» » Производство энтропии - вот чем озабочена природа

Производство энтропии - вот чем озабочена природа

Греческое слово «энтропия» - «способность к превращениям» - введено в термодинамику Клаузиусом. С рождением теории информации этим словом обозначили меру неопределённости какого либо состояния или исхода некого процесса, и его не совсем верно (или совсем неверно) отождествляют с понятиями беспорядка или хаоса. До исхода матча двух равных по силе шахматистов, если они играют до победы, с равной вероятностью возможна победа одного из них, неопределённость исхода матча равна 1 биту. Но вот матч сыгран и болельщикам сообщается информация (мера уменьшившейся энтропии, устранённой неопределённости) величиной в 1 бит. Устранение неопределённости разумом означает появление знания, а устранение хаоса (упорядочение) ещё не означает знание, к примеру, положения каждого предмета в этом порядке. Обращение к понятиям энтропии и информации позволило исследователям ХХв сказать нечто о зарождении в природе живого. При этом понятия энтропии и информации используются не для оценки исследователем состояния природы в процессе ее творения, а проводятся такие представления, что сама природа, творя разум, занимается переработкой информации, стремясь к производству минимума или, напротив, максимума энтропии.

Заметим, что понятие «информации» связано с оценками вероятности, а следовательно, с разумом. Вне разума идеальное, математическое понятие информации бессодержательно. Понятие «информации» сама природа «не понимает», а слепо, согласно свойствам материи, создает объекты и упорядочивает их расположение. Свойства материи (активного эфира) не сводятся к собиранию своих частей, конструированию «из себя» объектов, а и к разрушению образованных связей, если взаимодействие различных образований материи становиться слишком тесным, выходит за некоторый допустимый диапазон, и начинает мешать друг другу. Разрушая объекты, природа «творит» хаос. Звёзды в спиральной Галактике располагаются в ветвях спиралей согласно свойствам эфира, обуславливающим его вихревое поведение и втягивающим в этот процесс инертные тела. «Приводным ремнём» природного механизма является, без сомнений, эфир, проявление свойств которого в любой точке зависит от набора окружающих тел, их поведения (что составляет понятие начальных условий), но не информационных характеристик окружающего состояния. Поймём свойства эфира - сумеем предсказывать будущее, не только Галактик.

Самая большая неопределённость возникает при равновероятном расположении неких объектов (хаосе) или при равновероятном исходе ещё не произошедших событий. При встрече гроссмейстера с любителем неопределённость исхода игры равна почти нулю. Максимальный хаос означает отсутствие чем-то выделяющихся (кроме их номера), перемешанных в пространстве объектов, но сам объект -это уже чем-то выделенное расположение материи. Максимальный хаос в природе - это та самая пыль от равномерно перетёртых инерционных тел. Выделить в этом хаосе N-ю частицу, или предсказать столкновение N-ой и К-ой частиц наиболее трудно. На протяжении тысячелетий истории человечества нет ответа на вопрос - Почему возникает упорядоченность, каковой является жизнь и разумный человек? В основе эволюции Вселенной должен быть один закон, общий для живой и неживой природы [мысль, в чём-то не лишённая основания], который приводит к жизни и разуму... Я утверждаю, ... что этим законом является второе начало термодинамики - самопроизвольное стремление процессов природы к максимуму возможного в данных условиях беспорядка. Эта «парадоксальная» мысль взята с первой страницы книги «Разум природы и разум человека» и являет собой классический пример того, как её автор может не замечать ошибочности исходных положений своих достаточно развитых представлений.

