Ο νόμος της διατήρησης και του μετασχηματισμού της ενέργειας (ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής) κατ' αρχήν δεν απαγορεύει μια τέτοια μετάβαση, εφόσον η ποσότητα της ενέργειας διατηρείται στον ίδιο όγκο. Αλλά στην πραγματικότητα, αυτό δεν συμβαίνει ποτέ. Αυτή η μονόπλευρη, μονοκατευθυντικότητα της ανακατανομής της ενέργειας σε κλειστά συστήματα είναι που τονίζει τη δεύτερη αρχή.

Για να αντικατοπτρίσει αυτή τη διαδικασία, μια νέα έννοια εισήχθη στη θερμοδυναμική - εντροπία.Η εντροπία νοείται ως ένα μέτρο της αταξίας του συστήματος.Μια πιο ακριβής διατύπωση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής πήρε την ακόλουθη μορφή: «Σε αυθόρμητες διεργασίες σε συστήματα που έχουν σταθερή ενέργεια, η εντροπία πάντα αυξάνεται».

Η φυσική έννοια της αύξησης της εντροπίας συνοψίζεται στο γεγονός ότι ένα απομονωμένο (με σταθερή ενέργεια) σύστημα που αποτελείται από ένα ορισμένο σύνολο σωματιδίων τείνει να μεταβαίνει σε μια κατάσταση με τη λιγότερο διατεταγμένη κίνηση σωματιδίων. Αυτή είναι η απλούστερη κατάσταση του συστήματος, ή η κατάσταση της θερμοδυναμικής ισορροπίας, στην οποία η κίνηση των σωματιδίων είναι χαοτική. Μέγιστη εντροπία σημαίνει πλήρης θερμοδυναμική ισορροπία, που ισοδυναμεί με πλήρες χάος.

Το συνολικό αποτέλεσμα είναι αρκετά λυπηρό: η μη αναστρέψιμη κατεύθυνση των διαδικασιών μετατροπής ενέργειας σε απομονωμένα συστήματα αργά ή γρήγορα θα οδηγήσει στη μετατροπή όλων των τύπων ενέργειας σε θερμική ενέργεια, η οποία θα διαλυθεί, δηλ. κατά μέσο όρο θα κατανεμηθεί ομοιόμορφα μεταξύ όλων των στοιχείων του συστήματος, πράγμα που θα σημαίνει θερμοδυναμική ισορροπία,ή απόλυτο χάος.Αν το Σύμπαν μας είναι κλειστό, τότε το περιμένει μια τόσο αξιοζήλευτη μοίρα. Από το χάος, όπως ισχυρίζονταν οι αρχαίοι Έλληνες, γεννήθηκε, στο χάος, όπως υποδηλώνει η κλασική θερμοδυναμική, και θα επιστρέψει.

Είναι αλήθεια ότι τίθεται ένα περίεργο ερώτημα: εάν το Σύμπαν εξελίσσεται μόνο προς το χάος, τότε πώς θα μπορούσε να προκύψει και να οργανωθεί στην παρούσα διατεταγμένη κατάσταση; Ωστόσο, η κλασική θερμοδυναμική δεν έθεσε αυτό το ερώτημα, επειδή σχηματίστηκε σε μια εποχή που η μη ακίνητη φύση του Σύμπαντος δεν συζητήθηκε καν. Εκείνη την εποχή, η μόνη σιωπηλή μομφή για τη θερμοδυναμική ήταν η θεωρία της εξέλιξης του Δαρβίνου. Εξάλλου, η διαδικασία ανάπτυξης του φυτικού και ζωικού κόσμου, που υποτίθεται από αυτή τη θεωρία, χαρακτηριζόταν από τη συνεχή περιπλοκή της, την ανάπτυξη του ύψους της οργάνωσης και της τάξης. Η άγρια ​​ζωή για κάποιο λόγο φιλοδοξούσε μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία και το χάος. Μια τέτοια προφανής «ασυνέπεια» στους νόμους ανάπτυξης της άψυχης και ζωντανής φύσης ήταν τουλάχιστον έκπληξη.

Αυτή η έκπληξη αυξήθηκε πολλές φορές μετά την αντικατάσταση του μοντέλου του ακίνητου Σύμπαντος με το μοντέλο του αναπτυσσόμενου Σύμπαντος,

στην οποία η αυξανόμενη επιπλοκή της οργάνωσης των υλικών αντικειμένων ήταν ξεκάθαρα ορατή - από τα στοιχειώδη και υποστοιχειώδη σωματίδια τις πρώτες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη έως τα παρατηρούμενα σήμερα αστρικά και γαλαξιακά συστήματα. Τελικά, αν η αρχή της αυξανόμενης εντροπίας είναι τόσο καθολική, πώς θα μπορούσαν να προκύψουν τόσο πολύπλοκες δομές; Δεν μπορούν πλέον να εξηγηθούν με τυχαίες «διαταραχές» του σύμπαντος ισορροπίας στο σύνολό του. Κατέστη σαφές ότι για να διατηρηθεί η συνέπεια της γενικής εικόνας του κόσμου, είναι απαραίτητο να υποθέσουμε την παρουσία της ύλης γενικά όχι μόνο μιας καταστροφικής, αλλά και μιας δημιουργικής τάσης. Η ύλη είναι ικανή να κάνει εργασία ενάντια στη θερμοδυναμική ισορροπία, αυτο-οργανώνονται και αυτο-συμπλέκονται.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το αξίωμα σχετικά με την ικανότητα της ύλης να αυτοανάπτυξη εισήχθη στη φιλοσοφία εδώ και πολύ καιρό. Αλλά η ανάγκη του για θεμελιώδεις φυσικές επιστήμες (φυσική, χημεία) αρχίζει να συνειδητοποιείται μόλις τώρα. Στον απόηχο αυτών των προβλημάτων, συνεργία- η θεωρία της αυτοοργάνωσης. Η ανάπτυξή του ξεκίνησε πριν από αρκετές δεκαετίες και αυτή τη στιγμή αναπτύσσεται σε διάφορους τομείς: συνεργεία (G. Haken), θερμοδυναμική μη ισορροπίας (I. Prigozhy) κ.λπ. Χωρίς να μπούμε σε λεπτομέρειες και αποχρώσεις της ανάπτυξης αυτών των περιοχών, θα χαρακτηρίσει τη γενική έννοια του συμπλέγματος που αναπτύσσουν ιδέες, ονομάζοντάς τες συνεργιστικές (όρος του G. Haken).

Η κύρια αλλαγή κοσμοθεωρίας που προκαλείται από τα συνεργεία μπορεί να εκφραστεί ως εξής:

α) οι διαδικασίες καταστροφής και δημιουργίας, υποβάθμισης και εξέλιξης στο Σύμπαν είναι τουλάχιστον ίσες σε δικαιώματα·

β) οι διαδικασίες δημιουργίας (αύξηση πολυπλοκότητας και τακτικότητας) έχουν έναν ενιαίο αλγόριθμο, ανεξάρτητα από τη φύση των συστημάτων στα οποία εκτελούνται.

