Термодинамическая энтропия не нужна для выявления направления природных процессов
Термодинамическая энтропия не нужна для выявления направления природных процессов
Thermodynamic entropy is not needed to identify the direction of natural processes
Г. П. Гладышев
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН,. Россия, 117977, г. Москва, ул. Косыгина, 4.
G.P. Gladyshev
N. N. Semenov Institute of Chemical Physics of RAS.
Russia. 117977, Moscow, ul. Kosygina, 4
Абстракт
Новые результаты подтверждают утверждение о том, что термодинамическая энтропия, как отдельно выделенная функция, не нужна для выявления самопроизвольных процессов, протекающих согласно второму закону термодинамики в природных системах.
Abstract
New results confirm the assertion that thermodynamic entropy, as a separate function, is not needed to identify spontaneous processes that occur according to the second law of thermodynamics in natural systems.
Ключевые слова: термодинамика, энтропия, второе начало, иерархии, стабильность, эволюция.
Key words: thermodynamics, entropy, second principle, hierarchies, stability, evolution.
Прошло более 20 лет после создания журнала «Энтропия». На мой взгляд, появление журнала вполне оправдано, хотя бы потому, что сейчас выявлены многие проблемы науки, которые связаны с современными понятиями разнообразных представлений об энтропии. Кроме того, выявлены недоразумения связанные с тем обстоятельством, что наука стала массовым явлением и среди ученых появляется много непрофессиональных исследователей, дилетантов и фантазеров. Особо это проявляется в термодинамике. Области знания, которое требует глубокого профессионализма.
Журнал «Энтропия» был основан Dr. Shu-Kun Lin, который решил публиковать все работы, касающиеся всех разнообразных представлений об энтропии, часто связанных только с самим термином, но не его физическим смыслом. Так, предполагалось публиковать представления И. Р. Пригожина о производстве энтропии в системах далеких от равновесия, когда «энтропия» является кинетической функцией, поскольку не имеет полного дифференциала. Dr. Shu-Kun после 20-летней упорной работы пришел к выводу, что теория указанной энтропии Пригожина “does not conform with the second law of thermodynamics”.
В то время я часто общался с Главного редактором нового журнала и разделял его точку зрения публиковать в журнале исследования, использующие различные представления об энтропии. Хотя я опирался в своих публикациях только на понятия классической термодинамической энтропии в соответствии с работами Рудольфа Клаузиуса, Дж. У. Гиббса К. Денбига, Ф. Даниэльса, Р. Ольберти и других классиков.
Целью настоящей краткой заметки является еще раз обратить внимание исследователей на нецелесообразность использования представления о термодинамической энтропии для выявления направленности самопроизвольных процессов в природных системах, протекающих в соответствии со вторым началом термодинамики и подающихся экспериментальным исследованиям.
В настоящее время появились новые публикации, которые обращают внимание на то, что изменение термодинамической энтропии не определяет направление самопроизвольных процессов в реальных природных биологических системах, которые являются близкими к равновесию квазиравновесными системами.
Все равновесные и близкие к равновесию системы можно характеризовать функциями состояния, включая энтропию. В то же самое время эти системы не являются простыми изолированными системами. Представления о производстве энтропии Л. Больцмана, Э. Шредингера, И. Пригожина позволяют только утверждать об увеличении энтропии Вселенной и не могут быть экспериментально проверенными. В этих случаях энтропия не может определять направленность самопроизвольных процессов в реальных системах. Увеличение энтропии Л. Больцмана применимо для выявления направленности самопроизвольных процессов только к простым изолированным системам, внутренняя энергия которых постоянна и в которых не совершается какой-либо работы, кроме работы расширения.
Направление самопроизвольных природных близких к равновесию процессов определяет свободная энергия Гиббса, которая стремиться к минимуму. Иерархическая термодинамика, созданная на основе расширенной теории Гиббса, является физическим фундаментом расширенного Дарвинизма, применимого к эволюции всех иерархий вселенной. Эволюционная термодинамическая теория «иерархически разнонаправленных сил» опирается на принцип стабильности вещества и не нуждается в представлении об энтропии, как функции выявляющей направление самопроизвольных процессов в природе.
Заключение
Представления об энтропии природных систем далеких от состояния равновесия, а также представления о производстве энтропии природных систем близких к равновесию, как отдельно выделенного стремящегося к экстремальному значению параметра, не следует использовать для выявления направленности самопроизвольных процессов при исследованиях природных явлений.
Conclusion
The concept of the entropy of natural systems far from equilibrium, as well as the concept of the production of entropy of natural systems close to equilibrium, as a separate parameter striving for an extreme value, should not be used to identify the direction of spontaneous processes in the study of natural phenomena.
Литература
1. Shu-Kun Lin. Molecular Diversity Preservation International Entropy 1999, 1(1), 1-3;
2. Gladyshev G.P. On General Physical Principles of Biological Evolution, International Journal of Research Studies in Biosciences. 2017, Volume 5, Issue 3, Page No: 5-10.
https://www.arcjournals.org/pdfs/ijrsb/v5-i3/2.pdf
3. Georgi Gladyshev, Hierarchical Thermodynamics: Foundation of Extended Darwinism. "Imperial Journal of Interdisciplinary Research (IJIR), 2017
4. Hierarchical thermodynamics
5. Gladyshev G.P. The time has come to revive and develop the classics: hierarchical thermodynamics and life, Norwegian Journal of development of the International Science, №26/2019, Vol. 2, pp. 15-20. ISSN 3453-9875
6. Spyros G Tzafestas. Energy, Information, Feedback, Adaptation, and Self-organization: The Fundamental Elements of Life and Society. Springer International Publishing, Jan 29, 2019 -Technology & Engineering