni egallaydi. Oshxona oshxona, Yerning butun havo havzasi butun havo havzasi (u siz tushunganingizdek, tortishish tufayli kosmosga uchmaydi).


Bu sizning oshxonangizdan yuqori entropiyali havo emas. Bu past entropiyali havo bo'lib, kavanozga "haydaladi". Nima uchun bunchalik qimmat ekaniga hech o'ylab ko'rganmisiz...

Va teskari. Agar biz oshxonamizning istalgan burchagiga havo kiritishga qaror qilsak, buni amalga oshirish uchun bizga ko'p zukkolik, kuch va energiya kerak bo'ladi. Shubhasiz, bizga qandaydir muhrlangan qism, etarlicha kuchli nasos, bu nasosni oziqlantirish uchun qandaydir energiya inshooti kerak bo'ladi va hokazo. ko'p ish. Shundagina biz uni o'zining eng ehtimolli xatti-harakatini buzishga va o'zimizga yoqqan burchakda to'planishga majburlashimiz mumkin. Va shu bilan birga, biz uning tartibsizlik o'lchovini kamaytiramiz: tizimning entropiyasi kamayadi. Bundan kelib chiqadiki: tizimning mikroholati qanchalik kam bo'lsa, bu tizimning entropiyasi, ya'ni uning tartibsizlik o'lchovi shunchalik past bo'ladi. Va teskari. Va termodinamik muvozanat har qanday yopiq tizimning eng ehtimoliy holati bo'lganligi sababli, u, bu holat, eng yuqori entropiya bo'ladi.

Ba'zilar uchun mening bu hikoyam mavhum, unchalik ahamiyatli bo'lmagan narsadek tuyulishi mumkin: biz ba'zi tizimlarning mikroholatlari haqida nima deyishimiz mumkin, garchi u nonushta uchun yeyayotgan tuxumga tegishli bo'lsa ham. Tuxumni ozgina sovutish uchun maxsus quygan sovuq suv bilan termodinamik muvozanatga kelishi ishtahamizni buzishi dargumon. Havo esa, Xudoga shukur, o'zini o'zi uchun eng mos, ehtimol, biz kutgan tarzda tutadi. Ammo, afsuski, bu mavhum suhbatlar emas. Entropiya - bu dunyodagi hamma narsa va bu dunyoning o'zi o'limga qaratilganligi.


Entropiyaning kamaymaslik qonuni mavjud. Haqiqatdan ham ishonch bilan aytishimiz mumkinki, bu entropiyaning doimiy ortib borish qonunidir.Kamaymaslik termodinamik muvozanatga erishgan sistemalarga, ya’ni maksimal entropiyaga taalluqlidir. Boshqa barcha holatlarda biz faqat entropiyaning o'sishi haqida gapiramiz. Oshxonadagi tuxum, suv va havo (qo'rqaman, ulardan juda charchadingiz, lekin biz ularni tez orada yolg'iz qoldiramiz) harorat muvozanatiga erishganida nima bo'ladi? Agar ularni yopiq tizim deb hisoblasak, ya’ni tashqi dunyodan ajratib olsak, bu tizim oxir-oqibat to‘liq tinchlikka erishadi va u yerda har qanday jarayonlar to‘xtaydi. Bu o'lim tinchligi, abadiy tinchlik bo'ladi. Istisno, noaniqlik printsipi bilan bog'liq bo'lgan turli xil kvant effektlari bo'ladi, ammo bu erda biz chalkashmaslik uchun ularni tenglamadan tashqarida qoldiramiz. Aynan entropiya tufayli abadiy harakat mashinasini yaratish mumkin emas, chunki har qanday yopiq tizimning evolyutsiyasi to'liq dam olish bilan yakunlanishi kerak.


Bizning Koinot- Bu, ehtimol, yopiq tizim. Hech bo'lmaganda, ko'pchilik olimlar shunday deb o'ylashadi: unga tashqaridan biror narsa kirganligi haqida hech qanday ilmiy dalil yo'q. Har qanday yopiq tizim termodinamik muvozanatga intiladi. Bizning koinotimiz entropiyasi doimiy ravishda o'sib borayotgani shubhasiz haqiqatdir. Fiziklar Katta portlashdan qolgan va butun koinotni qamrab olgan fon radiatsiyasining entropiyasini hisoblaganlarida, ular, o'z so'zlari bilan aytganda, hayratda qolishdi (sn: Rojer Penrose. Qirolning yangi aqli). Va nisbatan yaqin vaqtgacha koinotning o'limining eng mumkin bo'lgan stsenariysi termal o'lim deb hisoblangan, ya'ni koinot o'sha paytdagidek o'z yo'lini yakunlab, termodinamik muvozanatga yaqin haroratda etib borishi kerak edi. mutlaq nol. Oddiy qilib aytganda, muzlatib qo'ying.

Ammo qora tuynuklarning entropiyasi baholanganda, u va shuning uchun butun koinotning entropiyasi tasavvur qilishimiz mumkin bo'lmagan kattalikdagi ko'plab tartiblar ekanligi ayon bo'ldi. Tizim sifatida bizning koinotimizning muvozanat nuqtasi supermassiv qora tuynukning muvozanati bo'lishi kerak. Bizning dunyomiz evolyutsiyasining ilmiy asoslangan optimistik stsenariysi yo'q: uning o'limi muqarrar.


Atrofimizda ko'rayotgan dunyo halokatga uchradi, chunki u doimiy ravishda o'z-o'zini yo'q qilish istagi printsipiga asoslanadi: maksimal tartibsizlik va minimal energiya. Har bir maydon ortiqcha energiyani to'kishga harakat qiladi, kvant hosil qiladi; har bir hayajonlangan elektron, har qanday imkoniyatda, quyi energiya darajasiga tushish uchun qo'shimcha foton beradi; Har bir tosh ortiqcha potentsial energiyadan xalos bo'lish uchun birinchi imkoniyatda tog'dan pastga tushishga tayyor.