Έτσι, η συνεργεία ισχυρίζεται ότι ανακαλύπτει έναν ορισμένο παγκόσμιο μηχανισμό με τον οποίο πραγματοποιείται η αυτοοργάνωση τόσο στη ζωντανή όσο και στην άψυχη φύση. Με τον όρο αυτοοργάνωση εννοείται αυθόρμητη μετάβαση ενός ανοιχτού συστήματος μη ισορροπίας από λιγότερο σε πιο σύνθετες και διατεταγμένες μορφές οργάνωσης.Από αυτό προκύπτει ότι το αντικείμενο της συνεργίας δεν μπορεί σε καμία περίπτωση να είναι οποιοδήποτε σύστημα.

εμείς, αλλά μόνο εκείνα που πληρούν τουλάχιστον δύο προϋποθέσεις:

α) πρέπει να είναι ανοιχτά, δηλ. ανταλλαγή ύλης ή ενέργειας με το περιβάλλον.

β) πρέπει επίσης να είναι ουσιαστικά μη ισορροπημένα, δηλ. να βρίσκεται σε κατάσταση μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία.

Αλλά αυτό ακριβώς είναι τα περισσότερα από τα συστήματα που γνωρίζουμε. Τα απομονωμένα συστήματα κλασικής θερμοδυναμικής αποτελούν μια ορισμένη εξιδανίκευση· στην πραγματικότητα, τέτοια συστήματα αποτελούν την εξαίρεση και όχι τον κανόνα. Είναι πιο δύσκολο με ολόκληρο το Σύμπαν στο σύνολό του - αν το θεωρήσουμε ανοιχτό σύστημα, τότε τι μπορεί να χρησιμεύσει ως εξωτερικό περιβάλλον του; Η σύγχρονη φυσική πιστεύει ότι το κενό είναι ένα τέτοιο μέσο για το υλικό μας Σύμπαν.

Έτσι, η Synergetics ισχυρίζεται ότι η ανάπτυξη ανοιχτών και εξαιρετικά μη ισορροπημένων συστημάτων προχωρά μέσω της αυξανόμενης πολυπλοκότητας και τάξης. Υπάρχουν δύο φάσεις στον κύκλο ανάπτυξης ενός τέτοιου συστήματος:

1. Μια περίοδος ομαλής εξελικτικής ανάπτυξης με καλά προβλέψιμες γραμμικές αλλαγές, που τελικά φέρνουν το σύστημα σε κάποια ασταθή κρίσιμη κατάσταση.

2. Έξοδος από μια κρίσιμη κατάσταση αμέσως, απότομα, και μετάβαση σε μια νέα σταθερή κατάσταση με μεγαλύτερο βαθμό πολυπλοκότητας και τάξης.

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό: η μετάβαση του συστήματος σε μια νέα σταθερή κατάσταση είναι διφορούμενη. Έχοντας φτάσει στις κρίσιμες παραμέτρους, το σύστημα από την κατάσταση ισχυρής αστάθειας, λες, «πέφτει» σε μια από τις πολλές πιθανές νέες σταθερές καταστάσεις για αυτό. Σε αυτό το σημείο (λέγεται σημείο διχοτόμησης), η εξελικτική πορεία του συστήματος, λες, διακλαδώνεται, και ποιος κλάδος ανάπτυξης θα επιλεγεί αποφασίζεται τυχαία! Αλλά αφού «γίνεται η επιλογή» και το σύστημα έχει περάσει σε μια ποιοτικά νέα σταθερή κατάσταση, δεν υπάρχει επιστροφή. Αυτή η διαδικασία είναι μη αναστρέψιμη. Και από αυτό, παρεμπιπτόντως, προκύπτει ότι η ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων είναι θεμελιωδώς απρόβλεπτη. Είναι δυνατό να υπολογιστούν οι επιλογές διακλάδωσης για την εξέλιξη του συστήματος, αλλά ποια από αυτές θα επιλεγεί τυχαία δεν μπορεί να προβλεφθεί με σαφήνεια.

Το πιο δημοφιλές και ενδεικτικό παράδειγμα του σχηματισμού δομών αυξανόμενης πολυπλοκότητας είναι ένα καλά μελετημένο φαινόμενο στην υδροδυναμική που ονομάζεται κύτταρα Benard. Όταν ένα υγρό σε ένα στρογγυλό ή ορθογώνιο δοχείο θερμαίνεται, προκύπτει μια ορισμένη διαφορά θερμοκρασίας (βαθμίδα) μεταξύ του κατώτερου και του ανώτερου στρώματός του. Εάν η κλίση είναι μικρή, τότε η μεταφορά θερμότητας γίνεται σε μικροσκοπικό επίπεδο και δεν εμφανίζεται καμία μακροσκοπική κίνηση. Ωστόσο, όταν φτάσει σε μια ορισμένη κρίσιμη τιμή, μια μακροσκοπική κίνηση εμφανίζεται ξαφνικά (σε ένα άλμα) στο υγρό, σχηματίζοντας σαφώς καθορισμένες δομές με τη μορφή κυλινδρικών κυψελών. Από πάνω, μια τέτοια μακρο-παραγγελία μοιάζει με μια σταθερή κυτταρική δομή, παρόμοια με μια κηρήθρα.

Αυτό το φαινόμενο, γνωστό σε όλους, είναι απολύτως απίστευτο από τη σκοπιά της στατιστικής μηχανικής. Άλλωστε, δείχνει ότι τη στιγμή του σχηματισμού των κυττάρων Benard, δισεκατομμύρια υγρά μόρια, σαν κατόπιν εντολής, αρχίζουν να συμπεριφέρονται με συντονισμένο, συντονισμένο τρόπο, αν και πριν από αυτό βρίσκονταν σε μια εντελώς χαοτική κίνηση. Φαίνεται ότι κάθε μόριο «ξέρει» τι κάνουν όλοι οι άλλοι και θέλει να κινηθεί σε έναν κοινό σχηματισμό. (Η ίδια η λέξη "συνεργία", παρεμπιπτόντως, σημαίνει απλώς "κοινή δράση".) Οι κλασικοί στατιστικοί νόμοι προφανώς δεν λειτουργούν εδώ, αυτό είναι ένα φαινόμενο διαφορετικής τάξης. Άλλωστε, ακόμη κι αν δημιουργηθεί τυχαία μια τέτοια «σωστή» και σταθερά «συνεργατική» δομή, που είναι σχεδόν απίστευτο, θα κατέρρεε αμέσως. Όμως δεν αποσυντίθεται διατηρώντας τις κατάλληλες συνθήκες (εισροή ενέργειας από έξω), αλλά διατηρείται σταθερά. Αυτό σημαίνει ότι η εμφάνιση τέτοιων δομών αυξανόμενης πολυπλοκότητας δεν είναι ατύχημα, αλλά πρότυπο.

