Legea conservării și transformării energiei (primul început al termodinamicii), în principiu, nu interzice o astfel de tranziție, dacă numai cantitatea de energie a rămas în același volum. Dar, în realitate, acest lucru nu se întâmplă niciodată. Aceasta este o singură privire, redistribuirea unică a energiei în sistemele închise și subliniază al doilea început.

Pentru a reflecta acest proces, un nou concept a fost introdus în termodinamică - entropia. Sub entropie a început să înțeleagă măsurați tulburările sistemului. O formulare mai exactă a celui de-al doilea început al termodinamicii a luat acest tip: "Cu procese spontane în sistemele care au energie permanentă, entropia crește întotdeauna".

Semnificația fizică a creșterii entropiei este redusă la faptul că constând dintr-un anumit set de particule izolate (cu energie constantă), sistemul tinde să comute într-o stare cu cea mai mică ordine a mișcării particulelor. Aceasta este cea mai simplă stare a sistemului sau starea echilibrului termodinamic, în care mișcarea particulelor este haotică. Entropia maximă înseamnă un echilibru termodinamic complet, care este echivalent cu haosul complet.

Rezultatul total este suficient de trist: orientarea ireversibilă a proceselor de conversie a energiei în sistemele izolate mai devreme sau mai târziu va duce la transformarea tuturor tipurilor de energie în termic, care se îndepărtează, adică. În medie, distribuie uniform între toate elementele sistemului, ceea ce va însemna echilibrul termodinamic sau haosul complet.Dacă universul nostru este închis, ea așteaptă o astfel de soartă. Din haos, așa cum au argumentat grecii antice, sa născut, în haos, deoarece termodinamica clasică presupune și se întoarce.

Adevărat, într-adevăr, o întrebare curioasă: dacă universul evoluează numai la haos, cum ar putea să apară și să sorgreze la starea actuală ordonată? Cu toate acestea, termodinamica clasică a fost întrebată de această problemă, deoarece a fost formată în epoca, când natura non-staționară a universului nu a fost nici măcar discutată. În acest moment, teoria evoluției darwiniană a fost singura reproșare tăcută a termodinamicii. Într-adevăr, procesul estimat al dezvoltării plantei și a lumii animale a fost caracterizat prin complicația sa continuă, creșterea înălțimii organizației și a ordinii. Din anumite motive, natura sălbatică a fost deschisă de echilibrul și haosul termodinamic. O astfel de "ne-impozitare" evidentă a legilor de dezvoltare a inanimii și sălbatice cel puțin surprins.

Surpriza acest lucru a crescut în mod repetat după înlocuirea modelului universului staționar pe modelul universului în curs de dezvoltare,

În care complicația tot mai mare a organizării obiectelor materiale a fost clar vizibilă - de la particule elementare și sub-elementare în primele momente după Marea explozie Înainte de sistemele stea și galactice observate în prezent. La urma urmei, dacă principiul creșterii entropiei este atât de universal, cum ar putea să apară astfel de structuri complexe? Random "indignare" în general Universul de echilibru nu mai este explicat. A devenit clar că, pentru a păstra coerența imaginii generale a lumii, este necesar să postuleze prezența chestiunii ca întreg nu numai distructivă, ci și o tendință creativă. Materia este capabilă să lucreze și împotriva echilibrului termodinamic, auto-organizarea și auto-păstrarea.

Este demn de remarcat faptul că postulatul abilității materiei de auto-dezvoltare în filosofie a fost introdus cu mult timp în urmă. Dar nevoia sa de științe naturale fundamentale (fizică, chimie) începe să fie realizată acum. Pe valul acestor probleme și a apărut synergetic. - Teoria autofinanției. Dezvoltarea sa a început cu câteva decenii în urmă și, în prezent, se dezvoltă în mai multe direcții: Synergetics (Hacken), Thermodinamic Nonequilibrium (I. Podzhin) și alții fără a intra în detalii și nuanțe de dezvoltare a acestor zone "Caracterizează sensul general al complexului Dezvoltați idei, numindu-le sinergic (termenul G. Hacken).

Principala schimbare ideologică produsă de sinergică poate fi exprimată după cum urmează:

a) procesele de distrugere și creație, degradare și evoluție în universul cel puțin egal;

b) procesele de creație (creșterea complexității și ordinii) au un singur algoritm, indiferent de natura sistemelor în care sunt puse în aplicare.

Astfel, pretențiile sinergice de a deschide un anumit mecanism universal, cu care auto-organizarea se desfășoară atât în \u200b\u200bviu, cât și în natură neînsuflețită. Sub auto-organizație este înțeleasă tranziția spontană a unui sistem deschis non-echilibru de la mai puțin la mai complexe și ordonate forme de organizare. De aici rezultă că obiectul de sinergetică nu poate fi deloc

noi, dar numai cei care satisfac cel puțin două condiții:

a) trebuie să fie deschise, adică Substanța sau energia cu mediul extern;

b) ar trebui să fie, de asemenea, substanțial neexilibri, adică Să fie într-o stare, departe de echilibrul termodinamic.

Dar acestea sunt cele mai multe sisteme cunoscute de noi. Sistemele izolate de termodinamică clasică sunt o anumită idealizare, în realitate astfel de sisteme sunt o excepție și nu o regulă. Cel mai greu din întregul univers ca întreg - dacă considerați că este un sistem deschis, atunci ce poate servi mediul său extern? Fizica modernă Ea crede că un astfel de mediu pentru universul nostru real este un vid.

Deci, Synergetica susține că dezvoltarea sistemelor deschise și extrem de non-echilibrate se produce prin creșterea complexității și a ordinii. În ciclul de dezvoltare al unui astfel de sistem, se observă două faze:

1. O perioadă de dezvoltare netedă evolutivă, cu schimbări liniare bine previzibile, rezumând sistemul la unele stadii critice instabile.

2. Ieșirea din starea critică este simultan, un salt și tranziția către un nou stat durabil, cu un grad mai mare de complexitate și ordine.

O caracteristică importantă: Tranziția sistemului către o nouă stare stabilă este ambiguă. După ce a ajuns la parametri critici un sistem dintr-o stare de instabilitate puternică, așa cum a fost: "Falls" într-unul din multe posibile stări stabile pentru aceasta. În acest moment (se numește punctul de bifurcație), calea evolutivă a sistemului pare să fie ramificată și ce ramură de dezvoltare va fi aleasă - decide cazul! Dar după ce "alegerea este făcută", iar sistemul sa mutat într-un stat durabil nou - nu există nicio rambursare. Acest proces este ireversibil. Și, prin urmare, rezultă că dezvoltarea unor astfel de sisteme are o natură fundamentală imprevizibilă. Puteți calcula opțiunile de ramură ale sistemului evoluției sistemului, dar care dintre ele va fi aleasă de cauză - este imposibil să prezică cu siguranță.

Cel mai popular și de exemplu vizual al formării structurilor de complexitate în creștere este un fenomen cunoscut în hidrodinamică, numit celule benar. La încălzirea lichidului într-un vas circular sau dreptunghiular, există unele diferențe (gradient) de temperaturi între straturile inferioare și superioare). Dacă gradientul este mic, atunci transferul de căldură are loc pe nivelul microscopic și nu apare nicio mișcare macroscopică. Cu toate acestea, atunci când este atins de o valoare critică în lichid, apare o mișcare macroscopică care formează structuri bine pronunțate sub formă de celule cilindrice. De mai sus, o astfel de macro-comandă arată ca o structură celulară constantă similară faptului de faguri de albine.

Acesta este un fenomen bine cunoscut din punctul de vedere al mecanicii statistice complet incredibil. La urma urmei, sugerează că, la momentul formării celulelor Beniare, miliarde de molecule fluide ca o echipă începe să se comporte coordonate, în mod consecvent, deși înainte de a fi în mișcare haotică perfectă. Se pare că fiecare moleculă "știe", care face toate celelalte și vrea să se miște în general. (Cuvântul "sinergic", apropo, înseamnă doar "acțiune comună".) Legile statistice clasice aici în mod clar nu funcționează aici, acesta este un fenomen al unei comenzi diferite. La urma urmei, chiar dacă o structură "adecvată" și "cooperativă" în mod constant ar fi fost formată din întâmplare că ar fi aproape de necrezut, atunci ar fi declanșat imediat. Dar nu se dezintegrează la menținerea condițiilor relevante (afluxul de energie din exterior) și este salvat în mod constant. Deci, apariția unor astfel de structuri de complexitate în creștere nu este un accident, ci model.