Zamonaviy ilmiy bilimlar nuqtai nazaridan, Koinotning tug'ilishi, yulduzlar va sayyoralarning (umuman, materiya) paydo bo'lishi, hayotning paydo bo'lishi, ongning shakllanishi bizning dunyomiz uchun mutlaqo g'ayritabiiy ko'rinadi. Bu hodisalarning barchasi dunyo evolyutsiyasining asosiy oqimiga mutlaqo ziddir. Albatta, mahalliy miqyosda, koinotning alohida burchaklarida negentropiyaning ustunligi mumkin (bu atama manfiy entropiyani bildiradi, ya'ni qarama-qarshi jarayonning o'lchovi - tartibsizlikning pasayishi; birozdan keyin biz negentropiya deyarli ekanligini ko'ramiz. har doim ma'lumot kabi tushuncha bilan bir xil). Ammo bu shunday istisno burchaklar atrofida ortib borayotgan entropiya narxiga to'g'ri keladi.

Xo'sh, nega biz ovqatlanamiz? Insonga kerakli energiyani olish uchun yoz quyoshi yoki sovuqda qozonli pechka etarli. Ammo ko'pchiligimiz uchun bu kerak emas: esda tutingki, massa energiyaga mutanosibdir. So'nggi paytlarda o'zingizni tortdingizmi? Har bir inson atrofdagi kosmosga tashqi tomondan oladigan issiqlik energiyasini beradi. Va agar u berganidan ko'proq olgan bo'lsa, u doimo hajmini oshiradi (bu ko'pchiligimiz bilan sodir bo'ladi). Ammo esda tutingki, tanamiz issiqda ortiqcha termal (yuqori entropiya) energiyadan qutulish uchun qancha energiya (!) sarflaydi: ter bezlari ishining kuchayishi, qon tomirlarining kengayishi, tez nafas olish va yurak urishi...

Aslida, oziq-ovqat bilan, birinchi navbatda, biz negentropiyaga ega bo'lamiz. Inson juda yuqori darajada tashkil etilgan jonzot, ya'ni uzr so'raymiz, past entropiyali mavjudot. Bu holatni saqlab qolish uchun unga eng past entropiya manbai kerak. Biz uchun bunday manba fotosintezni o'rgangan va quyosh nuri ta'sirida organik (murakkab va ehtimol, shuning uchun past entropiya) moddalarni yaratishga qodir bo'lgan o'simliklardir. Ko'rinadigan yorug'lik spektri nurlanishning nisbatan past entropiya shaklidir. Bu o'simliklar (va ba'zi mikroorganizmlar) atmosferadagi karbonat angidridni kislorod va uglerodga ajratish va keyin ularning murakkab organik tuzilishini hosil qilish uchun foydalanadigan narsadir. Shu bilan birga, ular yuqori entropiya, infraqizil nurlanish deb ham ataladigan atrofdagi kosmosga issiqlik chiqaradilar.

Biz o'simliklarni to'g'ridan-to'g'ri, shuningdek, go'sht, baliq va boshqa hayvonot mahsulotlarini iste'mol qilish orqali bilvosita iste'mol qilamiz (biz iste'mol qilganlar yaqin vaqtgacha o'simliklar yoki o'simliklarni iste'mol qilganlar eyishlari aniq). Va shu bilan biz murakkab (past entropiyali) energiya tizimimizni o'z ichiga olgan murakkab organik birikmalarni olamiz. Va tashqarida biz nafas olayotganda yana issiqlik va nisbatan yuqori entropiyali karbonat angidridni chiqaramiz. Agar hayvonlar, shu jumladan odamlar ham fotosintez qilish qobiliyatiga ega bo'lsalar, ehtimol ular qulay muhit haroratida oziq-ovqatga muhtoj bo'lmaydilar. Mineral o'g'itlar bundan mustasno. Va, albatta, suv. Siz haqingizda bilmayman, negadir bu faraziy imkoniyat meni unchalik xursand qilmaydi: yoki men juda ko'p ovqatlanishni yaxshi ko'raman yoki o'simliklarga nisbatan takabburlik bilan munosabatdaman va ular kabi bo'lishni xohlamayman. Ehtimol, ikkalasi ham unchalik yaxshi emas. Lekin bir narsa ayon: mehnat taqsimoti nafaqat insoniyat jamiyatida, balki butun tirik tabiatda ham o‘rinlidir.


Shunday qilib, biz tushlik qildik ...

Koinotning burchagida, masalan, yorqin Quyosh kabi mahalliy heterojenlik tufayli osmonimizda biz past entropiyali, tartibli nurlanishning erkin manbasiga egamiz. Shuning uchun sayyoramizda hayot mavjudligi mumkin. Ammo quyosh nurini qabul qilib, biz, Yer va uning barcha aholisi birgalikda "rahmat" sifatida sovuq kosmosga, birinchi navbatda, yuqori entropiyali, xaotik termal nurlanishga yo'naltiramiz. Shunday qilib, butun tizimning, bizning Koinotning entropiyasi ortadi. Kosmos haqida nima deyish mumkin? Men hatto aqlli deb hisoblangan odamlar o'z atrofida: o'z yashash muhitida ishlab chiqaradigan aql bovar qilmaydigan miqdordagi entropiya haqida duduqlanishdan qo'rqaman. Bizning barcha yuqori (va unchalik yuqori bo'lmagan) texnologiyalarimiz mahsulotlari uchun to'lov va bu mahsulotlar, shuningdek, materiyaning juda yuqori darajada tashkil etilgan (biz tomonidan tashkil etilgan) shakli, xuddi shu atrof-muhit ifloslanishi bo'lib, u allaqachon odamlar uchun to'g'ridan-to'g'ri tahdidga aylangan. insoniyatning o'zi mavjudligi.