Η αναζήτηση για παρόμοιες διαδικασίες αυτοοργάνωσης σε άλλες κατηγορίες ανοιχτών συστημάτων μη ισορροπίας φαίνεται να είναι επιτυχής: ο μηχανισμός δράσης λέιζερ, η ανάπτυξη των κρυστάλλων, το χημικό ρολόι (αντίδραση Belousov-Zhabotinsky), ο σχηματισμός ενός ζωντανός οργανισμός, η δυναμική του πληθυσμού, η οικονομία της αγοράς και τέλος, όπου οι χαοτικές ενέργειες εκατομμυρίων ελεύθερων ατόμων οδηγούν στο σχηματισμό σταθερών και

σύνθετες μακροδομές - όλα αυτά είναι παραδείγματα αυτοοργάνωσης συστημάτων πολύ διαφορετικής φύσης.

Η συνεργική ερμηνεία τέτοιων φαινομένων ανοίγει νέες δυνατότητες και κατευθύνσεις για τη μελέτη τους. Σε γενικευμένη μορφή, η καινοτομία της συνεργικής προσέγγισης μπορεί να εκφραστεί στις ακόλουθες θέσεις:

Το χάος δεν είναι μόνο καταστροφικό, αλλά και δημιουργικό, εποικοδομητικό. η ανάπτυξη πραγματοποιείται μέσω της αστάθειας (χαοτικότητας).

Η γραμμική φύση της εξέλιξης πολύπλοκων συστημάτων, στα οποία είναι συνηθισμένη η κλασική επιστήμη, δεν είναι ο κανόνας, αλλά μάλλον η εξαίρεση. η ανάπτυξη των περισσότερων από αυτά τα συστήματα είναι μη γραμμική. Και αυτό σημαίνει ότι για πολύπλοκα συστήματα υπάρχουν πάντα διάφοροι πιθανοί τρόποι εξέλιξης.

Η ανάπτυξη πραγματοποιείται μέσω μιας τυχαίας επιλογής μιας από τις πολλές επιτρεπόμενες δυνατότητες για περαιτέρω εξέλιξη σε σημεία διακλάδωσης. Επομένως, η τυχαιότητα δεν είναι μια ατυχής παρεξήγηση, είναι ενσωματωμένη στον μηχανισμό της εξέλιξης. Σημαίνει επίσης ότι η τρέχουσα πορεία εξέλιξης του συστήματος μπορεί να μην είναι καλύτερη από αυτές που απορρίφθηκαν με τυχαία επιλογή.

Η συνέργεια προέρχεται από φυσικούς κλάδους - θερμοδυναμική, ραδιοφυσική. Αλλά οι ιδέες της είναι διεπιστημονικές. Παρέχουν τη βάση για την παγκόσμια εξελικτική σύνθεση που λαμβάνει χώρα στη φυσική επιστήμη. Ως εκ τούτου, η συνεργία θεωρείται ως ένα από τα πιο σημαντικά συστατικά της σύγχρονης επιστημονικής εικόνας του κόσμου.

2.3.3. Γενικά περιγράμματα της σύγχρονης φυσικο-επιστημονικής εικόνας του κόσμου

Ο κόσμος στον οποίο ζούμε αποτελείται από ανοιχτά συστήματα πολλαπλής κλίμακας, η ανάπτυξη των οποίων υπόκειται σε ορισμένα γενικά πρότυπα. Ταυτόχρονα, έχει τη δική του μακρά ιστορία, η οποία είναι γενικά γνωστή στη σύγχρονη επιστήμη.

Εδώ είναι το χρονολόγιο των πιο σημαντικών γεγονότων αυτής της ιστορίας 1:

20 δισεκατομμύρια χρόνια πίσω - Μεγάλη έκρηξη

3 λεπτά αργότερα - ο σχηματισμός της υλικής βάσης του Σύμπαντος (φωτόνια, νετρίνα και αντινετρίνα με ανάμειξη πυρήνων υδρογόνου, ηλίου και ηλεκτρονίων).

Μετά από μερικές εκατοντάδες - η εμφάνιση ατόμων (ελαφριά στοιχεία χίλιαχρόνια Σύντροφος).

Πριν από 19-17 δισεκατομμύρια χρόνια - ο σχηματισμός δομών διαφορετικής κλίμακας (γαλαξίες).

Πριν από 15 δισεκατομμύρια χρόνια - η εμφάνιση των αστεριών πρώτης γενιάς, ο σχηματισμός ατόμων βαρέων στοιχείων.

Πριν από 5 δισεκατομμύρια χρόνια - η γέννηση του Ήλιου.

Πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια - ο σχηματισμός της Γης.

Πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια - η προέλευση της ζωής.

Πριν από 450 εκατομμύρια χρόνια - η εμφάνιση των φυτών.

Πριν από 150 εκατομμύρια χρόνια - η εμφάνιση των θηλαστικών.

Πριν από 2 εκατομμύρια χρόνια - η αρχή της ανθρωπογένεσης.

Τονίζουμε ότι η σύγχρονη επιστήμη δεν γνωρίζει μόνο τις «ημερομηνίες», αλλά από πολλές απόψεις τους ίδιους τους μηχανισμούς της εξέλιξης του Σύμπαντος από τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι σήμερα. Αυτό είναι ένα φανταστικό αποτέλεσμα. Επιπλέον, οι μεγαλύτερες ανακαλύψεις στα μυστικά της ιστορίας του Σύμπαντος έγιναν στο δεύτερο μισό του αιώνα μας:

προτάθηκε και τεκμηριώθηκε η έννοια της Μεγάλης Έκρηξης, κατασκευάστηκε το μοντέλο κουάρκ του ατόμου, καθιερώθηκαν οι τύποι των θεμελιωδών αλληλεπιδράσεων και κατασκευάστηκαν οι πρώτες θεωρίες ενοποίησής τους κ.λπ. Δίνουμε προσοχή πρώτα απ 'όλα στις επιτυχίες της φυσικής και της κοσμολογίας, γιατί αυτές οι θεμελιώδεις επιστήμες είναι που σχηματίζουν το γενικό περίγραμμα της επιστημονικής εικόνας του κόσμου.

Η εικόνα του κόσμου που σχεδιάζει η σύγχρονη φυσική επιστήμη είναι ασυνήθιστα περίπλοκη και απλή ταυτόχρονα. Δύσκολο γιατί μπορεί να μπερδέψει έναν άνθρωπο που είναι συνηθισμένος στη συμφωνία

1 Βλ. Φιλοσοφίακαι μεθοδολογία της επιστήμης. - M.: Aspect Press, 1996. - S. 290.

κοινής λογικής κλασικές επιστημονικές ιδέες. Οι ιδέες της αρχής του χρόνου, ο δυϊσμός σωματικών κυμάτων των κβαντικών αντικειμένων, η εσωτερική δομή του κενού ικανού να παράγει εικονικά σωματίδια - αυτές και άλλες παρόμοιες καινοτομίες δίνουν στην τρέχουσα εικόνα του κόσμου μια λίγο «τρελή» εμφάνιση. (Ωστόσο, αυτό είναι παροδικό: κάποτε, τελικά, η ιδέα ότι η Γη είναι σφαιρική φαινόταν επίσης εντελώς «τρελή».)