Căutarea unor procese similare de autofinanție în alte clase de sisteme deschise de nonehilibrium pare să promită că este de succes: mecanismul de acțiune al laserului, creșterea cristalelor, ceasul chimic (reacția Belousov - Zhabotinsky), formarea unui a Organismul viu, dinamica populațiilor, economia de piață, în cele din urmă, în care acțiunile haotice ale milioane de persoane libere duc la formarea durabilă și

macrostructurile complexe sunt toate exemple de auto-organizație a sistemului de natură diferită.

Interpretarea sinergică a acestui tip de fenomene deschide noi oportunități și direcții pentru studiul lor. Într-o formă generalizată, noutatea abordării sinergice poate fi exprimată prin următoarele poziții:

Haosul nu este doar distrus, ci și contemporat, constructiv; Dezvoltarea se efectuează prin instabilitate (haotică).

Natura liniară a evoluției sistemelor complexe, la care se folosește știința clasică, nu o regulă, ci mai degrabă o excepție; Dezvoltarea majorității unor astfel de sisteme este neliniară. Aceasta înseamnă că, pentru sistemele complexe, există întotdeauna mai multe moduri posibile de evoluție.

Dezvoltarea se efectuează printr-o selecție aleatorie a uneia dintre cele mai multe caracteristici permise ale evoluției ulterioare la punctele de bifurcare. În consecință, accidentul nu este o neînțelegere enervantă, este construită în mecanismul de evoluție. Și acest lucru înseamnă că calea actuală a evoluției sistemului nu poate fi mai bine respinsă de o alegere aleatorie.

Sinergetică din disciplinele fizice - termodinamică, radiofizică. Dar ideile sale sunt interdisciplinare. Acestea furnizează baza sub sinteza evolutivă globală efectuată în știința naturală. Prin urmare, în sinergetică văd una dintre cele mai importante componente ale imaginii științifice moderne a lumii.

2.3.3. Contururi generale ale picturii moderne de știință naturală a lumii

Lumea în care trăim constă în sisteme deschise diferite, a căror dezvoltare este supusă unor legi generale. În același timp, are propria istorie lungă, care este cunoscută pentru știința modernă în general.

Iată cum arată cronologia evenimente importante Această poveste este 1:

20 de miliarde de ani Înapoi - explozie mare

3 minute mai târziu - formarea bazei reale a universului (fotoni, neutrino și antineutrino cu un amestec de nuclee hidrogen, heliu și electroni).

După câteva sute - apariția atomilor (elemente ușoare mie ani tOV).

19-17 miliarde de ani în urmă - formarea unor structuri pe scară diferite (galaxii).

Acum 15 miliarde de ani - apariția vedetelor de primă generație, formarea de atomi de elemente grele.

Acum 5 miliarde de ani - nașterea soarelui.

Cu 4,6 miliarde de ani în urmă - Educația Pământului.

Cu 3,8 miliarde de ani în urmă - nașterea vieții.

Acum 450 de milioane de ani - apariția plantelor.

Acum 150 de milioane de ani - apariția mamiferelor.

Acum 2 milioane de ani - începutul antropogenezei.

Subliniem faptul că știința modernă este cunoscută nu numai de "datele", ci în multe privințe mecanismele evoluției universului de la Big Bang până în prezent. Acesta este un rezultat fantastic. Mai mult, cele mai mari descoperiri pentru secretele istoriei universului sunt efectuate în a doua jumătate a secolului nostru:

conceptul unei explozii mari a fost propus și justificat, a fost construit un model Quark al unui atom, au fost construite tipurile de interacțiuni fundamentale, iar primele teorii ale asociației lor etc. au fost construite. Noi acordăm atenție în primul rând pe succesele fizicii și cosmologiei, deoarece aceste științe fundamentale formează contururile generale ale imaginii științifice a lumii.

Imaginea lumii, pictată de știința naturală modernă, este neobișnuit de complexă și simplă în același timp. Complicat deoarece este capabil să pună o persoană care este obișnuită

1 vezi: Filozofie și metodologia științei. - M.: Aspect Press, 1996. - P. 290.

sunny S. bun simț Idei științifice clasice. Ideile de la începutul timpului, dualismul de valuscular al obiectelor cuantice, structura internă a vidului capabilă de reproducere a particulelor virtuale - acestea și alte inovații similare dau imaginea actuală a lumii un aspect puțin "nebun". (Cu toate acestea, acest lucru este tranzitoriu: o dată pentru că gândul la înmuierea pământului a privit, de asemenea, complet "nebun".)

Dar, în același timp, această imagine este magnifică simplă, subțire și undeva chiar elegantă. Aceste calități îi dau în principal principiile principale de construcție și organizare a cunoștințelor științifice moderne.

Sistemism

Evoluționism global,

Autoorganizare

Istoricitate.

Aceste principii pentru construirea unei imagini științifice a lumii în ansamblu corespund modelelor fundamentale ale existenței și dezvoltării naturii în sine.

Sisteme de sisteme Indică reproducerea științei faptului că universul observat apare ca fiind cel mai mare dintre toate sistemele necunoscute, constând dintr-un set imens de elemente (subsisteme) de un nivel diferit de complexitate și ordine.

Sub "sistemul" înțelege, de obicei, un anumit set comandat de elemente interdependente. Sistemul de sistemism este detectat în apariția unor noi proprietăți din interacțiunea elementelor (atomi de hidrogen și oxigen, de exemplu, combinată într-o moleculă de apă, își schimbă radical proprietățile obișnuite). O altă caracteristică importantă a organizației sistemului este ierarhia, subordinea - incluziunea consecventă a sistemelor la nivel scăzut în sistemul de niveluri din ce în ce mai mari.

Metoda sistemului de combinare a elementelor își exprimă unitatea fundamentală: datorită incluziunii ierarhice a sistemelor de diferite niveluri unul în celălalt, orice element al oricărui sistem este asociat cu toate elementele tuturor sistemelor posibile. (De exemplu: Man - Biosfera - Planeta Pământ -

sistem solar - Galaxie și așa mai departe.) Este o natură fundamentală unificată ne demonstrează lumea. În același mod, imaginea științifică a lumii este organizată în consecință și crearea de știință naturală. Toate părțile sale sunt acum strâns legate de interconectate - acum nu există aproape nici o știință "pură", totul este permeabil și transformat de fizică și chimie.

Evoluționism global - Aceasta este recunoașterea imposibilității existenței universului și a tuturor sistemelor mai puțin mari în afara dezvoltării, evoluției. Natura în evoluție a universului mărturisește, de asemenea, unitatea principală a lumii, fiecare componentă a cărei componentă este consecința istorică a procesului evolutiv global începând de o explozie mare.

Autoorganizare - Aceasta este capacitatea observată a materiei de auto-respectare și de a crea structuri din ce în ce mai ordonate în timpul evoluției. Mecanismul de tranziție a sistemelor materiale într-un stat mai complex și ordonat, aparent, este similar cu sistemele de toate nivelurile.

Aceste caracteristici fundamentale ale imaginii de știință naturală modernă a lumii și sunt determinate în principalul contur general, precum și metoda de organizare a unei varietăți de cunoștințe științifice în ceva și consecvent.

Cu toate acestea, ea are o altă caracteristică care o deosebește de opțiunile anterioare. E recunoaștere istoric si in consecinta, incompletența principală Acest lucru și orice altă imagine științifică a lumii. Cel care este acum generat atât de istoria anterioară, cât și de caracteristicile socioculturale specifice ale timpului nostru. Dezvoltarea societății, o schimbare a orientării sale la valoarea sa, conștientizarea importanței studiului sistemelor naturale unice, în care persoana însuși este inclusă în parte integrantă, schimbă strategia de căutare științifică și atitudinea unei persoane la lumea.