Entropiya nafaqat materiya va energiyani bo'ysundirdi. U vaqtni o'ziga bo'ysundirdi. Bizning dunyomizni tasvirlaydigan fizikaning barcha asosiy tenglamalari vaqt bo'yicha nosimmetrikdir. Ya'ni, fizika nuqtai nazaridan kelajak va o'tmish mutlaqo tengdir. Klassik mexanikada ham, kvant mexanikasida ham, Maksvellning to‘lqin tenglamalarida ham, nisbiylik nazariyasida ham hamma joyda (yadro fizikasiga taalluqli bitta istisno bor, zaif o‘zaro ta‘sir, ammo yadro olimlarining o‘zlari haligacha tushunmaydilar. bu istisnodan kelib chiqadigan narsa). Tenglamalar tenglamalar, chunki chap tomon o'ngga teng. Boshqacha qilib aytganda, vaqt hech qanday yo'nalishga ega bo'lmasligi kerak: o'tmishdan kelajakka, kelajakdan o'tmishga - hammasi bir xil. Agar entropiya bo'lmasa!


Fiziklar bilmaganlarga vaqt qanday yo'nalishga ega ekanligini yoki, shuningdek, vaqt o'qi deb ham ataladiganligini ko'rsatish uchun foydalanadigan klassik misol. Stol ustida bir piyola choy. Mana u turibdi. Uni tasodifan urib yuborishdi, u yiqilib tushdi, atrofda parchalar bor, erga choy yoyilgan. Rasmni hammamiz bir necha marta ko'rganmiz. Ammo hech kim buning aksini ko'rmagan, faqat video yoki filmni qayta o'rashdan tashqari: parchalar butun bir piyola ichiga yig'ilishi uchun choy unga ko'tarilib, stakan stolga osongina sakrab tushdi. Ammo fizika nuqtai nazaridan, kubok yiqilib, polga to'qnashganda qabul qiladigan energiya barcha parchalar va choyning birlashib, stolga sakrashi uchun zarur bo'lgan energiyaga to'liq teng bo'ladi. Bu erda energiyaning saqlanish qonuni to'liq ishlaydi. Xo'sh, buni qilishingizga nima to'sqinlik qilmoqda? Termodinamikaning ikkinchi qonunidan kelib chiqadigan yana bir qonun: kamaymaydigan entropiya qonuni.

Bu erda gap shundaki, chashka tushganda olingan energiya asosan issiqlikka aylantirildi. Parchalar va choyning atomlari polga urilgandan so'ng (u ham bir oz qiziydi) biroz tezroq, xaotikroq harakatlana boshladi. Ya'ni tizimning entropiyasi ortdi. Va ularni avvalgi, yanada uyushgan holatiga qaytarish uchun ushbu atomlarni nihoyatda aniq qayta sozlash talab qilinadi, bu, ehtimol, imkonsizdir. Yaratilgan issiqlikning bir qismi darhol atrofdagi kosmosda tarqalib ketishi haqida gapirmaslik kerak. Albatta, agar biz kvant mexanikasi qonunlarini eslasak, biz hali ham milliardlab, milliardlab, milliardlab stakan, stakan, stakan, stakan, tarelka, piyola, piyola va hokazolarning stollardan qulaganiga umid qilishimiz mumkin. butun insoniyat tarixida kamida bittasi (yoki bittasi) o'zini to'pladi va hali ham asl joyiga sakrab chiqdi. Lekin rostini ayting, bunday voqea guvohlariga ishonasizmi? Eng yaxshi holatda, bu guvohlar ilgari o'zlarining stakanlari, ko'zoynaklari, qadahlari va ko'zoynaklarining tarkibini juda ko'p ichishgan va ularda choy yo'q edi, deb qaror qiling. Garchi fizika qonunlari bunday hodisalarni taqiqlamasa ham. Ammo ular, bu hodisalar juda kam uchraydi va shuning uchun biz ularni eng yaxshi holatda mo''jizalarga, eng yomoni esa gallyutsinatsiyalarga bog'laymiz.


Qovurilgan tuxumlarning yana yangi tuxumga aylanayotganini, kamin kulining yog‘ochga aylanayotganini, issiq qahvadan to‘g‘ridan-to‘g‘ri ularni qo‘ygan odamning qo‘liga sakragan shakar bo‘laklarini ko‘rmaymiz. Vaqt biz uchun faqat bir yo'nalishda oqadi. Va entropiya va faqat entropiya uning yo'nalishini belgilaydi. Va bu yo'nalish, biz yuqorida bilib olganimizdek, juda ma'yus: halokat va o'lim tomon. Odatda, biroz kamolotga erishganimizdan so'ng, biz buni o'zimizda ham, atrofga qarab ham seza boshlaymiz. Lekin bejiz aytamizki, vaqt cheksizdir. Aslida, entropiya chidab bo'lmas narsa.

Va bu erda men oldingi maqolada muhokama qilgan yagonalik tushunchasiga qaytmoqchiman. Biz bu dunyoning yakuniy o'ziga xosligi (yoki yakuniy yagonaligi) qanday bo'lishini batafsil ko'rib chiqdik. Bu o'ziga xoslik qora tuynuk - insoniyatga ma'lum bo'lgan eng yuqori entropiya tizimi. Ammo xuddi shu rasm bizning dunyomiz boshida juda tartibli bo'lishi kerakligini ko'rsatadi. Katta portlashni tug'dirgan dastlabki o'ziga xoslik g'ayrioddiy past entropiya bo'lishi kerak edi, chunki biz kuzatayotgan dunyoda entropiya doimo o'sib bormoqda, ya'ni u bir paytlar past yoki nolga teng edi. Bugungi kosmologiya - bu ochilmagan sirlar va hal qilinmagan sirlar makonidir. Ammo dunyoning dastlabki holatining siri, ehtimol, eng kattasidir.

Rojer Penrouz bizning koinotimizning yakuniy qulashi uchun entropiya qiymatini hisobladi: 1010123! Bu yerdan, faza hajmi g'oyasi orqali (faza fazosi - vaqtning ma'lum bir momentidagi tizimning barcha holatlari to'plamidir. Fazali fazoda tizimning holati bir nuqtaning koordinatalari bilan tavsiflanadi va tizimning butun evolyutsiyasi ushbu nuqtaning harakati bilan tavsiflanadi), Penrose biz bilgan termodinamikaning ikkinchi qonuni kuzatilgan dunyoning paydo bo'lish ehtimoli haqida xulosa qiladi.