Αλλά ταυτόχρονα, αυτή η εικόνα είναι μεγαλοπρεπώς απλή, λεπτή και κάπου ακόμη και κομψή. Αυτές οι ιδιότητες του δίνονται κυρίως από τις κορυφαίες αρχές που έχουμε ήδη εξετάσει για την κατασκευή και οργάνωση της σύγχρονης επιστημονικής γνώσης:

Συνοχή,

παγκόσμιος εξελικισμός,

αυτοοργάνωση,

Ιστορικότητα.

Αυτές οι αρχές κατασκευής μιας επιστημονικής εικόνας του κόσμου στο σύνολό τους αντιστοιχούν στους θεμελιώδεις νόμους της ύπαρξης και της ανάπτυξης της ίδιας της Φύσης.

Συνοχήσημαίνει την αναπαραγωγή από την επιστήμη του γεγονότος ότι το παρατηρήσιμο Σύμπαν εμφανίζεται ως το μεγαλύτερο από όλα τα γνωστά σε μας συστήματα, που αποτελείται από μια τεράστια ποικιλία στοιχείων (υποσυστημάτων) διαφορετικών επιπέδων πολυπλοκότητας και τάξης.

Ένα "σύστημα" συνήθως νοείται ως ένα είδος διατεταγμένου συνόλου διασυνδεδεμένων στοιχείων. Το αποτέλεσμα της συνέπειας βρίσκεται στην εμφάνιση νέων ιδιοτήτων σε ένα ολοκληρωμένο σύστημα που προκύπτουν ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης στοιχείων (άτομα υδρογόνου και οξυγόνου, για παράδειγμα, συνδυασμένα σε ένα μόριο νερού, αλλάζουν ριζικά τις συνήθεις ιδιότητές τους). Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό της οργάνωσης του συστήματος είναι η ιεραρχία, η υποταγή - η συνεπής συμπερίληψη συστημάτων χαμηλότερου επιπέδου σε συστήματα ολοένα υψηλότερων επιπέδων.

Ο συστημικός τρόπος συνδυασμού στοιχείων εκφράζει τη θεμελιώδη ενότητά τους: λόγω της ιεραρχικής συμπερίληψης συστημάτων διαφορετικών επιπέδων το ένα στο άλλο, οποιοδήποτε στοιχείο οποιουδήποτε συστήματος συνδέεται με όλα τα στοιχεία όλων των πιθανών συστημάτων. (Για παράδειγμα: άνθρωπος - βιόσφαιρα - πλανήτης Γη -

Το ηλιακό σύστημα - ο Γαλαξίας κ.λπ.) Είναι αυτός ο θεμελιωδώς ενοποιημένος χαρακτήρας που μας δείχνει ο κόσμος γύρω μας. Η επιστημονική εικόνα του κόσμου και η φυσική επιστήμη που τη δημιουργεί οργανώνονται με τον ίδιο τρόπο. Όλα τα μέρη του είναι πλέον στενά συνδεδεμένα - τώρα πρακτικά δεν υπάρχει πλέον «καθαρή» επιστήμη, τα πάντα διαπερνούν και μεταμορφώνονται από τη φυσική και τη χημεία.

Ο παγκόσμιος εξελικισμός- αυτή είναι η αναγνώριση της αδυναμίας ύπαρξης του Σύμπαντος και όλων των συστημάτων μικρότερης κλίμακας που δημιουργούνται από αυτό χωρίς ανάπτυξη, εξέλιξη. Η εξελισσόμενη φύση του Σύμπαντος μαρτυρεί επίσης τη θεμελιώδη ενότητα του κόσμου, κάθε συστατικό μέρος του οποίου είναι μια ιστορική συνέπεια της παγκόσμιας εξελικτικής διαδικασίας που ξεκίνησε από τη Μεγάλη Έκρηξη.

αυτοοργάνωση- αυτή είναι η παρατηρούμενη ικανότητα της ύλης να αυτοεπιπλέκεται και να δημιουργεί όλο και πιο διατεταγμένες δομές στην πορεία της εξέλιξης. Ο μηχανισμός μετάβασης των υλικών συστημάτων σε μια πιο περίπλοκη και τακτοποιημένη κατάσταση είναι προφανώς παρόμοιος για συστήματα όλων των επιπέδων.

Αυτά τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά της σύγχρονης φυσικής-επιστημονικής εικόνας του κόσμου καθορίζουν κυρίως το γενικό περίγραμμα της, καθώς και την ίδια τη μέθοδο οργάνωσης της ποικίλης επιστημονικής γνώσης σε κάτι ολοκληρωμένο και συνεπές.

Ωστόσο, έχει ένα άλλο χαρακτηριστικό που το ξεχωρίζει από τις προηγούμενες εκδόσεις. Συνίσταται στην αναγνώριση ιστορικότητα,και συνεπώς, θεμελιώδης ημιτελήςπραγματική και οποιαδήποτε άλλη επιστημονική εικόνα του κόσμου. Αυτό που υπάρχει τώρα δημιουργείται τόσο από την προηγούμενη ιστορία όσο και από τα συγκεκριμένα κοινωνικο-πολιτιστικά χαρακτηριστικά της εποχής μας. Η ανάπτυξη της κοινωνίας, η αλλαγή των αξιακών της προσανατολισμών, η επίγνωση της σημασίας της μελέτης μοναδικών φυσικών συστημάτων, στα οποία ο ίδιος ο άνθρωπος περιλαμβάνεται ως αναπόσπαστο μέρος, αλλάζει τόσο τη στρατηγική της επιστημονικής έρευνας όσο και τη στάση του ανθρώπου απέναντι στον κόσμο.

Αλλά και το σύμπαν εξελίσσεται. Φυσικά, η ανάπτυξη της κοινωνίας και του Σύμπαντος διεξάγεται σε διαφορετικούς ρυθμούς. Αλλά η αμοιβαία επιβολή τους καθιστά πρακτικά απραγματοποίητη την ιδέα της δημιουργίας μιας τελικής, ολοκληρωμένης, απολύτως αληθινής επιστημονικής εικόνας του κόσμου.

Έτσι, προσπαθήσαμε να σημειώσουμε ορισμένα θεμελιώδη χαρακτηριστικά της σύγχρονης φυσικής-επιστημονικής εικόνας του κόσμου. Αυτό είναι απλώς το γενικό περίγραμμά του, αφού το σκιαγραφήσει κανείς μπορεί να προχωρήσει σε μια πιο λεπτομερή γνωριμία με τις συγκεκριμένες εννοιολογικές καινοτομίες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Θα μιλήσουμε για αυτά στα επόμενα κεφάλαια.

Επιθεώρηση των ερωτήσεων

1. Γιατί η επιστήμη εμφανίζεται μόνο στους VI-IV αιώνες. προ ΧΡΙΣΤΟΥ ε, όχι νωρίτερα; Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της επιστημονικής γνώσης;

2. Ποια είναι η ουσία της αρχής της παραποίησης; Πώς λειτουργεί;

3. Ονομάστε τα κριτήρια για τη διάκριση του θεωρητικού και του εμπειρικού επιπέδου της επιστημονικής γνώσης. Τι ρόλο παίζει καθένα από αυτά τα επίπεδα στην επιστημονική γνώση;

5. Τι είναι ένα παράδειγμα;

6. Περιγράψτε το περιεχόμενο της φυσικής επιστημονικής επανάστασης του τέλους του XIX - των αρχών του XX αιώνα.