Dar universul se dezvoltă. Desigur, dezvoltarea societății și universul se desfășoară în diferite temperaturi. Dar impunerea lor reciprocă face ideea de a crea o imagine științifică finală, completă, absolut adevărată a lumii practic imposibilă.

Deci, am încercat să observăm unele dintre caracteristicile fundamentale ale imaginii de știință naturală modernă a lumii. Acesta este doar conturul său general, ceea ce face posibilă inițierea unei cunoștințe detaliate cu inovații conceptuale specifice. Știința naturală modernă. Vom spune despre ele în următoarele capitole.

Întrebări pentru repetare

1. De ce știința apare numai în secolele VI-IV. BC. e., nu înainte? Care sunt caracteristicile distinctive ale cunoștințelor științifice?

2. Care este esența principiului falsificării? Cum funcționează?

3. Denumiți criteriile de a distinge nivelurile teoretice și empirice ale cunoștințelor științifice. Ce rol joacă fiecare dintre aceste niveluri în cunoștințele științifice?

5. Ce este paradigma?

6. Descrieți conținutul revoluției științifice naturale end xix. - Începutul secolelor XX.

7. "A fost această lume la întuneric profund. Fie ca lumina să fie! Și acum a apărut Newton. Dar Satana nu a așteptat răzbunare. Einstein a venit - și totul era la fel de înainte. " (S. YA. Marshak)

Ce caracteristică a cunoștințelor științifice este ironică de către autor?

8. Care este esența principiului evoluției globale? Cum se manifestă?

9. Descrieți ideile de bază ale sinergeticii. Care este noutatea unei abordări sinergice?

10. Denumiți principalele caracteristici ale imaginii de știință naturală modernă a lumii.

Literatură

1. Knyazeva E.N., Kurdyumov S.P. Legile evoluției și auto-organizării sistemelor complexe. - M.: ȘTIINȚĂ, 1994.

2. Kuznetsov V.I., Idlis G.m., Gutina V.N. Științele naturii. - M.: AGAR, 1996.

3. Kun T. Structura revoluții științifice. - M.: Progresul 1975.

4. Lakatos I. Metodologia programelor de cercetare științifică // Întrebările filozofiei. - 1995. - № 4.

5. Rovinsky R.E. Dezvoltând universul. - M., 1995.

6. Contemporan Filosofia științei. - M.: LOGOS, 1996.

7. Stepin V. S., Gorokhov V. G., Rosov M. A. Filosofia științei și tehnologiei. - M.: GARDARIA, 1996.

8. Filozofie și metodologia științei. - M.: Aspect Press 1996.

_________________________________

7.3.5. Noaphere. Predarea V. I. Vernadsky Despre Nosphere

Un impact enorm al unei persoane asupra naturii și al consecințelor pe scară largă ale activităților sale deservite ca bază pentru crearea

Învățăturile lui O. noaphere. Termenul "nosphere" (Gr. EU5 -Rum) Traduceți literalmente ca interacțiunile minții. Pentru prima dată a introdus în cifra de afaceri științifică în 1927. Omul de știință francez E. Lerua. Impreuna cu Teyar de Chardyn. El a considerat nosforul ca unii educație perfectă, Coaja de gândire a lui Outsder, înconjurarea pământului.

Un număr de oameni de știință oferă să utilizeze alte concepte în loc de conceptul de "nososferă": "tehnism", "antroposferă", "psihosferă", "sociosferă" sau le folosește ca sinonime. O astfel de abordare este foarte controversată, deoarece între conceptele enumerate și conceptul de "nososferă" există o anumită diferență.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că doctrina nospherei nu are încă o natură canonică completă, care ar putea fi luată ca un anumit manual necondiționat de acțiune. Doctrina nospherei a fost formulată în scrierile unuia dintre fondatorii săi V. I. Vernadsky. În munca sa, puteți îndeplini diferite definiții și idei despre Nosphere, care, de asemenea, schimbată pe tot parcursul vieții omului de știință. Vernadsky a început să dezvolte acest concept de la începutul anilor '30. După o dezvoltare detaliată a predării despre biosferă. Realizând rolul și importanța imensă a unei persoane în viața și transformarea planetei, V. I. Vernadsky consumă conceptul de "nososferă" în diferite sensuri: 1) ca o stare a planetei, când o persoană devine cea mai mare forță geologică transformantă; 2) ca o zonă de manifestare activă a gândirii științifice; 3) ca principal factor de restructurare și schimbarea biosferei.

Foarte important în învățăturile lui V. I. Vernadsky despre Nosphere a fost că a realizat pentru prima dată și a încercat să implementeze sinteza Științe naturale și publice Când studiați problemele activității globale umane, reconstruirea activă a mediului. În opinia sa, Nosphere este deja calitativ diferită, cea mai înaltă etapă a biosferei asociată cu transformarea fundamentală a naturii, ci și de persoana însuși. Acesta nu este doar domeniul de aplicare al cererii de cunoaștere umană la un nivel ridicat de tehnologie. Pentru aceasta, conceptul de "tehnism" este suficient. Vorbim despre o astfel de scenă în viața omenirii, când activitatea transformatoare a unei persoane se va baza pe o înțelegere strict științifică și cu adevărat rezonabilă a tuturor proceselor care au loc și trebuie combinate cu "interesele naturii".

În prezent, sub noosferăsfera de aplicare a interacțiunii omului și a naturii este înțeleasă, în cadrul căreia activitatea umană rezonabilă devine principalul factor definitoriu în dezvoltare. ÎN structura nososferei Este posibilă alocarea umanității ca componente, sisteme publice, sovopul " cunoștințe științifice, cantitatea de tehnologie și tehnologii din unitate cu biosfera. Relația armonioasă a tuturor componentelor structurii este baza existenței durabile și a dezvoltării nososferei.

Vorbind despre dezvoltarea evolutivă a lumii, tranziția sa la Nosferă, fondatorii acestei învățături s-au divertisment în înțelegerea esenței acestui proces. Teyar de Charrad a vorbit despre tranziția treptată a biosferei la Nosferă, adică. "Scopul minții, evoluția căreia se supune minții și voinței unei persoane", prin netezirea treptată a dificultăților dintre om și natură.

V. I. Vernadsky Ne întâlnim o altă abordare. În învățătura sa despre biosferă, un lucru viu transformă coaja superioară a pământului. Treptat, intervenția umană este în creștere, omenirea devine principala forță planetară de formare geologică. Prin urmare, tija doctrinei lui Vernadsky despre nososferă) este direct responsabilă pentru evoluția planetei. Înțelegerea acestora de această teză este necesară pentru supraviețuirea proprie. Ecolicitatea dezvoltării va face ca biosfera necorespunzătoare pentru poporul habitatului. În acest sens, o persoană ar trebui să-și otrăvească nevoile cu posibilitățile biosferei. Impactul asupra acesteia ar trebui să fie distribuit de minte în timpul evoluției biosferei și a societății. Treptat, biosfera este convertită în Nosferă, unde dezvoltarea sa devine o natură ghidată.

Aceasta este natura dificilă a evoluției naturii, a biosferei, precum și complexitatea apariției Nosferei, determinarea rolului și locul în el în ea. V. I. Vernadsky a subliniat în mod repetat că omenirea intră doar în acest stat. Și astăzi, după câteva decenii după moartea unui om de știință, vorbind despre activitatea umană rezonabilă durabilă (adică că am realizat deja starea nososferei) nu există motive suficiente. Și așa va fi cel puțin până când omenirea decide probleme globale Planete, inclusiv ecologice. Pe nosphere este mai corectă

să vorbească, ca un ideal, căruia o persoană ar trebui să se străduiască.

7.4. Relația de spațiu și faunei sălbatice

Datorită relației întregului spațiu existent, are un impact activ asupra celor mai diferite procese de viață de pe Pământ.

V. I. Vernadsky, vorbind despre factori care afectează dezvoltarea biosferei, indicată printre altele și influența cosmică. Așadar, el a subliniat că fără luminari cosmice, în special fără soare, viața de pe pământ nu a putut exista. Organismele vii transformă radiația cosmică în energia terestră (termică, electrică, chimică, mecanică) peste existența biosferei.