Автор видит явное противоречие между принципом роста беспорядка и фактом существования жизни, но собирается устранить его. Каким же образом? Может быть в поле его зрения попал некий факт (а в поле его зрения попало не мало любопытных фактов), позволивший глубже осмыслить диалектическое превращение беспорядка в высшую форму организованности? Нет, оказывается это всего лишь руководящая идея. Он приводит наглядный пример для осмысления этого превращения: Самопроизвольно беспорядок (энтропия-информация) растёт... Не все согласны с таким мнением. Атмосферные, вообще газовые вихря наглядно демонстрируют неправомерность распространения второго начала термодинамики на все случаи жизни [эти слова следуют по обобщению фактов о смерчах, энергия которых столь огромна, что она не вмещается в представления самого автора о его газовом эфире]. Процесс формирования газовых вихрей идёт явно под знаком не роста, как везде, а снижения энтропии. И это наблюдается не только в земных масштабах (далее по тексту - это наблюдается в микрофизике и космосе). Отметим ещё раз, что энтропия это не беспорядок, а незнание порядка, и нетрудно догадаться, как иное понимание термина может завести сколь угодно далеко от существа темы я от её понимания.

Информационный характер этого понятия автор подчеркивает сочинением сложного слова «энтропия-информация». Информация добывается вместе со знанием о природе, и энтропия, если границы познаваемого не расширяются, падает. Говорить об энтропии «всего», о чем разум не имеет представления, тоже бессодержательно. Беспорядок, который оценивается разумом посредством понятия «энтропия», и о котором говорит автор, не может расти везде и всюду. Этим утверждением автор предлагает нам не замечать, что в природе на каждом шагу наблюдаются и противоположные явления. Природа не только разбрасывает камни, но благодаря тяготению их собирает. «Стремление процессов природы к максимуму возможного в данных условиях беспорядка» собирает звёзды в Галактики, а не «размазывает» их равномерно по пространству. Вода не только испаряется, чтобы руководствуясь принципом роста беспорядка улететь в туманную даль, но возвращается в моря и океаны... Наконец, сама биологическая жизнь самопроизвольно воспроизводит себя, не теряя упорядоченные формы, а размножая их. Исходная посылка автора может быть верной для разрушающихся систем, но не для эволюции природы.

Итак: Самопроизвольно беспорядок (энтропия-информация) растёт. Наконец хаос становиться таким, что не только человек, но и сама Природа не могут в нём разобраться. Что Вы делаете дома, когда набирается хаос многих мелочей, которые выбросить жалко, а рассортировать нет возможности? Вы их складываете в ящик, а потом при наведении порядка в доме переставляете этот ящик как целое - как новый объект. Мысль интересная. Хаос ящиков создаёт следующий уровень иерархии беспорядка - хаос городских свалок, и т.д. Хаос всё более крупных объектов с их «уменьшающейся энергией взаимодействия» выведет на разумное поведение. Не имея возможности рассортировать хаос мёртвых объектов, когда на Земле не было жизни, природа создаёт сначала растительную жизнь, а позже, не разобравшись - мир животных. Природа, как и человек, когда беспорядок достигает некоторой большой величины, не имеет возможности в нём разобраться и потому создаёт новые укрупнённые объекты, ответа на вопрос как природа создает объекты и когда она их разрушает, чтобы нам всем не оказаться единым крупным упорядоченным объектом, найти не удалось.

Такой вопрос и не поставлен. Хаос оказывается спрятанный в «ящики», с которыми Природа обращается как с целым. Аналогия оказалась не полной или не удачной. Природа у A.M. Хазена обладает не только свойством создавать упорядоченные объекты или объекты для упорядочения хаоса - «ящики». Его иллюстративные, и кстати, наиболее интересные примеры эволюции больше опираются на свойство природы селектировать признаки или свойства, не собираемые (не собирающиеся) в одном ящике. Как природа обращается с хаосом, с которым уже не справляется, но и, разумеется, не задвигает в некий ящик, а лишь только обозначает новым объектом - это отдельный вопрос. Оставим его. Интереснее сам переход к «новым укрупнённым объектам», названный синтезом (не объектов, а) новой информации следующего иерархического уровня. Автор не случайно вкладывает в слово «энтропия» его математический, Шеноновский смысл. Информационное исследование закономерностей возникновения жизни или самой жизни, разумеется, не исключено, но это исследование закономерностей разумом, а не анализ информации природой.