7. «Αυτός ο κόσμος ήταν τυλιγμένος σε βαθύ σκοτάδι. Και εγένετο φως! Και έρχεται ο Νεύτωνας. Όμως ο Σατανάς δεν περίμενε πολύ για εκδίκηση. Ήρθε ο Αϊνστάιν - και όλα έγιναν όπως πριν. (S. Ya. Marshak)

Για ποιο χαρακτηριστικό της επιστημονικής γνώσης ειρωνεύεται ο συγγραφέας;

8. Ποια είναι η ουσία της αρχής του παγκόσμιου εξελικτισμού; Πώς εκδηλώνεται;

9. Περιγράψτε τις κύριες ιδέες των συνεργειών. Ποια είναι η καινοτομία της συνεργιστικής προσέγγισης;

10. Να αναφέρετε τα κύρια χαρακτηριστικά της σύγχρονης φυσικοεπιστημονικής εικόνας του κόσμου.

Βιβλιογραφία

1. Knyazeva E.N., Kurdyumov S.P.Νόμοι εξέλιξης και αυτοοργάνωσης πολύπλοκων συστημάτων. - Μ.: Nauka, 1994.

2. Kuznetsov V.I., Idlis G.M., Gutina V.N.Φυσικές Επιστήμες. - M.: Agar, 1996.

3. Kuhn T.Η δομή των επιστημονικών επαναστάσεων. - Μ.: Πρόοδος 1975.

4. Λάκατος Ι.Μεθοδολογία επιστημονικών ερευνητικών προγραμμάτων // Ερωτήματα Φιλοσοφίας. - 1995. - Νο. 4.

5. Rovinsky R.E.Αναπτυσσόμενο Σύμπαν. - Μ., 1995.

6. Μοντέρνοφιλοσοφία της επιστήμης. - Μ.: Λόγος, 1996.

7. Stepin V. S., Gorokhov V. G., Rozov M. A.Φιλοσοφία της επιστήμης και της τεχνολογίας. - Μ.: Γαρδαρίκα, 1996.

8. Φιλοσοφίακαι μεθοδολογία της επιστήμης. - M.: Aspect Press 1996.

_________________________________

7.3.5. Νοσφαίρα. Οι διδασκαλίες του V. I. Vernadsky για τη νοόσφαιρα

Η τεράστια επίδραση του ανθρώπου στη φύση και οι μεγάλης κλίμακας συνέπειες των δραστηριοτήτων του χρησίμευσαν ως βάση για τη δημιουργία

διδασκαλίες για νοοσφαίρα.Ο όρος "νοόσφαιρα" (γρ. που5-μυαλό) μεταφράζεται κυριολεκτικά ως η σφαίρα του νου. Εισήχθη για πρώτη φορά στην επιστημονική κυκλοφορία το 1927 από έναν Γάλλο επιστήμονα E. Leroy.Μαζί με Teilhard de Chardinθεωρούσε τη νοόσφαιρα ως ένα είδος ιδανικού σχηματισμού, ένα εξω-βιόσφαιρο κέλυφος σκέψης που περιβάλλει τη Γη.

Ορισμένοι επιστήμονες προτείνουν να χρησιμοποιηθούν άλλες έννοιες αντί της έννοιας "νοόσφαιρα": "τεχνόσφαιρα", "ανθρωπόσφαιρα", "ψυχόσφαιρα", "κοινωνιοσφαιρία" ή να χρησιμοποιηθούν ως συνώνυμα. Αυτή η προσέγγιση φαίνεται να είναι πολύ αμφιλεγόμενη, καθώς υπάρχει μια ορισμένη διαφορά μεταξύ των αναφερόμενων εννοιών και της έννοιας "νοόσφαιρα".

Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι το δόγμα της νοόσφαιρας δεν έχει ακόμη έναν πλήρη κανονικό χαρακτήρα, ο οποίος θα μπορούσε να ληφθεί ως κάποιου είδους άνευ όρων οδηγός δράσης. Το δόγμα της νοόσφαιρας διατυπώθηκε επίσης στα έργα ενός από τους ιδρυτές της, του V. I. Vernadsky. Στα έργα του, μπορεί κανείς να βρει διαφορετικούς ορισμούς και ιδέες για τη νοόσφαιρα, η οποία, επιπλέον, άλλαξε κατά τη διάρκεια της ζωής ενός επιστήμονα. Ο Vernadsky άρχισε να αναπτύσσει αυτήν την ιδέα από τις αρχές της δεκαετίας του '30. μετά από μια λεπτομερή ανάπτυξη του δόγματος της βιόσφαιρας. Συνειδητοποιώντας τον τεράστιο ρόλο και τη σημασία του ανθρώπου στη ζωή και τη μεταμόρφωση του πλανήτη, ο V. I. Vernadsky χρησιμοποιεί την έννοια της "νοόσφαιρας" με διαφορετικές έννοιες: 1) ως κατάσταση του πλανήτη, όταν ένα άτομο γίνεται η μεγαλύτερη μεταμορφωτική γεωλογική δύναμη. 2) ως περιοχή ενεργητικής εκδήλωσης της επιστημονικής σκέψης. 3) ως ο κύριος παράγοντας στην αναδιάρθρωση και αλλαγή της βιόσφαιρας.

Πολύ σημαντικό στις διδασκαλίες του V. I. Vernadsky για τη νοόσφαιρα ήταν ότι πρώτος συνειδητοποίησε και προσπάθησε να συνθέσει φυσικές και κοινωνικές επιστήμεςκατά τη μελέτη των προβλημάτων της παγκόσμιας ανθρώπινης δραστηριότητας, αναδιαρθρώνοντας ενεργά το περιβάλλον. Κατά τη γνώμη του, η νοόσφαιρα είναι ήδη ένα ποιοτικά διαφορετικό, ανώτερο στάδιο της βιόσφαιρας, που σχετίζεται με μια ριζική μεταμόρφωση όχι μόνο της φύσης, αλλά και του ίδιου του ανθρώπου. Δεν πρόκειται απλώς για μια σφαίρα εφαρμογής της ανθρώπινης γνώσης σε υψηλό επίπεδο τεχνολογίας. Για αυτό αρκεί η έννοια της «τεχνόσφαιρας». Μιλάμε για ένα τέτοιο στάδιο στη ζωή της ανθρωπότητας όπου η μεταμορφωτική δραστηριότητα του ανθρώπου θα βασίζεται σε μια αυστηρά επιστημονική και πραγματικά λογική κατανόηση όλων των συνεχιζόμενων διεργασιών και θα συνδυάζεται αναγκαστικά με τα «συμφέροντα της φύσης».