Pe rol important Spațiul în apariția vieții pe pământ a arătat omul de știință suedez. laureat Nobel S. Arrhenius.În opinia sa, drificarea vieții pe pământ din spațiu a fost posibilă sub formă de bacterii datorate prafului și energiei cosmice. Nu am exclus posibilitatea apariției vieții pe pământ din spațiu și V. I. Vernadsky.

Efectul spațiului asupra proceselor care apar pe Pământ (de exemplu, Luna pe inele marine și fluxurile, eclipsele solare) au fost observate în antichitate. Cu toate acestea, multe secole, conexiunea spațiului cu Pământul a fost reflectată mai des la nivelul ipotezelor științifice și a ghiciilor sau în general în afara științei. În multe privințe, acest lucru sa datorat capabilităților limitate ale unei persoane, o bază științifică și o inversiune. ÎN Xx. Secolele cunoașterii despre efectul spațiului de pe Pământ au fost reumplete semnificativ. Și acesta este oamenii de știință de merit și ruși, în primul rând reprezentanți cosmismul rus - A. L. Chizhevsky, K. E. Tsiolkovsky, L. N. Gumileva, V. I. Vernadsky etc.

Să înțeleagă, să evalueze și să identifice amploarea influenței spațiului și mai presus de tot soarele, pe viața pământului și manifestarea sa a fost în multe feluri A. L. Chizhevsky. Este evidențiată de numele lucrărilor sale: "Factorii fizici ai procesului istoric", "Echoul Pământ al furtunilor solare" etc.

Oamenii de știință au acordat mult timp manifestărilor de activitate a Soarelui (pete, lanterne pe suprafața sa, protuberanțe). Această activitate, la rândul său, sa dovedit a fi asociată cu fluctuațiile electromagnetice și alte fluctuații în spațiul lumii. A. L. Chizhevsky, efectuând numeroase cercetări științifice privind astronomia, biologia și istoria, a încheiat cu privire la influența foarte semnificativă a soarelui și a activității sale asupra proceselor biologice și sociale de pe Pământ ("factori fizici ai procesului istoric").

În 1915, A. L. Chizhevsky de 18 ani, astronomia, chimia și fizica, a atras atenția asupra sincronicității formării de pete solare și asupra activării simultane a ostilităților la fronturile primului război mondial. Materialul statistic acumulat și generalizat ia permis să facă acest studiu științific și convingător.

Înțelesul conceptului său bazat pe materialul bogat real a fost dovada existenței ritmurilor cosmice și a dependenței vieții biologice și publice de pe Pământ de la Pulsul Cosmos. Ke Tsiolkovsky a evaluat astfel munca colegului său: "Un tânăr om de știință încearcă să descopere dependența funcțională dintre comportamentul omenirii și fluctuațiilor în activitățile Soarelui și prin calcularea ritmului, ciclurilor și perioadelor acestor schimbări și fluctuații, creând astfel o nouă sferă a cunoașterii umane. Toate aceste generalizări largi și gânduri îndrăznețe sunt exprimate de Chizhevsky pentru prima dată, ceea ce le oferă o valoare mai mare și de interes interesant. Această lucrare este un exemplu de fuziune a diferitelor științe împreună pe teritoriul monist al analizei fizico-matematice "1.

Numai după mai mulți ani și-au exprimat gândurile și concluziile L. Chizhevsky despre efectul soarelui pe procesele Pământului, au fost confirmate în practică. Numeroase observații au arătat o dependență incontestabilă a suprafețelor de masă a bolilor neuropsihice și cardiovasculare la om cu cicluri periodice ale activității soarelui. Prognozele așa-numitelor "zile adverse" pentru sănătate - lucrul obișnuit astăzi.

Interesant gândul lui Chizhevsky că perturbațiile magnetice la soare prin puterea unității cosmosului poate afecta serios problema sănătății liderilor de stat. Într-adevăr, la șeful majorității guvernelor multor țări există persoane în vârstă. Ce se întâmplă pe pământ și în ritmurile spațiale, desigur, afectează sănătatea și bunăstarea lor. Acest lucru este deosebit de periculos în condițiile regimurilor totaletare, dictatoriale. Și dacă șeful statului este o personalitate amorală sau defectuoasă mental, reacțiile lor patologice la perturbațiile cosmice pot duce la consecințe imprevizibile și tragice, cât și pentru popoarele țărilor lor și la toată omenirea în condiții în care multe țări au brațe puternice de distrugere.

Un loc special este aprobat de Chizhevsky că soarele afectează în mod semnificativ nu numai procesele biologice, ci și sociale de pe Pământ. Conflictele sociale (războaie, revolte, revoluție), prin convingere A. L. Chizhevsky, sunt în mare parte predeterminate de comportamentul și activitatea luminarilor noștri. Conform calculelor sale, în timpul activității solare minime, există un minim de manifestări sociale masive în societate (aproximativ 5%). În timpul vârfului activității soarelui, numărul lor atinge 60%.

Multe idei ale lui A. L. Chizhevsky și-au găsit utilizarea în domeniul spațiului și științelor biologice. Acestea confirmă unitatea inseparabilă a omului și a spațiului, indică influența lor reciprocă strânsă.

Foarte originale au fost ideile cosmice ale primului reprezentant al cosmismului rusesc N. F. Fedorova. El a spus înalte speranțe pentru dezvoltarea viitoare a științei. Era ea, care, potrivit lui N. F. Fedorov, va ajuta o persoană să-și extindă viața și în viitor să facă nemuritor. Reinstalarea persoanelor la alte planete datorate clusterului mare va deveni realitatea necesară. Spațiul pentru Fedorov este un domeniu activ al activității umane. În mijlocul secolului al XIX-lea. El și-a oferit propria variantă de oameni în mișcare în spațiul cosmic. Potrivit gânditorului, pentru aceasta va fi necesar să stăpânească energia electromagnetică a globului, ceea ce va permite reglementarea mișcării sale în spațiul lumii și va transforma terenul în nava spațială ("Land") pentru zborurile în spațiu. ÎN

K. E. Tsiolkovsky. De asemenea, deține o serie de idei filosofice originale. Viața, în Tsiolkovsky, eternă. "După fiecare moarte, una și aceeași - împrăștiere ... am trăit întotdeauna și trăim întotdeauna, dar de fiecare dată într-o formă nouă și, desigur, fără amintirea trecutului ... O bucată de materie este supusă unui nenumărate Rândul de vieți, deși separat de intervale extraordinare de timp ... "1. În acest gânditor este foarte aproape de învățăturile hinduse cu privire la reinstalarea sufletelor, precum și a demitei.

1 Tsiolkovsky k.e.

Astfel, Tsiolkovski reprezintă tehnologia "ajutorului umanitar". "Lumea perfectă" ia toate preocupările. La altul, mai jos pe dezvoltarea planetelor, sunt susținute și încurajate "doar bine". "Toată evaziunea la rău sau suferință este corectă cu atenție. În ce fel? Da, selectând: rău, sau lăsat la rău, lăsând fără a fi descendenți ... puterea perfectă pătrunde în toate planetele, toate locurile posibile de viață și peste tot. Aceste locuri sunt decontate de genul lor matur. Acest lucru nu este ca grădinarul distruge toate plantele necorespunzătoare pe pământul său și lasă doar cele mai bune legume! Dacă intervenția nu ajută, și nimic altceva decât suferința nu este prevăzută, atunci întreaga lume vie este distrusă fără durere ... "1.

\\ Tsiolkovsky k.e. Decret. op. - P. 378-379.

perspectiva, conform planurilor lui Fedorov, o persoană va uni toate lumile și va deveni un "model planetă". Acest lucru se manifestă în mod deosebit de unitatea omului și a spațiului.

Idei N. F. Fedorova privind reinstalarea oamenilor la alte planete au dezvoltat un om de știință strălucit în domeniul educației cu rachete K. E. Tsiolkovsky. De asemenea, deține o serie de idei filosofice originale. Viața, în Tsiolkovsky, eternă. "După fiecare moarte, una și aceeași - împrăștiere ... am trăit și trăim întotdeauna, dar de fiecare dată într-o formă nouă și, desigur, fără amintirea trecutului ... o chestiune este supusă unui nenumărate rând de vieți, deși intervale de timp ... "1. În acest gânditor este foarte aproape de învățăturile hinduse cu privire la reinstalarea sufletelor, precum și a demitei.