В поиске ответа на вопрос «почему возникает жизнь и разумный человек?» автор опирается на противоречие между вторым началом термодинамики и фактом существования жизни. Противоречие из термодинамики и теории поведения газов у него молча возведено до ключевого фактора эволюции, способного довести эволюционный процесс до создания разума. Представляется, однако, что слабо взаимодействующие газы со своими свойствами и поведенческими законами менее всего способны выполнять роль строителя объектов в эфиродинамике В. А, Ацюковского, тем более человеческого разума у А. М. Хазена, или представлять разум природы. Такую функцию можно вручить только фундаментальному агенту мироздания - материи с её широкодиапазонными и активными свойствами, но эфиродинамика конца ХХв и биофизика взяли от физики не больше того, что от неё можно было взять. Я его слепила из того, что было... Отставание развития представлений о материи роковым образом повлияло, как видим, не только на физику и философию. Пытаясь ликвидировать это отставание, в поисках решения своих проблем биология в отчаянии наделила природу способностью анализа идеальных, математических понятий - информации.

Если в качестве первопричины эволюции взять свойства активного эфира, то вопроса «почему возникает упорядоченность?» не должно возникнуть. Тогда физики занимались бы вопросами - как возникают те или иные упорядоченные объекты, а также тем, как упорядоченность переходит в хаос. Самим названием автор как бы допускает разум у неразумной природы, с той разницей, что природа не имеет заранее заданной цели своего творчества. Можно согласиться, неразумная природа действительно творит, нe ведая чего. Но мешает утверждение, что природа разумна в той же степени, в какой разумен сам человек. Недоразвитость представлений о материи не только искажает существо самих наук, но создаёт предпосылки для заблуждений относительно самой материи. Следовательно, материальны измеримые в экспериментах температура, скорость, количество (само количество) каких угодно объектов. Материальны и логарифмы, ибо энтропия есть логарифм (расчётная величина) числа равновероятных исходов некоторого процесса. В основе возникновения и эволюции жизни и разума лежит синтез энтропии-информации (как иерархической физической переменной) на основе цепочки: Случайности - Условия - Запоминание. Вот запоминать шаги эволюции надо, иначе не будет развития. Запоминать не в виде некой информации, а в виде самих созданных объектов.

Говорить же о возникновении жизни и разума в природе путём синтеза «энтропии-информации» можно только после возникновения жизни и разума, ибо понятие информации может возникнуть только в разуме, но не вне и не раньше его. Приведённая фраза позволяет такое прямолинейное понимание профессиональной терминологии, ибо она переводит исследование эволюции в существо природных процессов. «Плоть» имеет вполне просматривающиеся границы, округлые формы, с которых соскальзывают сближаемые полюса. Это и есть потоки эфира от одного полюса к другому того же магнита. Если сближаются полюса, из которых эфир вытекает, то эффект отталкивания полюсов достаточно прозрачен, его и объяснять не надо (как не надо объяснять притягивание полюсов противоположных знаков). Если сближаются полюса с втекаемым эфиром, то чадо учесть, что через каждый магнит замкнуты вполне определённые по величине потоки эфира. Устремляясь к полюсам, они расталкивают друг друга. Правдоподобнее эти процессы сможет объяснить лишь будущая «Эфиродинамика». Процессы природы не стремятся ни к максимуму, ни к минимуму возможного беспорядка, природа вообще ни к чему не стремится. Хаос поведения «слепой» природы, приобретший замеченные теорией черты, есть естественное следствие свойств материи. Эти свойства материн простираются на поведение газов и далее. Переоценка роли второго начала термодинамики и роли беспорядка в создании жизни исходила из отсутствия иных достойных механизмов на эту важную роль.

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.