Bu qiymat Yaratuvchining rejasi qanchalik to'g'ri bo'lishi kerakligini ko'rsatadi: aniqlik taxminan 1010123da bitta edi! Bu hayratlanarli aniqlik. Bunday raqamni odatiy o'nli kasr tizimida ham to'liq yozib bo'lmaydi: u 1 dan keyin 10¹²³ nolni ifodalaydi! Agar biz koinotdagi har bir proton va har bir neytronga “0” yoza olsak ham, boshqa zarrachalardan ham shu maqsadda foydalansak ham, bizning raqamimiz yozilmagan bo'lar edi. (R. Penrose. Qirolning yangi fikri)

Shuni ta'kidlaymanki, 1/1050 dan past bo'lgan ehtimollar matematiklar tomonidan nolga teng deb hisoblanadi va hisob-kitoblarda hisobga olinmaydi va o'nlik tizimda yozilgan bu raqam standart qog'oz varag'ining bir qatoriga osongina mos keladi.

Penrose tomonidan berilgan aql bovar qilmaydigan raqam (uni to'g'ri nom qilib, bosh harf bilan yozishni istardim - Raqam), uning so'zlariga ko'ra, juda taxminiy, katta portlashni tashkil qilish uchun zarur bo'lgan eng kichik aniqlik. biz kuzatadigan dunyoga. Shu bilan birga, koinotning yakuniy yagonaligi, biz uchun qora tuynuklarning o'ziga xosligi, yuqorida aytganimizdek, butunlay xaotik bo'lishi kerak. Moddiy dunyo o'limga qarab ketmoqda. Ammo u hayot uchun yaratilgan! Va kelajakda bu haqda gapirishga umid qilaman. nashr etilgan

Moskva oliy texnika universitetining birinchi kurs talabasi bo'lganimda. Bauman, kimyo darslarida bizga entropiya haqida gapirishdi. Bu shok edi! Hayotimda birinchi marta tabiiy ilmiy qadriyatda unchalik ilmiy emas, balki falsafiy va hatto axloqiy ma'noni ko'rdim.

Entropiya - bu tizimning tartibliligi o'lchovidir. Uning o'zini o'lchab bo'lmaydi, faqat uning ortishi yoki kamayishi baholanishi mumkin. Masalan, qutidagi qalamlar stol ustiga sochilgan qalamlarga qaraganda kamroq entropiyaga ega. Bo'rning bir bo'lagi changga ezilgan bir xil bo'lakka qaraganda kamroq entropiyaga ega. Matnli kitob bir xil miqdordagi bo'sh qog'ozga qaraganda kamroq entropiyaga ega. Yechilgan Rubik kubi demontaj qilinganiga qaraganda kamroq entropiyaga ega.

Entropiyaning eng qiziq tomoni shundaki (men tushuntirishning soddaligi uchun qattiq fizikaga rioya qilmayman) bizning dunyomizda u doimo o'sib bormoqda. Olam kengayib, issiqligini tarqatmoqda, bu jarayon qaytarilmas, bu entropiyaning oshishiga va chegarada olamning termal o'limiga olib keladi. Agar voqealar hozirgidek davom etsa, bu dunyo bir kun kelib butunlay vayron bo'ladi. Bu yerga. Achinarli.

Ammo bu jarayonga biror narsa bilan qarshi turish mumkin. Daraxt o'sganda, u materiyani tartibga soladi va entropiyani kamaytiradi. Biror kishi kitob yozganda, u entropiyani kamaytiradi. Ko'pchilik shahar qursa yoki qonun bo'yicha yashasa, ular entropiyani kamaytiradi. Har qanday tashkiliy faoliyat entropiyani pasaytiradi va natijada dunyoning yo'q qilinishiga qarshilik ko'rsatadi. Men ko'proq aytmoqchiman: ongli tashkil etish, ijodiy faoliyat entropiyani pasaytiradi. Yaxshi tashkil etilgan fikrlash entropiyani kamaytiradi. Shunday qilib, bizda koinotning termal o'limiga qarshi turadigan narsa bor. Men bu dunyoda fikrlash va ongli ravishda yaratishga qodir bo'lgan yagona mavjudot emasligimizni anglagan holda, buni juda jiddiy aytaman.

Buni anglab etgach, amal qila boshladim entropiyani kamaytirish qoidalari. Bu qoida fizika yoki kimyoda mavjud emas, u faqat axloqiy xususiyatga ega. Uning mohiyati shundaki, sizning faoliyatingiz natijasida entropiya kamayishi kerak. Yoki, boshqacha qilib aytganda, siz yashayotgan dunyoning entropiyasini oshirmasligingiz kerak. Ushbu oddiy qoida quyidagi jihatlarga ega:
- dunyodan olgandan ko'ra ko'proq bering
- sizdan oldingidan ko'ra kattaroq tartib qoldiring
- hech qachon ongni bo'sh, bo'sh tutmang (bo'sh ong entropiyani oshiradi)
- boshlangan loyihalarni bajarishga harakat qiling
- boshqalardan imkon qadar kamroq, lekin o'zingizdan ko'proq talab qilishga harakat qiling
- har qanday turdagi qarzlari yo'q
- duch kelgan har qanday tartibsizlikni bartaraf etishga harakat qiling
- va hokazo - siz uzoq vaqt davom etishingiz mumkin

Men darhol aytamanki, men o'zim ham bu qoidaga har doim ham amal qila olmayman. Lekin harakat qilaman.

Bu men uchun aniqlovchi matn. Koinotning asosiy savollaridan birini qanday tushunganimni aniqlash. Hatto ikkita.

Birinchi savol: Tirik o'likdan nimasi bilan farq qiladi?