Pe baza ideii dialectice despre viața universală, peste tot și întotdeauna existentă prin atomii în mișcare și pentru totdeauna, Tsiolkovsky a încercat să construiască un cadru holistic de "filosofie spațială".

Omul de știință a crezut că viața și mintea pe pământ nu erau singura din univers. Adevărat, ca dovadă, el a folosit doar afirmația că universul este infinit și considerat destul de suficient. În caz contrar, "orice înțeles al universului, dacă nu ar fi umplut cu o lume organică, inteligentă, simțită?". Pe baza tineretului comparativ al Pământului, ele sunt concluzionate că cealaltă "Viața planetelor mai vechi este mult mai perfectă" 2. Mai mult, aceasta afectează în mod activ alte niveluri de viață, inclusiv pământești.

În etica sa filosofică, Tsiolkovski este pur raționalizată și consecventă. Cercerea în absolut Ideea de îmbunătățire constantă a materiei, Tsiolkovski vede acest proces după cum urmează. Având frontiere spaţiu locuită de ființe rezonabile de diferite niveluri de dezvoltare. Există planete, care pentru dezvoltarea minții și puterea au atins cel mai înalt grad și a depășit pe alții. Aceste planete "perfecte", au trecut toată făina de evoluție și cunoscând-o pe tristă și fosta imperfecțiune, posedă

" Tsiolkovsky k.e. Vise de pământ și cer. - Tula: țâțe. kn. Editura, 1986. -S. 380-381.

2 Tsiolkovsky K.e. Decret. op. - P. 378-379.

prin reglementarea morală a vieții pe altele, planete primitive, pentru a-și ameliora populația din dezvoltarea militară.

Astfel, Tsiolkovski reprezintă tehnologia "ajutorului umanitar". "Lumea perfectă" ia toate preocupările. Pe alte, planete reducătoare mai mici lor Sprijinit și încurajat "doar bun". "Toată evaziunea la rău sau suferință este corectă cu atenție. În ce fel? Da, selectând: rău, sau lăsat la rău, lăsând fără a fi descendenți ... puterea perfectă pătrunde în toate planetele, toate locurile posibile de viață și peste tot. Aceste locuri sunt decontate de genul lor matur. Acest lucru nu este ca grădinarul distruge toate plantele necorespunzătoare pe pământul său și lasă doar cele mai bune legume! Dacă intervenția nu ajută, și nimic altceva decât suferința nu este prevăzută, atunci întreaga lume vie este distrusă fără durere ... "1.

K. E. Tsiolkovsky Cel mai profund de la contemporani studiați și aprinși probleme filosofice Dezvoltarea spațiului. El a crezut că terenul din univers aparține unui rol special. Terenul se referă la planetele ulterioare, "Suplimentarea speranței". Numai un număr mic de astfel de planete vor primi dreptul la dezvoltarea și chinul independent, inclusiv la Pământ.

În cursul evoluției, în timp, se va forma unirea întregului site spațiu rezonabil. La început - sub forma unei uniuni care locuiesc la următorul soare, apoi Uniunea Uniunii și așa mai departe, până la infinit, deoarece universul însuși este infinit.

Moralul, sarcina spațială a pământului este de a contribui la îmbunătățirea spațiului. Pentru a-și justifica scopul ridicat în îmbunătățirea lumii, pământele pot părăsi Pământul și pot intra în spațiu. Prin urmare, Tsiolkovski își vede sarcina personală în ajutorul pământului pe organizarea de relocare la alte planete și reinstalarea lor în tot universul. El a subliniat că esența filosofiei sale cosmice este "în relocarea de pe pământ și în așezarea spațiului". Acesta este motivul pentru care invenția de rachete pentru Tsiolkovsky nu a fost în nici un caz ca un capăt în sine (așa cum crede unii, văzând omul de știință al elevului cu racheta) și metoda de penetrare în adâncurile spațiului.

1 Tsiolkovsky k.e. Decret. op. - P. 378-379.

Omul de știință a crezut că multe milioane de ani îmbunătățesc treptat natura omului și a organizației sale publice. În cursul evoluției corpul uman Conducându-se schimbări semnificative care se vor transforma într-o persoană în mod esențial într-o "plantă animală" rezonabilă, prelucrarea artificială a energiei solare. Astfel, o spațioasă completă va fi realizată pentru voința și independența asupra habitatului. În cele din urmă, omenirea va putea exploata tot spațiul olomolar și energia solară. Și în timp, populația pământească va fi împărțită în spațiul primitor.

Ideile lui K. E. Tsiolkovsky pe unitatea diferitelor lumi ale spațiului, îmbunătățirea constantă, inclusiv persoana însuși, despre ieșirea umanității în spațiu pentru a intra într-o idee importantă și înțeles umanist.

Astăzi există și probleme practice ale influenței umane asupra spațiului. Deci, în legătură cu zborurile spațiale regulate există posibilitatea de a deplasa neintenționată în spațiu, în special la alte planete, organisme vii. Un număr de bacterii de pământ sunt capabile să reziste la cea mai extremă temperatură, radiație și alte condiții de existență. Amplitudinea temperaturii existenței în unele tipuri de unicelulare ajunge la 600 de grade. Cum se comportă într-un mediu neterminalist diferit - este imposibil de prezis.

În prezent, o persoană începe să utilizeze în mod activ spațiu pentru a rezolva sarcini tehnologice specifice, indiferent dacă este în creștere cristale rare, sudare și alte lucrări. Și pentru o lungă perioadă de timp au primit recunoașterea sateliților spațiali ca mijloc de colectare și transmitere a unei varietăți de informații.

7.5. Contradicții în sistem: natura-biosferă

Relația dintre natură și societate nu poate fi luată în considerare în afara contradicțiilor, în mod inevitabil în curs de dezvoltare și existente între ele. Istoria existenței comune a omului și a naturii este unitatea a două tendințe.

În primul rând, cu dezvoltarea societății și a forțelor sale productive în mod constant și se extinde rapid dominația unei persoane peste natură. Astăzi se manifestă pe o scară planetară. În al doilea rând, contradicțiile, disarmonii între om și natură sunt profunde în mod constant.

Natura, în ciuda tuturor numeroaselor soiuri ale componentelor sale, există un singur întreg. Acesta este motivul pentru care impactul unei persoane asupra părților individuale ale naturii externe și pașnice este influențată în același timp și indiferent de voința oamenilor și a celorlalte componente ale acesteia. Rezultatele răspunsului sunt adesea imprevizibile, ele sunt slab prezise. O persoană deschide terenul, ajutând la creșterea plantelor utile pentru el, dar din cauza erorilor din agricultură, a fost spălat un strat fertil. Defârzarea pădurilor sub prejudiciul agricol privează solul cu o cantitate suficientă de umiditate și, ca rezultat al câmpului, este în curând făcută fără rod. Distrugerea prădătorilor reduce rezistența erbivorelor și se înrăutățește bazinul genei. O "listă neagră" similară a impactului local al unei persoane și un răspuns al naturii poate continua infinit.

Ignorarea unui om de natură dialectică holistică a naturii duce la consecințe negative atât pentru aceasta, cât și pentru societate. F. Engels a scris despre asta la un moment dat: "Nu vom, totuși, prea dedicat victoriilor noastre asupra naturii noastre. Pentru fiecare astfel de victorie, ne duce. Fiecare dintre aceste victorii este adevărată, în primul rând, consecințele pentru care ne-am așteptat, dar în al doilea și al treilea element complet diferite, consecințe neprevăzute, care distrug foarte des consecințele primului "1.

Spații în nivelul total al culturii, ignorând generațiile de oameni ale modelelor și caracteristicile lumii vii, din păcate, o realitate tristă și astăzi. Mărturia Gorky Cât de tare nu dorește să învețe din propriile lor greșeli, pot servi ca salină de râuri după tăierea pădurilor, sărate ca urmare a irigației analfabete și devin necorespunzătoare pentru câmpurile agricole, Marea uscată (Aral) etc.

