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

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.

    Похожие статьи из категории: Что такое жизнь?
  • Жизнь и Вселенная

    Живые существа состоят из вполне обычных химических эле­ментов — кислорода, углерода, водорода, азота, кальция, фосфора и др. Несмотря на это, жизнь сильно отличается от окружающего ее неодушевленного мира. Она основана на очень сложных химических соединениях, и в ней все время происходят сложные биохимические реакции, которые невозможны в неживой окружающей среде. Таким образом, жизнь стимулирует резкое увелечение Порядка в своих структурах по сравнению с простой

  • Что такое жизнь?

    Здесь и сейчас, спустя 14 млрд лет после загадочного рождения Вселенной, во внешней области рядовой галактики, в планетной си­стеме, сформировавшейся 5 млрд лет назад вокруг типичной звез­ды, мы наблюдаем Совершенно особое явление: поверхность одной из планет покрыта биосферой, то есть сложной сетью органических соединений, существующих в водной среде. Эти химические реак­ции в основном осуществляются за счет энергии, поступающей от звезды, и поддерживают все разнообразие

  • Основные структуры и функции живого

    Жизнь на Земле очень разнообразна: она охватывает диапазон от гигантских секвой и китов до одноклеточных бактерий и от ак­тивно самовоспроизводящихся клеток до неподвижных или даже спящих стадий. Но при всем этом разнообразии формы земной жизни имеют в своей основе очень схожие химические структуры и реакции, управляющие их функциями. Клеточные функции даже простейших созданий чрезвычайно сложны и включают в себя мно­жество химических реакций. Мы опишем

  • Наши представления о жизни

    Животные рождаются, размножаются и умирают. Растения растут и цветут в вегетационный период. Даже крошечные созда­ния — невидимые одноклеточные микробы, способны размножать­ся в подходящих условиях и заполнить все доступное им жизненное пространство. У неодушевленных

  • Жизнь — это не только упорядоченная система

    Жизнь — это не только упорядоченная система, получающая энергию и химические питательные вещества из окружающей сре­ды. Жизнь способна поддерживать себя и воспроизводиться, причем в процессе воспроизводства она обретает новые черты и приспоса­бливается к новым условиям. Эта способность к адаптации привела к разнообразию видов, к развитию

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *