Энтропия

По собственному опыту мы знаем, что многие вещи по­степенно теряют свой налаженный порядок или

Структуру, а некоторые вообще превращаются в пыль. Второй закон термодинамики утверждает, что если физический процесс протекает без взаимодействия с внешним миром, то в та­кой замкнутой системе величина, называемая энтропией, всегда увеличивается. Это совсем не похоже на поведение полной энергии, которая в замкнутой системе сохраняется (согласно Первому закону термодинамики).

Энтропия характеризует уровень порядка: чем выше энтропия, тем больше беспорядка, хаоса. Можно также ска­зать, что энтропия в некоторой степени характеризует число отдельных единиц в системе: то, что вначале было одним целым, стремится к концу разделиться на части и достичь наиболее вероятного состояния. Кроме того, эта тенденция определяет направление стрелы времени в реальной жизни, тогда как в простой механике понятие о направлении време­ни не существует.

Для того чтобы рост энтропии, обычно рассма­тривают сосуд, заполненный газом. Предположим, что на­чальное состояние было совершенно невероятным: в какой-то момент времени все молекулы оказались на одной поло­вине сосуда, а вторая его половина была совершенно пустая. Очевидно, что после этого момента молекулы будет стре­миться заполнить сосуд целиком, распределившись в нем. Такая ситуация наиболее вероятна и соответ­ствует максимальной энтропии.

Заметим, что это естественное стремление к «хаосу» за­висит от предположения, что система (сосуд плюс газ) зам­кнутая. Нетрудно представить себе внешнее воздействие, способное перевести систему из ее «наиболее вероятного» состояния в явно «невероятное». Жизнь — это такое явле­ние, которое, на первый взгляд, нарушает закон возрас­тания энтропии. Но нужно помнить, что жизнь не может развиваться в изолированном сосуде, а целиком зависит от потока энергии из окружающей среды в живую систему и обратно. Если рассматривать биосферу и окружающую ее космическую среду (включая звезду, излучающую энергию)* то энтропия всей этой области, естественно, возрас­тает.