Negativ atât pentru natură, cât și pentru societate devine o intervenție neremonibilă a unei persoane în împrejurimi

1 Marx K., Engels F. OT. T. 20. - P. 495.

miercuri astăzi, pentru consecințele acestuia din cauza nivelului ridicat de dezvoltare a forțelor productive, adesea purtate de natura globală a UE și generează probleme la nivel mondial de mediu.

Termenul "ecologie", folosit pentru prima dată de un biolog german E. Geckel. În 1866, denotă știința despre relația de organisme vii cu de mediu. Omul de știință a crezut că noua știință se va ocupa numai de relația dintre animale și plante cu habitat. Cu toate acestea, astăzi despre problemele ecologice (acest termen este ferm intrat în viața noastră în anii '70. Secolul XX), de fapt, înseamnă ecologie socială -science Învățând problemele de interacțiune dintre societate și mediu.

Astăzi, situația ecologică din lume poate fi caracterizată cât mai aproape de critică. Prima conferință de mediu a Organizației Națiunilor Unite în 1972 a declarat oficial prezența crizei globale de mediu a întregii biosfere de pe Pământ. Astăzi nu mai sunt locale (regionale), dar global (la nivel mondial) probleme ecologice:

mii de plante și animale sunt distruse și continuate; acoperirea pădurilor în mare măsură exterminate; Frecvent redus de alimentarea minerală existentă; Oceanul Mondial nu este doar epuizat ca urmare a distrugerii organismelor vii, ci și încetează să mai fie un regulator al proceselor naturale; Atmosfera din multe locuri este poluată la normele maxime admise, aerul curat devine un deficit; Nu există un singur metru pătrat al suprafeței de pe Pământ, oriunde elementele nu au fost create artificial de o persoană.

Cu începutul zborurilor spațiale, problemele legate de ecologie s-au mutat în spațiul exterior deschis. Deșeurile rezatizate din activitatea spațială umană se acumulează în spațiu, care devin, de asemenea, o problemă din ce în ce mai acută. Chiar și pe Lună, astronauții americani au descoperit numeroase resturi și rămășițe de la sateliții artificiali ai Pământului, trimise acolo în timpul lor de către omenire. Puteți vorbi deja despre problema ecologiei cosmice "Gia. Nu a rezolvat problema influenței zborurilor spațiale către apariția găurilor de ozon în atmosfera Pământului.

O altă problemă anterioară necunoscută - ecologie și sănătate umană. Poluarea atmosferei, a hidrosferei și a solului

a condus la creșterea și schimbarea structurii bolilor umane. Există noi boli aduse de civilizație: alergic, radial, toxic. Modificările genetice apar în organism. În legătură cu situația extrem de nefavorabilă de mediu din orașele industriale mari, numărul bolilor din tractul respirator superior a crescut de mai multe ori. Ritmul ultrahigh a supraîncărcării vieții și a informațiilor au condus la faptul că curba cardiovasculară, neuropsihică, bolile oncologice A făcut un salt ascuțit.

Devine destul de evident daunele atitudinii consumatorilor unei persoane la natură numai ca obiect de obținere a anumitor bogății și bunuri. Pentru omenire astăzi, există o schimbare vitală a atitudinii față de natură și în cele din urmă la sine.

Ce sunt la fel modalități de rezolvare a problemelor de mediu ^. În primul rând, du-te de la consumator, abordarea tehnocratică a naturii căutării armonie cu ea. Pentru aceasta, în special, sunt necesare un număr de măsuri vizate. ecologizarea producției: Utilizarea tehnologiilor și industriilor de mediu, examinarea obligatorie de mediu a proiectelor noi și, în mod ideal, crearea de tehnologii fără deșeuri de ciclu închis, inofensiv atât pentru natura naturii, cât și pentru sănătatea umană. Inexplicabil, controlul dur al producției alimentare, care este deja realizat în multe țări civilizate.

În plus, este necesar să se îngrijească constant menținerea unui echilibru dinamic între natură și om. O persoană nu ar trebui să ia doar de la natură, ci și să o dea (plantarea pădurilor, pescuitul, organizarea parcurilor naționale, rezerve etc.).

Cu toate acestea, efectul tangibil al măsurilor enumerate și al altor măsuri poate aduce doar eforturile tuturor țărilor de a economisi natură. Prima încercare a unei astfel de asociații internaționale a fost făcută la începutul secolului nostru. În noiembrie 1913, prima întâlnire internațională a fost adunată în Elveția cu participarea reprezentanților celei mai mari state din lume. Acum, formele interstatale de cooperare merg la un nivel calitativ nou. Conceptele internaționale de protecție a mediului sunt încheiate

mediul, se efectuează diverse evoluții și programe comune. Activitatea activităților de verde (organizații publice de protecție a mediului - Greenpeace). Interzicerea ecologică a unei cruci verzi și a unei semilunări verzi dezvoltă în prezent un program pentru a rezolva problema "găurilor de ozon" în atmosfera Pământului. Cu toate acestea, ar trebui să fie recunoscut faptul că, datorită nivelului foarte diferit de dezvoltare socio-politică a lumilor lumii, cooperarea internațională în sfera de mediu este încă departe de nivelul dorit și necesar.

O altă măsură care vizează îmbunătățirea relațiilor umane și naturale este auto-limitare rezonabilă În cheltuieli resurse naturaleMai ales sursele de energie care au cea mai importantă importanță pentru umanitate. Calculele experților internaționali arată că, dacă se desfășoară de la un nivel modern de consum, atunci rezervele de cărbune sunt suficiente timp de 430 de ani, pentru 35 de ani, gaze naturale - cu 50. Termen, în special în rezervele de petrol, nu atât de mare. În acest sens, schimbări structurale rezonabile în soldul energetic global spre extinderea utilizării energiei atomice, precum și căutarea unor noi, eficiente, sigure și inofensive pentru natura surselor de energie.

O altă direcție importantă de rezolvare a unei probleme de mediu este formarea în societate conștiința de mediu Înțelegerea naturii ca o altă creatură, peste care nu pot fi menținute fără a se aduce atingere. Educația și educația ecologică în societate ar trebui să fie puse la nivel de stat și se desfășoară din copilăria timpurie.

Cu mare dificultate, făcând greșeli dureroase, omenirea devine din ce în ce mai conștientă de nevoia de a trece de la atitudinile consumatorilor față de natura armoniei cu ea.

Întrebări pentru repetare

1. Care este diferența dintre concepte: "substanța viu", "biosfera", "biocenoza", "biogeocenoză"?

2. Care este natura evoluției și dezvoltării biosferei? Care este esența învățăturii V. I. Vernadsky despre biosferă și nosphere?

3. Care este esența conceptelor de determinism geografic? Ceea ce este rațional în ele și ceea ce este exagerat?

4. Care este relația dintre concepte: "Natura", "Miercuri geografice", "Mediu"?

5. Ce este o tehnică? Care este rolul său în evoluția biosferei?

6. Ce este exprimat prin influența reciprocă a spațiului și a terenului? Care a fost caracteristica reprezentanților cosmismului rus în aceste relații?

7. Care este relația crescândă dintre relațiile umane și naturale?

« Fizica - Gradul 10 »

Prima lege termodinamică permite tranziția spontană de căldură de la corpul mai puțin încălzit la cea mai încălzită?
Există astfel de procese în natură?

Am observat deja că prima lege a termodinamicii este un caz special al legii conservării energiei.

Legea privind conservarea energiei susține că cantitatea de energie în orice transformare rămâne neschimbată. Între timp, multe procese care sunt pe deplin permise din punctul de vedere al legii conservării energiei nu vor proceda niciodată în realitate.

De exemplu, din punctul de vedere al primei legi a termodinamicii într-un sistem izolat, este posibilă o tranziție termică de la un corp mai puțin încălzit pentru a fi mai încălzită dacă cantitatea de căldură obținută de un corp fierbinte este exact egală cu cantitatea de căldură , dat de corpul rece. În același timp, experiența noastră sugerează că este imposibil.

Prima lege a termodinamicii nu indică direcția proceselor.

A doua lege a termofiziilor.

A doua lege a termodinamicii indică direcția posibilelor transformări de energie, adică direcția proceselor și, prin urmare, exprimă ireversibilitatea proceselor în natură. Această lege a fost stabilită prin generalizarea direct a faptelor experimentate.