Tirikni o'likdan farqlash uchun men termodinamikaning ikkinchi qonunidan foydalanaman. Bunga ko'ra, yopiq tizimda (tizim chegarasi bo'ylab energiya va moddalar almashinuvi yo'q), entropiya (tartibsizlik, tartibsizlik, tasodifiy va bir xil aralashtirish o'lchovi) vaqt o'tishi bilan kamaymaydi. O'zgarishsiz qoladi yoki oshadi. Va umuman olganda, entropiyani oshirish jarayoni (tartibni kamaytirish) juda o'z-o'zidan sodir bo'ladi.

Va agar siz unga ozgina energiya qo'shsangiz, ba'zida u tez va deyarli qaytarib bo'lmaydigan bo'lib qoladi. Yuqorida aytilganlarning aniq misoli - "to'ldirishni orqaga qaytarish mumkin emas" degan mashhur ibora.

Va energiya kirib kelganda ularning entropiyasini oshiradigan tizimlar - ular o'likdir.
Tirik tizimlar entropiyani kamaytirish uchun tizimga kiradigan energiyadan foydalanishning ajoyib qobiliyati bilan ajralib turadi. Va ba'zida nafaqat o'zlarining, balki ularni o'rab turgan o'lik bo'shliq ham.

Shunday qilib, Zolushka uchun no'xat va kulni aralashtirgan o'gay ona, albatta, bu hikoyada o'lgan. Va Zolushka (va ayniqsa sichqoncha), no'xatni kuldan saralash, albatta, tirik.

Va bu mantiqqa ko'ra, inson aqlli, mehnat yoki boshqa narsa bo'lgani uchun emas, balki yaratilish tojidir. Lekin u energiyani tartibga aylantirishda boshqa barcha tirik mavjudotlardan yaxshiroq bo'lgani uchun. Chunki u nafaqat o'zida (o'z organizmini qurishda), balki uning atrofida ham entropiya bilan eng yaxshi kurashadi. Chunki inson o‘zi yaratgan tartibni o‘z atrofida juda uzoqqa yoyishni biladi.

Xuddi shu mantiqqa ko'ra, ba'zilar (masalan, ekologlar) tanqid qiladigan va ko'pchilik shunchaki uning zarurligiga shubha qiladigan texnologik taraqqiyotning ma'nosi aniq bo'ladi. Shunday qilib, birinchidan, texnologik taraqqiyot odamga entropiya bilan kurashish uchun ko'proq va ko'proq energiya sarflashga imkon beradi. Ikkinchidan, texnologik taraqqiyot odamlarga entropiyaga qarshi kurashish uchun energiyadan samaraliroq foydalanish imkonini beradi. Boshqacha qilib aytganda, texnologik taraqqiyot inson hayotining namoyon bo'lishining asosiy shakllaridan biridir. Agar biz texnologik taraqqiyotdan bosh tortsak, o'lamiz. Aynan shu narsa bizni tirik qiladi. Aynan texnologik taraqqiyot bizni yanada tirikroq qiladi.

Xuddi shu mantiqqa ko'ra, doimiy ravishda yangi energiya manbalarini izlash zarurati ayon bo'ladi. Neft, gaz va ko'mir bir kun tugaydi - va insoniyat energiyaga juda muhtoj. Atom, termoyadro sintezi va quyosh, menimcha, birinchi nomzodlardir.

Xuddi shu mantiqqa ko'ra, insoniyatning kelajagi kosmos bilan uzviy bog'liqdir. Boshlash uchun, hech bo'lmaganda quyosh tizimi doirasida. Agar insoniyatda makon bo'lmasa, insoniyatning kelajagi bo'lmaydi. Birinchidan, quyosh (hozircha) o'rta muddatli (keyingi o'n ming yil) uchun bitmas-tuganmas energiya manbai hisoblanadi. Ikkinchidan, hayotning har qanday shakli chiqindilarni keltirib chiqaradi va odamlar bundan mustasno emas. Bu chiqindilarni biror joyda saqlash kerak va cheksiz joy bunday ombor uchun juda yaxshi joy.

Va koinotning ikkinchi eng muhim savoli. Hayot tuyg'usi nima? Shaxsan mening hayotimning ma'nosi atrofimdagi entropiyaga qarshi kurashishdir.

Upd: Anton Buslov hayotining ma'nosi.

Bugun biz termodinamikaga qaytamiz. Keling, nega betartiblik juda muhim ekanligini va u vaqt qanday ishlashi sirini tushuntira oladimi yoki yo'qligini tushunishga harakat qilaylik. Biz odatda kosmologiya, nisbiylik nazariyasi, kvant mexanikasi, zarrachalar fizikasi va boshqalar haqida gapiramiz, biroq 19-asrga bir oz vaqt ajratish va eski uslubdagi termodinamikani qabul qilishning nimasi yomon? Termodinamikaning hammasi yomon emas: u sanoat inqilobining boshlanishiga yordam berdi va oxir-oqibat koinotning o'limi uchun javobgar bo'ladi. U sizning hurmatingizga loyiqdir.

Savol shunday bo'ladi:

“Aytaylik, entropiya jismlarning tartibsizligining o'lchovidir. Lekin buning nimasi muhimki, bu qonun bo'lishi kerak? ”

Agar siz fizikaning deyarli barcha qonunlarini ko'rib chiqsangiz, vaqt deyarli kech oqadi. Ikki elektronning to'qnashuvi haqidagi filmni yarating, so'ngra filmni teskari yo'nalishda ishga tushiring va ikkinchi versiya ham xuddi birinchi versiya kabi normal va jismoniy jihatdan aniq ko'rinadi. Mikroskopik darajada vaqt deyarli nosimmetrik ko'rinadi. Chunki biz o'rganib qolgan termodinamika bu darajada ishlamaydi.

Makroskopik darajada hamma narsa butunlay boshqacha. Siz kelajakni eslay olmaysiz, masalan, tuxumni yopishtirolmaysiz yoki kokteylni uning tarkibiy qismlariga ajrata olmaysiz. Va vaqt sayohati imkoniyati haqida gapirganda, biz faqat bitta vaqtning o'qi, bitta vektor, bitta yo'nalishni nazarda tutamiz: oldinga.

