Битва за хаос - страница 13

не имеющих никакой, даже личной собственности, немецкий ученый Карл фон Клаузиус ввел в научный мир новое понятие. Это понятие — энтропия. Введение ее было продиктовано осознанием причин односторонности физических процессов и попыткой рассчитать наиболее вероятное направление таких процессов. Он по-своему переформулировал второй закон термодинамики: «любой самопроизвольный процесс в замкнутой термодинамической системе идет с возрастанием энтропии». Людвиг Больцман дал толкование физическому смыслу энтропии — это «мера беспорядка физической системы». Полный порядок — это минимум энтропии, но система предоставленная самой себе, стремится перейти в состояние максимально возможного (в данных условиях) беспорядка. Максимальная энтропия — это полный хаос. Понятно, что больший порядок наличествует в твердых телах, меньший — в жидкостях, самый наименьший — в газах. При всей кажущейся простоте, энтропия понятие исключительное сложное и точно до сих пор полностью неосмысленное. Ну да, мера беспорядка, мера хаоса, а что такое хаос? Неподготовленный человек воспринимает такие вещи слишком превратно, что говорить про XIX век? Тогда быстро сообразили, что поскольку все происходящие процессы сопровождаются трением и теплообменом, энтропия окружающего нас мира непрерывно возрастает согласно второму закону термодинамики. Это открытие навело ученых на мысль, что через некоторый промежуток времени вся энергия, имеющаяся во Вселенной, превратится в тепло, равномерно распределенное между всеми телами Вселенной, что приведет к выравниванию температуры и полному прекращению каких бы то ни было превращений тепловой, а значит и механической энергии, к «тепловой смерти Вселенной». Энтропия стала как бы «теневой» стороной любого процесса. Действительно, если часть энергии всегда тратится на совершение работы, а другая рассеивается в окружающую среду, то энтропия этой среды повышается. А энтропия как раз и охватывает ту часть энергии, которая никогда не сможет быть превращена в полезную работу, энтропия — это связанная энергия.

США. Пикет против роста энтропии устроенный одной из протестантских сект.

Если мы вспомним про десять человек взятых нами в самом начале как опытная модель, то объяснить что такое энтропия в их «человеческом случае» можно следующим образом. Допустим, их всех закрыли в камеру, откуда нет возможности убежать, за исключением варианта — заманить в камеру охранника и забрать у него ключи и оружие. Шанс этой операции будет велик, если действие каждого из этих десяти человек будет строго согласовано с действиями остальных, т. е. действия будут определены и предсказуемы. Действия каждого будут подчинены одной цели. А определенность каждого элемента системы в произвольный момент времени — это минимум энтропии. Минимум энтропии — это максимум организации, это максимальный выход энергии за пределы системы. Теперь рассмотрим другой вариант. Все наши десять человек ненавидят друг друга, между ними постоянно возникают ссоры и драки, а все попытки выработать единый план побега наталкиваются на упрямство каждого. Никто не желает уступать. Что имеет место в данном случае? Энергия каждого из участников группы большая, но направлена не в полезную работу (т. е. реализацию плана побега), но расходуется на бессмысленную вражду, расходуется внутри системы, т. е. является связанной. Понятно, что охрана может спать спокойно. А если она еще и будет поощрять вражду, т. е. играть на рост энтропии, осуществляя старый политический прием «разделяй и властвуй», ей вовсе можно ни за что не опасаться. Вот что такое управление энтропией, управление хаосом, хотя наш пример не совсем корректен и вот почему. Во-первых, число участников — десять — довольно мало, во-вторых (это будет показано позже) биологические формы материи обладают уникальной способностью противодействовать росту энтропии. Ну и будем помнить, что приведенный пример не подпадает под категорию замкнутых систем, поэтому второй закон термодинамики здесь неприменим. Но для первого знакомства с тем, как регулируя отношение «хаос-порядок» можно получать совершенно разный результат, он вполне подходит.