Επί του παρόντος υπό νοοσφαίρακατανοείται η σφαίρα αλληλεπίδρασης μεταξύ ανθρώπου και φύσης, εντός της οποίας η λογική ανθρώπινη δραστηριότητα γίνεται ο κύριος καθοριστικός παράγοντας στην ανάπτυξη. ΣΕ δομή της νοόσφαιραςμπορούν να διακριθούν ως συστατικά της ανθρωπότητας, κοινωνικά συστήματα, το σύνολο της επιστημονικής γνώσης, το άθροισμα εξοπλισμού και τεχνολογιών σε ενότητα με τη βιόσφαιρα Η αρμονική διασύνδεση όλων των στοιχείων της δομής είναι η βάση για τη βιώσιμη ύπαρξη και ανάπτυξη της νοόσφαιρας .

Μιλώντας για την εξελικτική ανάπτυξη του κόσμου, τη μετάβασή του στη νοόσφαιρα, οι ιδρυτές αυτού του δόγματος διέφεραν στην κατανόηση της ουσίας αυτής της διαδικασίας. Ο Teilhard de Chardin μίλησε για τη σταδιακή μετάβαση της βιόσφαιρας στη νοόσφαιρα, δηλ. «στο βασίλειο του νου, η εξέλιξη του οποίου υπόκειται στο νου και στη βούληση του ανθρώπου», εξομαλύνοντας σταδιακά τις δυσκολίες μεταξύ ανθρώπου και φύσης.

Στο V. I. Vernadsky συναντάμε μια διαφορετική προσέγγιση. Στο δόγμα του για τη βιόσφαιρα, η ζωντανή ύλη μεταμορφώνει το ανώτερο κέλυφος της Γης. Σταδιακά, η ανθρώπινη παρέμβαση αυξάνεται, η ανθρωπότητα γίνεται η κύρια πλανητική γεωλογική δύναμη. Επομένως (ο πυρήνας του δόγματος του Vernadsky για τη νοόσφαιρα) ο άνθρωπος είναι άμεσα υπεύθυνος για την εξέλιξη του πλανήτη. Η κατανόηση αυτής της διατριβής είναι επίσης απαραίτητη για τη δική του επιβίωση. Ο αυθορμητισμός της ανάπτυξης θα καταστήσει τη βιόσφαιρα ακατάλληλη για ανθρώπινη κατοίκηση. Από αυτή την άποψη, ένα άτομο θα πρέπει να μετρήσει τις ανάγκες του με τις δυνατότητες της βιόσφαιρας. Ο αντίκτυπος σε αυτό πρέπει να δοσομετρηθεί από το μυαλό στην πορεία της εξέλιξης της βιόσφαιρας και της κοινωνίας. Σταδιακά, η βιόσφαιρα μετατρέπεται σε νοόσφαιρα, όπου η ανάπτυξή της αποκτά ελεγχόμενο χαρακτήρα.

Αυτή είναι η δύσκολη φύση της εξέλιξης της φύσης, της βιόσφαιρας, καθώς και η πολυπλοκότητα της εμφάνισης της νοόσφαιρας, καθορίζοντας τον ρόλο και τη θέση του ανθρώπου σε αυτήν. Ο Β. Ι. Βερνάντσκι τόνισε επανειλημμένα ότι η ανθρωπότητα μπαίνει μόνο σε αυτήν την κατάσταση. Και σήμερα, αρκετές δεκαετίες μετά τον θάνατο του επιστήμονα, δεν υπάρχουν επαρκείς λόγοι για να μιλήσουμε για σταθερή ευφυή ανθρώπινη δραστηριότητα (δηλαδή ότι έχουμε ήδη φτάσει στην κατάσταση της νοόσφαιρας). Και έτσι θα είναι τουλάχιστον έως ότου η ανθρωπότητα λύσει τα παγκόσμια προβλήματα του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένων των περιβαλλοντικών. Περισσότερα για τη νοόσφαιρα

μιλούν για το ιδανικό που πρέπει να επιδιώκει ένα άτομο.

7.4. Η σχέση του χώρου με την άγρια ​​ζωή

Λόγω της διασύνδεσης όλων όσων υπάρχουν, ο κόσμος έχει ενεργή επιρροή στις πιο διαφορετικές διαδικασίες της ζωής στη Γη.

Ο VI Vernadsky, μιλώντας για τους παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη της βιόσφαιρας, επεσήμανε, μεταξύ άλλων, την κοσμική επίδραση. Έτσι, τόνισε ότι χωρίς κοσμικά σώματα, ιδιαίτερα χωρίς τον Ήλιο, δεν θα μπορούσε να υπάρξει ζωή στη Γη. Οι ζωντανοί οργανισμοί μετατρέπουν την κοσμική ακτινοβολία σε γήινη ενέργεια (θερμική, ηλεκτρική, χημική, μηχανική) σε μια κλίμακα που καθορίζει την ύπαρξη της βιόσφαιρας.

Ο Σουηδός επιστήμονας επεσήμανε τον σημαντικό ρόλο του σύμπαντος στην εμφάνιση της ζωής στη Γη. Ο βραβευμένος με Νόμπελ S. Arrhenius.Κατά τη γνώμη του, η εισαγωγή ζωής στη Γη από το διάστημα ήταν δυνατή με τη μορφή βακτηρίων λόγω της κοσμικής σκόνης και ενέργειας. Ο V. I. Vernadsky δεν απέκλεισε την πιθανότητα εμφάνισης ζωής στη Γη από το διάστημα.

Η επίδραση του διαστήματος στις διεργασίες που συμβαίνουν στη Γη (για παράδειγμα, η Σελήνη στις παλίρροιες, οι ηλιακές εκλείψεις) παρατηρήθηκε από τους ανθρώπους στην αρχαιότητα. Ωστόσο, για πολλούς αιώνες, η σύνδεση μεταξύ του Κόσμου και της Γης γινόταν πιο συχνά κατανοητή σε επίπεδο επιστημονικών υποθέσεων και εικασιών ή ακόμη και εκτός του πλαισίου της επιστήμης. Αυτό οφειλόταν σε μεγάλο βαθμό στις περιορισμένες ανθρώπινες δυνατότητες, την επιστημονική βάση και τα διαθέσιμα εργαλεία. ΣΕ XXΜε την πάροδο των αιώνων, η γνώση για την επίδραση του διαστήματος στη Γη έχει αυξηθεί σημαντικά. Και αυτή είναι η αξία των Ρώσων επιστημόνων, κυρίως εκπροσώπων Ρωσικός κοσμισμός - A. L. Chizhevsky, K. E. Tsiolkovsky, L. N. Gumilyov, V. I. Vernadsky και άλλοι.

Ο A. L. Chizhevsky πέτυχε με πολλούς τρόπους να κατανοήσει, να αξιολογήσει και να προσδιορίσει την κλίμακα της επιρροής του σύμπαντος, και κυρίως του Ήλιου, στην επίγεια ζωή και τις εκδηλώσεις της. Αυτό αποδεικνύεται εύγλωττα από τους τίτλους των έργων του: «Φυσικοί παράγοντες της ιστορικής διεργασίας», «Earth echo of solar storms» κ.λπ.