Kelajakni o'tmishdan ajratib turadigan bitta umumiy xususiyat bor: hamma narsa chigallashadi. Siz buni "termodinamikaning ikkinchi qonuni" deb bilasiz. Yoki siz bilmaysiz. Menga baribir.

Ikkinchi qonun tom ma'noda hamma narsa parchalanib ketishini yoki vaqt o'tishi bilan narsalar tobora xaotik va tartibsiz bo'lib ketishini aytadi, ammo bu mutlaqo to'g'ri emas. Bu to'g'ri: yopiq tizimning umumiy entropiyasi vaqt o'tishi bilan ortadi. Entropiya - bu narsalarni teskari aylantirish va barcha makroskopik miqdorlarni bir xil saqlash usullari sonining o'lchovidir.

Juda maktab namunasi


Bir misol hamma narsani aniq qilib beradi. Aytaylik, sizda uchta havo molekulasi bor edi va siz ularni qutining chap tomoniga joylashtirdingiz. Bu narsalarni tartibga solishning juda chiroyli usuli. Tabiat o'z ishini qilsin va molekulalar turli yo'nalishlarda tarqalib ketadi, har biri o'z yarmini qutining o'ng tomoniga, ikkinchi yarmini chap tomoniga sarflaydi.

Istalgan vaqtda siz uchta molekulaning tasodifiy suratini ko'rasiz. Molekulalarni tashkil qilishning sakkiz xil usuli mavjud, ammo ulardan faqat ikkitasi (LLL, PPP) uchta molekulani konteynerning bir qismiga sig'diradi. Bu faqat 25% imkoniyat. Qolgan vaqtlarda atomlar bir tekis taqsimlanadi. Yagona taqsimot esa entropiyaning konsentrlangandan yuqori holatidir.

Siz tangalar bilan to'la kaftni yig'ib, ularni havoga uloqtirib, xuddi shu o'yinni o'ynashingiz mumkin. Boshlar va quyruqlar qutining o'ng va chap tomonlari va aksincha. Bu imo-ishorani bir necha marta bajaring va siz molekulalar deyarli har doim teng taqsimlanganligini ko'rasiz.

Katta raqamlar ehtimollikni qonunga aylantiradi

Agar siz havo molekulalarining sonini, aytaylik, 10 26 yoki undan yuqori darajaga ko'paytirsangiz, tasodifiy harakatlar oxir-oqibat molekulalarni "tekis" taqsimlashini ko'rsatadi. Kvant mexanikasi tufayli tasodifiylik hamma narsaning asosiy qismiga aylanadi. Ya'ni, bir necha daqiqada uxlayotganingizda barcha havo molekulalari yotoqxonangizni to'satdan tark etishining texnik imkoniyati mavjud bo'lganligi sababli, bu tunda qo'rqadigan narsa emas.

Entropiyaning ortishi aslida qonundir, chunki koinotda zarralar shunchalik ko'pki, ularning barchasi o'z-o'zidan past entropiya holatiga moslashish ehtimoli hayratlanarli darajada kichikdir. Xuddi shu turdagi qimor o'yinlari va ob-havo prognozi bilan bog'liq holda ishlaydi.

Yoki boshqa misol. Siz ketma-ket ikki marta bosh olasiz va bundan ajablanmaysiz. Ammo kimdir ketma-ket yuz marta boshga tushsa, bu shubhali bo'ladi. Bunday hodisaning ko'lamini tushunish uchun tasavvur qiling: agar siz tangani soniyasiga 10 marta tashlasangiz, natijaga erishguningizcha, bu sizga koinotning hozirgi yoshidan trillion barobar ko'p vaqt oladi. Taxminan aytganda, ma'lum bir nuqtada tizim shunchalik katta bo'ladiki, entropiyaning kamayishi ehtimoli shunchaki kichik emas, balki nolga juda yaqin. Shuning uchun biz uni “ikkinchi qonun” deb ataymiz.

Sizning orangizdagi kreatsionistlar buni murakkab narsalar (masalan, odamlar yoki dinozavrlar) hech qachon shakllanmaganligining isboti sifatida ishlatishlari mumkin. Axir, siz juda tartibli odamsiz, menimcha. Agar siz gaz buluti bo'lsangiz, kechirim so'rashimni qabul qiling. Ammo siz odamsiz deb hisoblasangiz, siz yuqori darajadagi kichik imkoniyat sifatida mavjud bo'lishingiz ajablanarli emas.

Qoidaning mohiyati shundaki, entropiya butun koinotda kuchayadi. Misol uchun, agar siz sovuq havo bilan to'la chiroyli muzlatgich yasasangiz, buni issiq havoning yuqori entropiyasi hisobiga qilasiz. Shuning uchun konditsionerga egzoz kerak, lekin isitgichga kerak emas. Xuddi shu sababga ko'ra siz doimiy harakat mashinasini qura olmaysiz. Ba'zi energiya har doim issiqlikka aylanadi.

Entropiya vaqt o'tishi bilan doimiy ravishda oshadi. Siz salqin xonada issiq hammomda o'tirasiz, o'zingizni iliq va qulay his qilasiz, lekin keyin voqealar tahdidli tus ola boshlaydi: xonadagi suv haroratda havoga yaqinlashadi, siz sovuqni his qilasiz va sizga g'ozlar hujum qiladi.

Xuddi shu narsa koinotning kelajagi uchun ham amal qiladi. Vaqt o'tishi bilan issiqlik butun olam bo'ylab teng taqsimlanadi. Yulduzlar yonib ketadi, qora tuynuklar bug'lanadi, qorong'i va sovuq bo'ladi. Bom.

Vaqt va ikkinchi qonun


Fiziklar termodinamikaning ikkinchi qonuni teskari yo'nalishda ishlaydimi yoki yo'qligini doimiy ravishda muhokama qilishadi. Boshqacha qilib aytganda, vaqt o'tishi Olamdagi entropiyaning ortishi bilan belgilanadimi? Shon Kerroll bu mavzuda juda qiziqarli kitob yozgan. Mashhur "psixologik vaqt", ya'ni narsalarni eslash usuli "entropik vaqt" bilan bog'langan. Boshqacha qilib aytganda, agar entropiya oqimi teskari bo'lsa, vaqt teskari yo'nalishda oqadi.

