ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Необратимость нашего окружения из "Динамика и информация " Не только жизнь на Земле, но и многие другие неравновесные процессы на нашей планете в существенной мере определяются потоком излучения от Солнца. Солнечная постоянная, т.е. поток энергии на среднем расстоянии Земли от Солнца, составляет величину 1,4 х 10 эрг см с . Если не учитывать альбедо, то вся эта энергия в конце концов превратится в тепловую энергию при температуре Т около 300 К. Нетрудно оценить соответствующий темп рождения энтропии, приходящийся на 1 см в секунду 5о 3 X Ю смс . Если учесть, что температура Солнца составляет около 6 X 10 К, т.е. в двадцать раз превышает температуру поверхности Земли, и тот факт, что солнечная радиация заключена в очень малом телесном угле, то легко оценить, что доля солнечной энтропии в величине 5о составляет не более одного процента. Другими словами, солнечная энергия имеет очень высокую степень упорядоченности и до превращения в тепло она несет с собой поток информации /о того же порядка величины, что и 5о. Поток информации /о составляет гигантскую величину масштаба 4х10 бит см с . Она не сопоставима ни с одним из искусственных потоков информации, созданных человеком. [c.68] Разумеется, если этот поток информации отнести к тому числу молекул, которым этот поток передается, то в расчете на одну молекулу получаются гораздо более скромные числа. Например, если разделить поток I на число молекул атмосферы Земли, отнесенное к 1 см поверхности, то поток информации, приходящийся на одну молекулу, не превысит одного бита в неделю. Но все же и это число не так уж мало. Следует еще учесть, что не вся энергия переходит в тепло. А именно, часть солнечной энергии перехватывается атмосферой и служит источником формирования воздушных потоков, ветров, облаков, осадков и т.д. Другая часть энергии идет на фотосинтез белков растительным миром, которые в свою очередь служат питанием и поддерживают жизнь животного мира. Таким образом, наряду с деградацией упорядоченной солнечной энергии и превращением ее в тепло, идет одновременный процесс самоорганизации и усложнения структур окружающей нас Природы. Все процессы развития только потому и происходят, что они сопровождаются мощным процессом роста энтропии за счет уменьшения степени порядка энергии, поступающей от Солнца. [c.69] В целом атмосфера и биосфера Земли представляют собой сложную открытую систему. Стационарный баланс потоков энергии устанавливается за счет теплового излучения Земли в космическое пространство на Землю приходит энергия с малой энтропией, а уходит с энтропией намного большей. Но нельзя сказать, что необратимый процесс возрастания энтропии идет совершенно монотонно во всех составных частях сложной системы. Напротив, общий рост энтропии сопровождается процессом создания упорядоченных структур с уменьшением локальных величин энтропии. Именно за счет глобального роста энтропии и возникает возможность противоположного процесса локальной организации и развития порядка. Ситуация здесь сходна с ирригационной системой, использующей механизмы для перекачки воды с нижнего уровня на более высокий сама падающая вниз вода приводит в действие водяное колесо, перекачивающее часть воды вверх. Большой поток вниз создает малый поток вверх. [c.69] Но ведь данный эпизод начался с того, что чашечка с кофе стояла на столе. А миллион лет тому назад ничто не свидетельствовало в пользу того, что такая чашечка появится в результате чисто необратимого процесса с непрерывной деградацией глобального порядка и монотонного роста полной энтропии при термализации потока энергии, приходящего от Солнца. Именно за счет этой общей деградации энергии и стал возможен процесс, опять-таки необратимый, встречного развития с уменьшением локальной энтропии и созданием сложно организованной материи. Именно он-то и привел, в конце концов, к появлению чашечки с кофе на столике. [c.70] Можно сказать, что не только в общей открытой системе, через которую протекает упорядоченная энергия с рождением энтропии, но и в отдельных открытых частях такой системы идут сразу два процесса деградация по пути к хаотическому тепловому движению молекул и самоорганизация с усложнением структур и роста относящейся к ним доли информации (т.е. уменьшение энтропии). [c.70] Для полного понимания необратимости следует учитывать сразу оба процесса самоорганизацию с небольшим уменьшением энтропии и деградацию порядка с термализацией энергии и рождением энтропии в гораздо более мощном темпе. Полное понимание необратимости невозможно без понимания как разрушения, так и упорядочения. [c.70] Вернуться к основной статье