Второе начало термодинамики описывает состояние замкнутых (закрытых) систем, изучение которых относится к равновесной термодинамике. В закрытых системах во времени растёт энтропия. Объекты природы, включая и общество, представляют собой открытые, неравновесные системы, в которых, в противоположность к закрытым, происходит обмен веществом, энергией и информацией. Процессы, происходящие в открытых системах, изучает неравновесная термодинамика. В открытых системах их устойчивость может поддерживаться за счёт получения извне информации, энергии и вещества.

Удивительная способность живых организмов поддерживать на определенном уровне состояние своего внутреннего порядка – есть не что иное, как борьба с накоплением энтропии организмами, борьба за свое существование. Но это не является нарушением Второго начала термодинамики, как полагают некоторые исследователи, поскольку самоорганизация жизненных форм строится на поглощении солнечной или другого вида энергии извне и связана с существованием открытых систем.

Один из создателей атомной физики Э. Шредингер (1887-1961) в своей книге: «Что такое жизнь с точки зрения физики?» писал, что средство, при помощи которого живой организм поддерживает себя постоянно на достаточно высоком уровне упорядоченности (на достаточно низком уровне энтропии) в действительности состоит в непрерывном извлечении упорядоченности из окружающей среды, то есть отрицательной энтропии.

Таким образом, наиболее эффективным способом преодоления роста энтропии в своих структурах является живое вещество, а наиболее эффективным – разумное существо.

Но надо помнить, что кроме созидательной функции, внутренней самоорганизации общества, разумная деятельность человека приводит и к рассеянию энергии, металлов, уменьшению видового разнообразия в биосфере, что увеличивает её энтропию. Отсюда проблема экологии, возникшая как результат давления хозяйственной деятельности человека на биосферу – это задача борьбы не с хозяйственной, а бесхозяйственной деятельностью человека¹. Если бы человек соизмерял свои потребности в ресурсах с возможностями саморегулирующей функции биосферы, он способствовал бы сдерживанию роста энтропии и тем самым бы решил экологические проблемы.

В природе наряду с явлениями, ведущими к росту энтропии, происходят и явления противоположные, при которых энтропия в некоторой области пространства подсистем самопроизвольно уменьшается, хотя и за счет ее возрастания в самой системе.

Примером этого служат процессы самоорганизации, исследованием которых занимались ученые на примере так называемых «автокаталитических» (самоповторяющихся) химических реакций. В России этими проблемами занимался Белоусов и Жаботинский.

Термодинамика неравновесных процессов, изучает незамкнутые, системы, которые в результате внутренних коллективных сил и внешних воздействий оказываются в состояниях, далеких от равновесных, которыми занимается равновесная термодинамика. В них могут спонтанно возникать новые типы структур, самопроизвольно возникать новые динамические состояния. Использование процессов неравновесной термодинамики позволяет современным исследователям понять, как, например, образуются месторождения руд, металлов, минералов из рассеянного состояния элементов в земной коре.

Ссылки