Umuman olganda, bu g‘oyalarning e’tirof etishining sabablaridan biri – kuzatuvchining siridir. Yosh koinot yuqori tartibli holatda bo'lganga o'xshaydi, ammo bunday bo'lishi uchun hech qanday asosiy sabab yo'q. Yaratilgan koinot to'liq tartibsizlik holatida bo'lishi kerak edi, lekin buning o'rniga u nihoyatda tartibli edi. Yuqori entropiyali gravitatsion tizim bo'laklarga (yulduzlar, galaktikalar va qora tuynuklar hosil qilgan) qulab tushdi, ammo koinot silliq edi. Nega?

Boshqalar esa bundan ham uzoqroqqa borishadi. Masalan, Erik Verlinde tortishish kabi hodisalar termodinamikaning ikkinchi qonunidan (va simlar nazariyasidan) kelib chiqadi, deb ta'kidlaydi. Shunisi e'tiborga loyiqki, juda ko'p qiziqarli g'oyalar mavjud. Ko'pchilik vaqt entropiyaning kuchayishiga olib keladi, deyishadi, lekin entropiya vaqtni yaratmaydi. Ba'zilar uchun entropiya shunchaki sodir bo'ladigan narsadir.

Yoki yuqori ehtimollik bilan sodir bo'lishi kerak.

"Dunyodagi barcha jarayonlar entropiyaning o'sishi bilan sodir bo'ladi" - bu umumiy formula entropiyani ilmiy atamadan insonning uni o'rab turgan tartibsizliklar bilan halokatli kurashining qandaydir shubhasiz daliliga aylantirdi. Ammo asl nusxadagi bu jismoniy miqdorning orqasida nima yashiringan? Va entropiyani qanday hisoblash mumkin? "Nazariya va amaliyot" bu masalani tushunishga va yaqinlashib kelayotgan qulashdan najot topishga harakat qildi.

Termodinamika va "issiqlik o'limi"

"Entropiya" atamasi birinchi marta 1865 yilda nemis fizigi Rudolf Klauzius tomonidan kiritilgan. Keyin u tor ma'noga ega bo'lib, termodinamik tizimlarning holatini tavsiflash uchun kattaliklardan biri sifatida ishlatilgan - ya'ni ko'p sonli zarrachalardan tashkil topgan va atrof-muhit bilan energiya va modda almashish qobiliyatiga ega fizik tizimlar. Muammo shundaki, olim entropiya nimani tavsiflashini to'liq shakllantira olmagan. Bundan tashqari, u taklif qilgan formuladan foydalanib, uning mutlaq qiymatini emas, balki faqat entropiyaning o'zgarishini aniqlash mumkin edi.

Soddalashtirilgan holda, bu formula dS = dQ/T shaklida yozilishi mumkin. Demak, termodinamik tizimning ikki holatining entropiyasidagi farq (dS) dastlabki holatni (dQ) o‘zgartirish uchun sarflangan issiqlik miqdorining holat o‘zgarishi sodir bo‘ladigan haroratga (T) nisbatiga tengdir. . Masalan, muzni eritish uchun unga bir oz issiqlik berishimiz kerak. Erish jarayonida entropiya qanday o'zgarganini bilish uchun bu issiqlik miqdorini (bu muzning massasiga bog'liq bo'ladi) erish haroratiga (0 daraja Selsiy = 273,15 daraja Kelvin. Ortga hisoblash mutlaqdan boshlab) bo'lishimiz kerak. nol Kelvin (- 273 ° C), chunki bu haroratda har qanday moddaning entropiyasi nolga teng). Ikkala miqdor ham ijobiy bo'lganligi sababli, hisoblashda biz entropiya ortganligini ko'ramiz. Va agar siz teskari operatsiyani bajarsangiz - suvni muzlatib qo'ying (ya'ni undan issiqlikni olib tashlang), dQ qiymati manfiy bo'ladi, ya'ni entropiya kamroq bo'ladi.

Taxminan bu formula bilan bir vaqtda termodinamikaning ikkinchi qonunining formulasi paydo bo'ldi: "Izolyatsiya qilingan tizimning entropiyasi kamayishi mumkin emas". Matn boshida eslatib o'tilgan mashhur iboraga o'xshaydi, lekin ikkita muhim farq bilan. Birinchidan, mavhum "dunyo" o'rniga "izolyatsiya qilingan tizim" tushunchasi qo'llaniladi. Izolyatsiya qilingan tizim - bu atrof-muhit bilan modda yoki energiya almashmaydigan tizimdir. Ikkinchidan, kategorik "o'sish" ehtiyotkorlik bilan "kamaymaydi" ga o'zgaradi (izolyatsiya qilingan tizimdagi qaytariladigan jarayonlar uchun entropiya o'zgarishsiz qoladi, lekin qaytarilmas jarayonlar uchun u ortadi).

Bu zerikarli nuanslar ortida asosiy narsa yotadi: termodinamikaning ikkinchi qonunini dunyomizning barcha hodisalari va jarayonlariga ehtiyotkorlik bilan qo'llash mumkin emas. Bunga yaxshi misol Klauziyning o'zi tomonidan berilgan: u koinotning entropiyasi doimiy ravishda o'sib borishiga ishongan va shuning uchun bir kun kelib muqarrar ravishda maksimal darajaga etadi - "issiqlik o'limi". Jismoniy nirvananing bir turi, unda hech qanday jarayonlar sodir bo'lmaydi. Klauzius 1888 yilda vafotigacha bu pessimistik farazga amal qildi - o'sha paytda ilmiy ma'lumotlar uni rad etishga imkon bermadi. Ammo 1920-yillarda. Amerikalik astronom Edvin Xabbl koinot kengayib borayotganini isbotladi, bu uning ma'nosini anglatadi

izolyatsiya qilingan termodinamik tizim deb atash qiyin. Shu sababli, zamonaviy fiziklar Klauziusning ma'yus prognozlarini juda xotirjam qabul qilishadi.

