Энтропия. Теория информации
Категория реферата: Рефераты по физике
Теги реферата: урок изложение, конспект урока 3
Добавил(а) на сайт: Iustin.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | Следующая страница реферата
Биосистемы настолько сложны по своей структуре и функциям, что есть все основания предполагать, что все иерархические уровни их структуры могут вносить свою лепту в процессы упорядоченного функционирования и адаптационных изменений этих систем.
Об этом свидетельствуют, в частности, результаты новейших исследований в области неравновесной термодинамики, исследующей механизмы процессов самоорганизации неорганических систем.
Оказалось, что в системе, еще находящейся в состоянии равновесия, которому соответствует предельный хаос движения молекул и атомов, уже заложены потенциально так называемые атракторы – различные варианты структур. Реализация этих структур произойдет только в том случае, если какие-то внешние факторы заставят систему отклониться от равновесного состояния, а затем случайные флуктуации направят процесс по одному из заранее обусловленных путей .
И тут опять возникает вопрос, на который рациональная наука не в состоянии дать ответ: кем же выбраны именно эти структуры? Кто запретил в точках так называемых бифуркаций одни варианты формирующейся структуры, но разрешил другие? Кто заложил структурные признаки симметрии и асимметрии, одни и те же, или весьма сходные и для неорганических, и для живых систем ?
Еще раз подчеркнем, что, проводя исследования на различных иерархических уровнях информационно-энтропийной спирали (т.е. на уровне неорганических, биологических, интеллектуальных систем), наука способна фиксировать лишь сами процессы функционирования различных информационных структур, оставляя за скобками вопросы о том, почему они функционируют именно так, а не иначе, где и как формируются правила, согласно которым в результате координированного взаимодействия всех структурных уровней иерархической спирали функционирует сложнейшая система -живой организм.
Сам собой напрашивается вывод, что эти правила могут формироваться только на уровне Логоса, откуда они транслируются на все нижележащие уровни и обеспечивают их согласованное функционирование и ту гармонию, которой обладает всякий живой организм.
В поисках истоков этой гармонии некоторые ученые-эволюционисты готовы признать правомерность телеологических эволюционных концепций . Но если у эволюции биологических форм есть какие-то конечные цели, то они были заданы изначально не кем иным, как Творцом не только всех биологических форм, но и всей биосферы как цельного, гармонично функционирующего компонента земного мира.
Не находит в науке ответа также вопрос о том, что может служить стимулом самопроизвольного усложнения организмов, то есть движения по ступеням иерархической лестницы от одноклеточных к многоклеточным, от прокариот к эукариотам, от беспозвоночных к позвоночным и т.д. Борьба за существование не может служить объяснением подобных тенденций, поскольку в отношении выживаемости постейшие организмы не уступают сложнейшим. Здесь приходится согласиться с известным английским публицистом Сэмом Батлером, сказавшим однажды, что ни одна теория эволюции не отвечает на вопрос, почему развитие биосистем должно идти в направлении не от слона к амебе, а от амебы к слону.
ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ ЭНТРОПИИ
1а. Функция энтропии была введена в термодинамику Р.Клаузиусом, предложившим исчислять превращение энтропии по формуле:
|( S = |(Q |(1.1) |
| |T | |
где S - энтропия ;
Q - количество тепла ;
Т - абсолютная температура .
При передаче тепла ( Q от более разогретого тела с температурой Т1 к менее разогретому телу с температурой Т2 превращение энтропии ( S равно:
|( S = |- (Q |+ |+(Q |(1.2) |
| |T1 | |T2 | |
Из формулы (1.2) с учетом условия T1 > T2 следует вывод :
|( S > 0 |(1.3) |
| | |
Поскольку во всех физических процессах тепло перетекает самопроизвольно от более разогретых к менее разогретым телам, условие (1.3) приобретает силу физического закона, получившего название Второго начала термодинамики.
Пока существует разность температур T1 – T2, часть теплового потока может быть преобразована в полезную (антиэнтропийную) энергию либо в естественно протекающих процессах (например, биологических), либо с помощью тепловых машин.
При условии T1 = T2 энергия полностью утрачивает свои антиэнтропийные свойства. Этот вывод был положен в основу теории тепловой смерти Вселенной.
Заметим, что сам термин «энтропия» был введен Клаузиусом, образовавшим его от корня греческого слова «тропе», означающего
«превращение» с добавлением заимствованной из слова «энергия» приставки «эн-
».
1б. Предложенная Клаузиусом формула энтропии (1.1) не раскрывала внутренних
механизмов процессов, приводящих к возрастанию энтропии.Эта задача была
решена Л.Больцманом, предложившим исчислять энтропию идеального газа по
формуле :
|S = K H |(1.4) |
| | |
где K= 1,38 · 10 -16 эрг/градус – коэффициент Больцмана
Н - математическая энтропия.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат сила, культурология как наука.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | Следующая страница реферата