Există mai multe formulări ale celei de-a doua legi, care, în ciuda diferenței externe, exprimă, în esență, același lucru și, prin urmare, egale.

Omul de știință german R. Clausius (1822-1888) a formulat această lege, astfel:

Este imposibil să traduceți căldura de la un sistem mai rece la mai cald în absența altor schimbări simultane în ambele sisteme, fie în corpurile înconjurătoare.

Aici este faptul că a experimentat o anumită direcție de transfer de căldură: căldura însăși se transformă întotdeauna de la corpuri fierbinți la frig. Adevărat, în instalațiile de refrigerare au efectuat transferul de căldură de la corpul rece până la un cald, dar această transmisie este asociată cu alte modificări ale corpurilor înconjurătoare: răcirea este realizată prin muncă.

Importanța acestei legi este că poate fi scos din ireversibilitatea nu numai a procesului de transfer de căldură, ci și altor procese în natură.

Luați în considerare un exemplu. Oscilațiile pendulului, derivate din poziția de echilibru, se estompează (fig.122) 1, 2, 3, 4 - poziția secvențială a pendulului la abateri maxime de la poziția de echilibru). Datorită activității forței de frecare, energia mecanică a pendulului scade, iar temperatura pendulului și a aerului înconjurător (și, prin urmare, energia lor internă) este ușor în creștere.

Puteți crește din nou leagănul oscilațiilor pendulului, împingându-l cu mâna. Dar această creștere nu are loc de la sine, dar devine posibil ca urmare a unui proces mai complex, inclusiv a mișcării mâinii.

Energia mecanică trece în mod spontan în interiorul, dar nu invers. În același timp, energia unei mișcări ordonate a corpului ca întreg se transformă în energia unei mișcări termice neordonate a componentelor moleculelor sale.

Un alt exemplu este procesul de difuzie. Deschiderea unui balon cu spiritele, vom simți rapid mirosul de parfum. Moleculele aromatice datorate mișcării termice penetrează spațiul dintre moleculele de aer. Este greu de imaginat că toți se reunesc din nou în balon.

Numărul de astfel de exemple poate fi crescut aproape nelimitat. Toți spun că procesele în natură au o anumită orientare, în niciun fel reflectată în prima lege a termodinamicii.

Toate procesele macroscopice în natură apar numai într-o direcție particulară.

În direcția opusă, ei nu pot trece în mod spontan. Toate procesele sunt ireversibile.

Anterior, când luați în considerare procesele, am presupus că acestea sunt reversibile.

Procesul reversibil este un proces care poate fi realizat în direcții directe și inverse prin aceleași stări intermediare neschimbate în corpurile înconjurătoare.

Procesul reversibil ar trebui să continue foarte încet, astfel încât fiecare stat intermediar să fie echilibru.

Starea de echilibru - Aceasta este o condiție la care temperatura și presiunea din toate punctele sistemului sunt aceleași.

În consecință, sistemul a venit într-un stat de echilibru, timpul este necesar.

La studierea izoproceselor, am presupus că tranziția de la starea inițială la finala trece prin statele de echilibru și a fost considerată procese izotermice, izobarice și izochhore reversibile.

Nu există procese ideale reversibile în natură, dar procesele reale pot fi luate în considerare cu un anumit grad de precizie ca fiind reversibile, ceea ce este foarte important pentru teorie.

Ilustrația luminată a ireversibilității fenomenelor în natură este vizionarea unui film în direcția opusă.
De exemplu, săriți în apă va arăta așa. Apa calmă în piscină începe să se vărce, picioarele apar, se mișcă rapid în sus și apoi întregul scafandru. Suprafața apei se calmează repede. Treptat, viteza scafandrului scade, iar acum el este deja calm pe turn.

Un astfel de proces ca ascensiunea scafandrului de pe turn din apă nu contrazice nici legea conservării energiei, nici legile mecanicii, nici legile, cu excepția celei de-a doua legi a Termodinamicii.

• · Standul Clausius: "Procesul este imposibil, singurul rezultat al căruia ar fi transferul de căldură de la un corp mai rece la mai cald" (Se numește un astfel de proces procesul Clausius.).
• · Postulatul lui Tomson (Kelvin): "Nu există un proces circular, singurul rezultat al cărora ar fi producția de muncă din cauza răcirii rezervorului de căldură" (Se numește un astfel de proces procesul Thomson.).

Echivalența acestor formulări este ușor de arătat. De fapt, să spunem că postulatul din Clausius este incorect, adică există un proces, singurul rezultat al căruia ar fi transferul de căldură de la un corp mai rece la mai cald. Apoi luăm două corpuri cu temperaturi diferite (încălzitor și frigider) și efectuați mai multe mașini termice ciclice, luând căldură din încălzitor, oferind frigiderului și după această lucrare

După aceea, folosim procesul Clausius și rambursarea căldurii de la frigider la încălzitor. Ca urmare, se dovedește că am făcut munca numai în detrimentul căldurii de căldură din încălzitor, adică, postulatul lui Tomson este, de asemenea, incorect.

Pe de altă parte, presupuneți că postulatul lui Thomson este incorect. Apoi, puteți lua o parte din căldură de la un corp mai rece și întoarceți-vă în muncă mecanică. Această lucrare poate fi transformată în căldură, de exemplu, prin frecare, încălzirea este un corp mai fierbinte. Deci, din răul postulate, Thomson urmează infidelitatea postulatului din Clausius.

Astfel, postulatele din Clausius și Thomson sunt echivalente.

O altă formulare a celui de-al doilea început al termodinamicii se bazează pe conceptul de entropie:

· "Entropia unui sistem izolat nu poate scădea" (legea restabilirii entropiei).

Această formulare se bazează pe prezentarea entropiei ca funcție a stării sistemului, care ar trebui, de asemenea, postulată.

Al doilea principiu al termodinamicii în formularea axiomatică a lui Rudolf Julius Clausius (R. J. Clausius, 1865) are următoarea formă:

Pentru orice sistem termodinamic cvasi-echilibru există o funcție termodinamică fără echivoc

numită entropie, astfel încât diferențială completă

Într-o stare cu entropie maximă, procesele ireversibile macroscopice (și procesul de transfer de căldură este întotdeauna ireversibil datorită postulatelor Clausius) sunt imposibile.

Restricțiile privind retragerea formulei de diferențiere a entropiei date de Clausius sunt de a-și asuma idealitatea gazului a cărui proprietăți duc la existența unui multiplicator integrat. Acest dezavantaj a fost eliminat de Karateodory în lucrarea "pe fundamentele termodinamicii" (1909). Karateodori a considerat un set de state realizabile calea adiabatică (adică fără schimb de căldură cu mediul). Ecuația care descrie o astfel de multitudine de aceste stări în formă diferențială este o formă PFAFF. Folosind cunoscută din analiza integrării formelor Pfaff, Karateodori a venit la următoarea formulare a celei de-a doua legi:

· În vecinătatea oricărei stări a sistemului, există state care nu sunt realizabile ca adiabatice.

Această setare nu limitează sistemele care depun la cea de-a doua lege a termodinamicii, numai prin gaze și corpuri perfecte capabile să efectueze un ciclu închis atunci când interacționează cu ei. Semnificația fizică a axiomului Karateodori repetă formularea lui Clausius.

A doua lege este asociată cu conceptul de entropie, care este o măsură a haosului (sau o măsură a ordinii).A doua lege a termodinamicii afirmă că pentru univers ca o întreagă entropie crește.

Există două definiții clasice ale celei de-a doua legi a termodinamicii:

· Kelvin și Planck

Nu există niciun proces ciclic care să preia cantitatea de căldură din rezervor la o anumită temperatură și rotă complet această căldură în funcțiune. (Este imposibil să se construiască o mașină de operare periodică care nu produce altceva, cu excepția ridicării încărcăturii și răcirii rezervorului de căldură)

· Clausius.

Nu există niciun proces, singurul rezultat al cărora este transmiterea cantității de căldură de la corpul mai puțin încălzit la cea mai încălzită. (Procesul circular este imposibil, singurul rezultat al cărora ar fi producția de muncă datorită răcirii rezervorului termic)

Ambele definiții ale celei de-a doua legi a termodinamicii se bazează pe prima lege a termodinamicii, argumentând că energia scade.