Οι επιστήμονες έχουν δώσει από καιρό προσοχή σε εκδηλώσεις ηλιακής δραστηριότητας (κηλίδες, δάδες στην επιφάνειά του, προεξοχές). Αυτή η δραστηριότητα, με τη σειρά της, αποδείχθηκε ότι σχετίζεται με ηλεκτρομαγνητικές και άλλες διακυμάνσεις στον παγκόσμιο χώρο. Ο A. L. Chizhevsky, έχοντας πραγματοποιήσει πολυάριθμες επιστημονικές μελέτες στην αστρονομία, τη βιολογία και την ιστορία, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο Ήλιος και η δραστηριότητά του έχουν πολύ σημαντική επίδραση στις βιολογικές και κοινωνικές διεργασίες στη Γη («Φυσικοί παράγοντες της ιστορικής διαδικασίας»).

Το 1915, ο 18χρονος A.L. Chizhevsky, ο οποίος μελέτησε αφοσιωμένα την αστρονομία, τη χημεία και τη φυσική, επέστησε την προσοχή στον συγχρονισμό του σχηματισμού ηλιακών κηλίδων και την ταυτόχρονη εντατικοποίηση των εχθροπραξιών στα μέτωπα του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου. Το συσσωρευμένο και γενικευμένο στατιστικό υλικό του επέτρεψε να κάνει αυτή τη μελέτη επιστημονική και πειστική.

Το νόημα της ιδέας του, βασισμένου σε πλούσιο τεκμηριωμένο υλικό, ήταν να αποδείξει την ύπαρξη κοσμικών ρυθμών και την εξάρτηση της βιολογικής και κοινωνικής ζωής στη Γη από τον παλμό του διαστήματος. Ο K. E. Tsiolkovsky αξιολόγησε το έργο του συναδέλφου του ως εξής: «Ο νεαρός επιστήμονας προσπαθεί να ανακαλύψει μια λειτουργική σχέση μεταξύ της συμπεριφοράς της ανθρωπότητας και των διακυμάνσεων στη δραστηριότητα του Ήλιου και με υπολογισμούς για τον προσδιορισμό του ρυθμού, των κύκλων και των περιόδων αυτών των αλλαγών και τις διακυμάνσεις, δημιουργώντας έτσι μια νέα σφαίρα ανθρώπινης γνώσης. Όλες αυτές οι ευρείες γενικεύσεις και τολμηρές σκέψεις εκφράζονται από τον Τσιζέφσκι για πρώτη φορά, γεγονός που τους δίνει μεγάλη αξία και προκαλεί ενδιαφέρον. Αυτή η εργασία είναι ένα παράδειγμα της συγχώνευσης διαφόρων επιστημών μαζί στη μονιστική βάση της φυσικής και μαθηματικής ανάλυσης» 1 .

Μόνο πολλά χρόνια αργότερα, οι σκέψεις και τα συμπεράσματα που εξέφρασε ο A. L. Chizhevsky σχετικά με την επίδραση του Ήλιου στις επίγειες διαδικασίες επιβεβαιώθηκαν στην πράξη. Πολυάριθμες παρατηρήσεις έχουν δείξει μια αναμφισβήτητη εξάρτηση μαζικών εκρήξεων νευροψυχιατρικών και καρδιαγγειακών παθήσεων στους ανθρώπους κατά τη διάρκεια περιοδικών κύκλων ηλιακής δραστηριότητας. Οι προβλέψεις για τις λεγόμενες «κακές μέρες» για την υγεία είναι συνηθισμένες αυτές τις μέρες.

Η ιδέα του Chizhevsky είναι ενδιαφέρουσα ότι οι μαγνητικές διαταραχές στον Ήλιο, λόγω της ενότητας του Κόσμου, μπορούν να επηρεάσουν σοβαρά το πρόβλημα της υγείας των ηγετών των κρατών. Άλλωστε, επικεφαλής των περισσότερων κυβερνήσεων σε πολλές χώρες βρίσκονται μεσήλικες. Οι ρυθμοί που συμβαίνουν στη Γη και στο διάστημα, φυσικά, επηρεάζουν την υγεία και την ευημερία τους. Αυτό είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο σε συνθήκες ολοκληρωτικών, δικτατορικών καθεστώτων. Και εάν στην κεφαλή του κράτους βρίσκονται ανήθικα άτομα ή άτομα με νοητική υστέρηση, τότε οι παθολογικές αντιδράσεις τους σε κοσμικές διαταραχές μπορεί να οδηγήσουν σε απρόβλεπτες και τραγικές συνέπειες τόσο για τους λαούς των χωρών τους όσο και για όλη την ανθρωπότητα σε συνθήκες όπου πολλές χώρες διαθέτουν ισχυρά όπλα. καταστροφή.

Ξεχωριστή θέση κατέχει η δήλωση του Chizhevsky ότι ο Ήλιος επηρεάζει σημαντικά όχι μόνο τις βιολογικές, αλλά και τις κοινωνικές διεργασίες στη Γη. Οι κοινωνικές συγκρούσεις (πόλεμοι, ταραχές, επαναστάσεις), σύμφωνα με τον A. L. Chizhevsky, καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από τη συμπεριφορά και τη δραστηριότητα του φωτιστικού μας. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του, κατά τη διάρκεια της ελάχιστης ηλιακής δραστηριότητας υπάρχει ελάχιστος αριθμός μαζικών ενεργών κοινωνικών εκδηλώσεων στην κοινωνία (περίπου 5%). Κατά τη διάρκεια της αιχμής της ηλιακής δραστηριότητας, ο αριθμός τους φτάνει το 60%.

Πολλές από τις ιδέες του A. L. Chizhevsky έχουν βρει την εφαρμογή τους στον τομέα του διαστήματος και των βιολογικών επιστημών. Επιβεβαιώνουν την αχώριστη ενότητα του ανθρώπου και του σύμπαντος, επισημαίνουν τη στενή αμοιβαία επιρροή τους.

Πολύ πρωτότυπες ήταν οι διαστημικές ιδέες του πρώτου εκπροσώπου του ρωσικού κοσμισμού N. F. Fedorova.Είχε μεγάλες ελπίδες για τη μελλοντική ανάπτυξη της επιστήμης. Είναι αυτή, σύμφωνα με τον N. F. Fedorov, που θα βοηθήσει ένα άτομο να παρατείνει τη ζωή του και στο μέλλον να τον κάνει αθάνατο. Η επανεγκατάσταση ανθρώπων σε άλλους πλανήτες λόγω της μεγάλης συσσώρευσης θα γίνει απαραίτητη πραγματικότητα. Ο χώρος για τον Fedorov είναι ένα ενεργό πεδίο ανθρώπινης δραστηριότητας. Στα μέσα του XIX αιώνα. πρότεινε τη δική του εκδοχή για την κίνηση των ανθρώπων στο διάστημα. Σύμφωνα με τον στοχαστή, γι 'αυτό θα χρειαστεί να κυριαρχήσει η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια της υδρογείου, η οποία θα επιτρέψει να ρυθμίσει την κίνησή της στο παγκόσμιο διάστημα και να μετατρέψει τη Γη σε διαστημόπλοιο ("earth rover") για πτήσεις στο διάστημα. ΣΕ

Κ. Ε. Τσιολκόφσκι.Κατέχει επίσης μια σειρά από πρωτότυπες φιλοσοφικές ιδέες. Η ζωή, σύμφωνα με τον Τσιολκόφσκι, είναι αιώνια. «Μετά από κάθε θάνατο, συμβαίνει το ίδιο πράγμα - σκόρπισμα ... Πάντα ζούσαμε και θα ζούμε πάντα, αλλά κάθε φορά με μια νέα μορφή και, φυσικά, χωρίς ανάμνηση του παρελθόντος ... Ένα κομμάτι ύλης υπόκειται σε μια αμέτρητη σειρά ζωών, αν και χωρισμένες από τεράστια χρονικά διαστήματα...» 1 . Σε αυτό, ο στοχαστής είναι πολύ κοντά στις ινδουιστικές διδασκαλίες για τη μετεμψύχωση των ψυχών, καθώς και στον Δημόκριτο.