Entropiya xaos o'lchovi sifatida

Klauzius hech qachon entropiyaning fizik ma'nosini shakllantira olmaganligi sababli, u 1872 yilgacha - avstriyalik fizik Lyudvig Boltsmann uning mutlaq qiymatini hisoblash imkonini beruvchi yangi formulani ishlab chiqmaguncha, mavhum tushuncha bo'lib qoldi. Bu S = k * ln W ga o'xshaydi (bu erda S - entropiya, k - Boltsman doimiysi, doimiy qiymatga ega, W - holatning statistik og'irligi). Ushbu formula tufayli entropiya tizimning tartibliligi o'lchovi sifatida tushunila boshlandi.

Bu qanday sodir bo'ldi? Davlatning statistik vazni - bu uni amalga oshirish mumkin bo'lgan usullar soni. Kompyuteringizning ish stolini tasavvur qiling. Uni necha usulda nisbiy tartibga keltirish mumkin? To'liq tartibsizlik haqida nima deyish mumkin? Ma'lum bo'lishicha, "xaotik" holatlarning statistik og'irligi ancha katta va shuning uchun ularning entropiyasi kattaroqdir. Siz batafsil misolni ko'rishingiz va o'zingizning ish stolingizning entropiyasini hisoblashingiz mumkin.

Shu nuqtai nazardan, termodinamikaning ikkinchi qonuni yangi ma'no kasb etadi: endi jarayonlar o'z-o'zidan ortib borayotgan tartib yo'nalishi bo'yicha keta olmaydi. Ammo bu erda ham qonunning cheklovlari haqida unutmasligimiz kerak.

Aks holda, insoniyat uzoq vaqtdan beri bir marta ishlatiladigan idishlarning qulida bo'lgan bo'lardi. Axir, har safar plastinka yoki krujkani yuvganimizda, eng oddiy o'z-o'zini tashkil qilish bizning yordamimizga keladi. Barcha yuvish vositalarida sirt faol moddalar (sirt faol moddalar) mavjud. Ularning molekulalari ikki qismdan iborat: birinchisi tabiatan suv bilan aloqa qilishga intiladi, ikkinchisi esa undan qochadi.

Suvga tushganda, peri molekulalari o'z-o'zidan yog 'yoki axloqsizlik zarralarini o'rab turgan "to'plar" ga to'planadi (to'pning tashqi yuzasi - sirt faol moddasining suv bilan aloqa qilishga moyil bo'lgan qismi va o'sib chiqqan ichki yuzasi. yadro atrofida axloqsizlik zarrasi suv bilan aloqa qilishdan saqlanadigan qismdir). Bu oddiy misol termodinamikaning ikkinchi qonuniga ziddek tuyuladi. Turli molekulalarning bulonlari o'z-o'zidan kamroq entropiya bilan tartibli holatga o'tdi. Yechim yana oddiy: tashqi qo'l yuvish vositasini tushirgan "ziyofatdan keyin suv bilan ifloslangan idishlar" tizimini izolyatsiya qilingan deb hisoblash qiyin.

Qora tuynuklar va tirik mavjudotlar

Boltsman formulasi paydo bo'lganidan beri "entropiya" atamasi deyarli kirib keldi

fanning barcha sohalari va yangi paradokslarga ega bo'ldi. Masalan, astrofizikani va "qora tuynuk - unga tushadigan jism" juftligini olaylik. Buni izolyatsiya qilingan tizim deb hisoblash mumkin, ya'ni bunday tizimning entropiyasi saqlanishi kerak. Ammo u qora tuynuk ichiga izsiz g‘oyib bo‘ladi – chunki u yerdan na materiya, na radiatsiya chiqib keta olmaydi. Qora tuynuk ichida u bilan nima sodir bo'ladi?

Ba'zi simlar nazariyotchilarining ta'kidlashicha, bu entropiya qora tuynukning entropiyasiga aylanadi, bu ko'plab kvant satrlari bilan bog'langan yagona strukturadir (bular gipotetik jismoniy ob'ektlar, kichik ko'p o'lchovli tuzilmalar, ularning tebranishlari barcha elementar zarralar, maydonlar va boshqalarni keltirib chiqaradi. boshqa tanish fizika). Biroq, boshqa olimlar kamroq ekstravagant javobni taklif qilishadi: etishmayotgan ma'lumotlar hali ham qora tuynuklardan chiqadigan nurlanish bilan birga dunyoga qaytadi.

Termodinamikaning ikkinchi qonuniga zid keladigan yana bir paradoks tirik mavjudotlarning mavjudligi va faoliyatidir. Axir, hatto barcha bioqatlamlar, DNK molekulalari va noyob oqsillarga ega tirik hujayra ham, butun organizm haqida gapirmasa ham, juda tartibli tuzilishdir. Nega bunday past entropiyaga ega tizim mavjud?

Bu savolni mashhur Ervin Shredinger, mushuk bilan o'z fikrlash tajribasini yaratuvchisi, o'zining "Fizika nuqtai nazaridan hayot nima" kitobida bergan: "Tirik organizm o'z entropiyasini doimiy ravishda oshiradi, yoki boshqa tomondan. so'z bilan aytganda, ijobiy entropiya hosil qiladi va shunday qilib, o'limni ifodalovchi xavfli maksimal entropiya holatiga yaqinlashadi. U bu holatdan qochishi mumkin, ya'ni tirik qolishi faqat o'z muhitidan doimiy ravishda manfiy entropiyani ajratib olish orqali mumkin. Salbiy entropiya - bu tana oziqlanadigan narsadir."

Aniqrog'i, organizm uglevodlar, oqsillar va yog'lar bilan oziqlanadi. Nisbatan past entropiyaga ega yuqori tartibli, ko'pincha uzun molekulalar. Va buning evaziga u atrof-muhitga ko'proq entropiyaga ega bo'lgan ancha sodda moddalarni chiqaradi. Bu dunyoning tartibsizliklari bilan abadiy qarama-qarshilik.



Sizga maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ulashing!