\u003e A doua lege a termodinamicii

Formulare a doua lege a termodinamicii cuvinte simple: Procesul de schimb de căldură, entropie și temperatură, comunicare cu prima lege a termodinamicii, formula.

Conform celei de-a doua legi a termodinamicii, schimbul de căldură se efectuează spontan de la temperaturi mai mari la temperaturi scăzute.

Învățarea sarcinii

• Comparați ireversitatea dintre prima și a doua lege a termodinamicii.

Puncte majore

• Multe fenomene permise în prima lege nu sunt găsite în realitate.
• Cele mai multe procese apar spontan într-o direcție. A doua lege este asociată cu direcția.
• Nu există nici o modalitate de a transporta căldură de la frig la corpul încălzit.

Termeni

• Entropia - măsurarea prevalenței energiei uniforme asupra sistemului.
• Prima lege a termodinamicii este o economie de energie în sistemele termodinamice (ΔU \u003d Q - W).

Ireversibilitate

Studiem formularea celei de-a doua legi a termodinamicii cu cuvinte simple. A doua lege a termodinamicii este asociată cu direcția referitoare la procesele spontane. Cele mai multe dintre ele apar spontan și exclusiv într-o singură direcție (ele sunt ireversibile). Ireversibilitatea este adesea găsită în viața de zi cu zi (vaza ruptă). Un astfel de proces se bazează pe calea. Dacă trece doar într-o singură direcție, atunci nu o puteți întoarce înapoi.

De exemplu, transferul de căldură vine de la un corp mai încălzit la rece. Corpul rece atunci când contactați cu Hot nu reduc niciodată temperatura acestuia. Mai mult, energia cinetică poate deveni termică, dar nu opusă. De asemenea, poate fi luată în considerare pe un exemplu de extindere a unei strângeri de gaz introdusă într-un unghi al unei camere de vid. Gazul se extinde, încercând să umple spațiul, dar nu se va ține niciodată exclusiv în colț.

(a) - schimbul de căldură se efectuează spontan de la fierbinte la rece și nu invers. (b) - Frânele de mașină transformă energia cinetică la transferul de căldură. (c) - un bliț de gaz, lansat într-o cameră de vid, se extinde rapid pentru a umple uniform întregul spațiu. Mișcarea aleatorie a moleculelor nu-l va forța niciodată să se concentreze într-un singur colț

A doua lege a termodinamicii

Dacă există procese care nu pot fi inversate, atunci există o lege impusă acestei interdicții. Interesant, prima lege admite unul similar, dar niciun proces perturba conservarea energiei. Principala lege este a doua. El dezvăluie o idee despre natură și unele acuzații afectează radical multe întrebări importante.

Conform celei de-a doua legi a termodinamicii, schimbul de căldură se efectuează spontan de la corpuri cu indicatori de temperatură mai mare la scăzut. Dar niciodată opus.

Legea precizează, de asemenea, că niciunul dintre procese nu poate rezulta din obținerea transferului de căldură de la un corp rece la fierbinte.

Am fost convinși de o serie de exemple care se fac atunci când căldura se deplasează de la corpul fierbinte (încălzitor) la frig (frigider), iar frigiderul devine mai puțină căldură decât încălzitorul dă. Energia internă a încălzitorului scade nu numai pentru că transmite căldura frigiderului, dar și pentru că se efectuează lucrările.

Aflați în ce condiții are loc procesul invers - transferul de căldură de la corpul rece la fierbinte?

Un exemplu de acest tip poate servi mașini de refrigerare utilizate în industria alimentară (pentru fabricarea înghețată, pentru depozitarea cărnii etc.). Diagrama dispozitivului de refrigerare compresor este dispozitivul de retur al instalației cu aburi.

Se arată în fig. 530. Substanța de lucru din mașina de refrigerare servește, de obicei, amoniac (uneori dioxid de carbon, anhidridă sulfurică sau oricare dintre casele de halogen, care au primit numele special "Freoni"). Compresorul 1 Pompele de amoniac perechi sub presiune 12 în serpentina 2 (corespunde condensatorului). În compresie, perechea amoniacului este încălzită și sunt răciți într-o apă curentă cu 3 rezervoare. Aici, perechi de amoniac sunt adresate lichidului. Din amoniacul de serpentină 2 prin supapa 4 intră într-un alt serpentină 5 (vaporizator), unde presiunea este de aproximativ 3 atm.

Când trece prin supapă, o parte din amoniac se evaporă și temperatura scade la -10. Din amoniacul de evaporator suferă de un compresor. După evaporare, amoniacul împrumută căldura necesară pentru evaporare, de la vaporizatorul înconjurător al soluției de sare (saramură). Ca rezultat, saramura este răcită la aproximativ -8 ° C. Astfel, salina joacă rolul unui corp rece care dă căldură mai fierbinte (apă curgă în rezervor 3). Jetul de saramură răcit este îndreptat prin conducte în camera răcită. Gheața artificială este obținută prin imersarea cutiilor metalice umezite cu apă curată.

În plus față de mașinile de refrigerare compresoare, mașinile de refrigerare absorbție sunt utilizate în scopuri de uz casnic, unde comprimarea gazului de lucru nu este realizată de compresor, ci prin absorbție (absorbție, dizolvare) într-o substanță adecvată. Astfel, în frigiderul de uz casnic (fig.531), o soluție apoasă puternică de amoniac () este încălzită de un curent electric în generatorul 1 și emite gazul de amoniac, presiunea care ajunge la 20 atm. Amoniacul gazos după uscare (în uscător, care nu este prezentat în diagramă) condensează în condensator 2. Amoniacul lichefiat intră în vaporizatorul 3, unde se transformă din nou în gaz, împrumutând o cantitate semnificativă de căldură din vaporizator. Amoniacul de amoniac este absorbit (dizolvat în apă) în absorber 4, unde, astfel, se formează din nou o soluție puternică de amoniac, care curge într-un generator 1, deplasând de acolo (după eliberarea gazelor) în absorbant. Acesta este modul în care se efectuează un ciclu continuu, iar vaporizatorul este plasat în interiorul volumului răcit (dulapul) (răcit puternic în timpul evaporării amoniacului) și toate celelalte părți sunt amplasate în afara dulapului.

Smochin. 530. Schema mașinii de refrigerare a compresorului

Întrebarea apare, de ce în lichefia de amoniac gazoși condensator și în vaporizator se evaporă, deși temperatura vaporizatorului este mai mică decât temperatura condensatorului? Acest lucru se realizează datorită faptului că întregul sistem este umplut cu hidrogen la o presiune de aproximativ 20 atm. Când generatorul este încălzit, amoniacul gazos amoniac este eliberat dintr-o soluție de fierbere, iar presiunea sa ajunge la aproximativ 20 atm. Amoniacul deplasează hidrogenul din partea superioară a generatorului și a condensatorului din vaporizator și absorbant. Astfel, amoniacul în condensator este sub presiune ridicată și, prin urmare, este lichefiată la o temperatură apropiată de cameră, în vaporizator, amoniacul lichid cade sub presiune parțială scăzută, iar hidrogenul în vaporizator asigură presiunea totală dorită egală cu presiunea condensator și alte părți ale sistemului.

Smochin. 531. Diagrama dispozitivului mașinii frigorifice de absorbție

Un amestec de hidrogen și amoniac gazos din vaporizator se deplasează în absorbant, în care amoniacul este dizolvat în apă, ceea ce determină încălzirea soluției, iar hidrogenul trece prin soluția caldă și, încălzire acolo, trece prin convecție într-o răceală evaporator. Noile sale porții se evaporă în aceeași amoniac în vaporizator, provocând o răcire suplimentară a vaporizatorului. Avantajul acestui design constă în absența unor părți mecanice în mișcare. Circulația soluției de amoniac (între 1 și 4) și circulația hidrogenului (între 4 și 3) se efectuează datorită diferenței de densitate cauzată de diferența de temperatură (o soluție de 1 fierbinte, decât în \u200b\u200b4 și hidrogen și 4 mai cald decât în \u200b\u200b3).