Актуальные темы
#
Bonk Eco continues to show strength amid $USELESS rally
#
Pump.fun to raise $1B token sale, traders speculating on airdrop
#
Boop.Fun leading the way with a new launchpad on Solana.
Новичок в гуманитарных науках изучает второй закон термодинамики с помощью GPT, в конце подводя ценность 😂:
Многие ученые действительно называют второй закон термодинамики (закон увеличения энтропии) "одним из величайших законов природы", и даже некоторые ученые (например, Эддингтон) говорили: "Если ваша теория противоречит второму закону термодинамики, неважно, насколько умной она кажется, она обречена на опровержение."
Суть второго закона термодинамики можно выразить несколькими способами, наиболее распространенные из которых: принцип увеличения энтропии: общая энтропия изолированной системы никогда не уменьшается, она может только увеличиваться или оставаться неизменной. Необратимое рассеяние энергии: хотя энергия сохраняется (первый закон), ее "доступность" постоянно снижается.
На самом деле это просто простая истина: "Тепло не может само перемещаться от холодного места к горячему." Например: вы ставите чашку горячего кофе на стол, и она остывает; но вы никогда не видели, чтобы холодный кофе сам становился горячим.
Это самое простое проявление второго закона термодинамики.
Он показывает, что процессы в природе имеют "направление" —
тепло течет от высокой температуры к низкой, энергия медленно "распределяется".
Первый закон термодинамики говорит нам: "Энергия не исчезает в никуда и не возникает из ничего." Но второй закон добавляет: "Хотя энергия сохраняется, она становится все более 'бесполезной'." Например, когда вы водите машину: химическая энергия бензина → двигатель → кинетическая энергия → тепло → рассеивается. Вся энергия все еще присутствует, но она уже превратилась в "бесполезное тепло", которое больше не может приводить в движение. Таким образом, он раскрывает не изменение количества энергии, а снижение качества энергии.
Поскольку на микроскопическом уровне движение молекул "беспорядочно", природа всегда стремится сделать распределение частиц более случайным и равномерным. Например, представьте, что вы капаете каплю чернил в воду; она не "соберется" обратно, а будет все более равномерно распространяться. Система всегда движется от "состояния с низкой вероятностью" (локальная концентрация) к "состоянию с высокой вероятностью" (равномерное распределение). Это "увеличение вероятности состояния" и есть увеличение энтропии.
С чисто научной точки зрения важность второго закона термодинамики заключается в том, что он определяет направление естественных процессов. Ранее мы думали, что физические законы все "обратимы", например, законы Ньютона; но второй закон говорит нам, что реальный мир на самом деле необратим. Кофе остыл, и он не может снова стать горячим. Время, таким образом, получило "стрелу".
Он делает возможным инженерное дело, все машины (двигатели, холодильники, компьютеры, электростанции) проектируются с учетом "ограничений увеличения энтропии". Мы знаем, что ни одна машина не может на 100% преобразовать тепло в работу — потому что второй закон запрещает "вечный двигатель".
Почему его называют "величайшим": независимо от того, молекулы, галактики, биологические системы или экономические системы, почти все сложные системы эволюционируют в соответствии с некоторой тенденцией "увеличения энтропии". Большинство уравнений в физике (например, законы Ньютона, уравнения Максвелла) являются "временными симметричными", только второй закон термодинамики придает времени необратимое направление "прошлое → будущее". От Клаузиуса до Больцмана люди обнаружили, что энтропия на самом деле отражает количество состояний микрочастиц — это точка рождения статистической физики и важный столп современной физики.
Второй закон термодинамики говорит нам: общая энтропия изолированной системы всегда увеличивается, пока не достигнет максимума. Это означает, что все энергетические различия в конечном итоге будут исчерпаны. Звезды будут остывать, галактики будут рассеиваться, сознание исчезнет. Конечная точка Вселенной — это так называемая "тепловая смерть" (heat death) — равномерная температура, без света и звука, без изменений.
Иными словами, существование само по себе — это процесс от низкой энтропии к высокой, от порядка к беспорядку. Это аналогично судьбе человеческой жизни, цивилизации и даже любви: от рождения, процветания, расцвета до упадка, разложения и возвращения в ничто. Это не только физический закон, но и метафизическая судьба.
Однако, что удивительно, — даже в этой Вселенной, движущейся к увеличению энтропии, все же зарождаются жизнь и сознание. Жизнь на самом деле является локальной "антиэнтропийной" структурой: она поддерживает свой порядок и низкое состояние энтропии, постоянно поглощая внешнюю энергию (солнечный свет, пищу). Цивилизация также такова: мы строим города, создаем искусство, устанавливаем законы, пишем код, чтобы противостоять хаосу, противостоять разрушению времени.
Но это сопротивление не вечно, оно всего лишь кратковременная волна в потоке Вселенной. Как сказал Пригожин (предложивший теорию диссипативных структур): "Порядок не вечен, он дитя времени."
...
Топ
Рейтинг
Избранное