1 Tsiolkovsky K.E.

Έτσι φαντάζεται ο Τσιολκόφσκι την τεχνολογία της «ανθρωπιστικής βοήθειας». Το «Perfect World» φροντίζει για τα πάντα. Σε άλλους πλανήτες χαμηλότερης ανάπτυξης, υποστηρίζεται και ενθαρρύνεται «μόνο οι καλοί». «Κάθε απόκλιση προς το κακό ή τον πόνο διορθώνεται προσεκτικά. Προς ποια κατεύθυνση? Ναι, μέσω επιλογής: οι κακοί, ή αυτοί που παρεκκλίνουν προς το κακό, μένουν χωρίς απογόνους... Η δύναμη των τέλειων διεισδύει σε όλους τους πλανήτες, σε όλα τα πιθανά μέρη της ζωής και παντού. Αυτά τα μέρη κατοικούνται από το δικό τους ώριμο είδος. Δεν είναι σαν ένας κηπουρός να καταστρέφει όλα τα αχρησιμοποίητα φυτά στη γη του και να αφήνει μόνο τα καλύτερα λαχανικά! Αν η παρέμβαση δεν βοηθήσει, και δεν προβλέπεται τίποτα άλλο εκτός από ταλαιπωρία, τότε ολόκληρος ο ζωντανός κόσμος καταστρέφεται ανώδυνα...» 1 .

\ Τσιολκόφσκι Κ.Ε. Διάταγμα. όπ. - S. 378-379.

Στο μέλλον, σύμφωνα με τα σχέδια του Fedorov, ο άνθρωπος θα ενώσει όλους τους κόσμους και θα γίνει «πλανητικός μηχανικός». Αυτό θα εκδηλώσει ιδιαίτερα στενά την ενότητα του ανθρώπου και του σύμπαντος.

Οι ιδέες του N. F. Fedorov σχετικά με την επανεγκατάσταση ανθρώπων σε άλλους πλανήτες αναπτύχθηκαν από έναν λαμπρό επιστήμονα στον τομέα της επιστήμης πυραύλων Κ. Ε. Τσιολκόφσκι.Κατέχει επίσης μια σειρά από πρωτότυπες φιλοσοφικές ιδέες. Η ζωή, σύμφωνα με τον Τσιολκόφσκι, είναι αιώνια. «Μετά από κάθε θάνατο, συμβαίνει το ίδιο πράγμα - σκόρπισμα ... Πάντα ζούσαμε και θα ζούμε πάντα, αλλά κάθε φορά με μια νέα μορφή και, φυσικά, χωρίς ανάμνηση του παρελθόντος ... Ένα κομμάτι ύλης υπόκειται σε μια αμέτρητη σειρά ζωών, αν και χωρισμένες από τεράστια χρονικά διαστήματα...» 1 . Σε αυτό, ο στοχαστής είναι πολύ κοντά στις ινδουιστικές διδασκαλίες για τη μετεμψύχωση των ψυχών, καθώς και στον Δημόκριτο.

Βασισμένος στη θεμελιωδώς διαλεκτική ιδέα της καθολικής ζωής, που υπάρχει παντού και πάντα μέσα από κινούμενα και αιώνια ζωντανά άτομα, ο Tsiolkovsky προσπάθησε να οικοδομήσει ένα αναπόσπαστο πλαίσιο «κοσμικής φιλοσοφίας».

Ο επιστήμονας πίστευε ότι η ζωή και η νοημοσύνη στη Γη δεν είναι οι μόνες στο σύμπαν. Είναι αλήθεια ότι χρησιμοποίησε ως απόδειξη μόνο τον ισχυρισμό ότι το Σύμπαν είναι απεριόριστο, και το θεώρησε αρκετά αρκετό. Διαφορετικά, "ποιο θα ήταν το νόημα του Σύμπαντος αν δεν ήταν γεμάτο με έναν οργανικό, ευφυή, αισθησιακό κόσμο;" Με βάση τη συγκριτική νεότητα της Γης, καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η ζωή είναι πολύ πιο τέλεια σε άλλους «παλαιότερους πλανήτες» 2 . Επιπλέον, επηρεάζει ενεργά άλλα επίπεδα ζωής, συμπεριλαμβανομένου του γήινου.

Στη φιλοσοφική του ηθική, ο Τσιολκόφσκι είναι καθαρά ορθολογιστής και συνεπής. Ανεβάζοντας την ιδέα της συνεχούς βελτίωσης της ύλης σε απόλυτο, ο Tsiolkovsky βλέπει αυτή τη διαδικασία ως εξής. Το εξωτερικό διάστημα που δεν έχει όρια κατοικείται από νοήμονα όντα διαφόρων επιπέδων ανάπτυξης. Υπάρχουν πλανήτες που, όσον αφορά την ανάπτυξη της ευφυΐας και της δύναμης, έχουν φτάσει στο υψηλότερο επίπεδο και είναι μπροστά από άλλους. Αυτοί οι «τέλειοι» πλανήτες, έχοντας περάσει από όλα τα μαρτύρια της εξέλιξης και γνωρίζοντας το θλιβερό παρελθόν και την προηγούμενη ατέλειά τους, έχουν

" Tsiolkovsky K.E.Όνειρα γης και ουρανού. - Τούλα: Περίπου. Βιβλίο. εκδοτικός οίκος, 1986. -Σ. 380-381.

2 Tsiolkovsky K.E. Διάταγμα. όπ. - S. 378-379.

το ηθικό δικαίωμα να ρυθμίζουν τη ζωή σε άλλους, μέχρι τώρα πρωτόγονους πλανήτες, για να σώσουν τον πληθυσμό τους από τους πόνους της ανάπτυξης.

Έτσι φαντάζεται ο Τσιολκόφσκι την τεχνολογία της «ανθρωπιστικής βοήθειας». Το «Perfect World» φροντίζει για τα πάντα. Σε άλλους πλανήτες χαμηλότερης ανάπτυξης τουςΤο «μόνο το καλό» υποστηρίζεται και ενθαρρύνεται. «Κάθε απόκλιση προς το κακό ή τον πόνο διορθώνεται προσεκτικά. Προς ποια κατεύθυνση? Ναι, μέσω επιλογής: οι κακοί, ή αυτοί που παρεκκλίνουν προς το κακό, μένουν χωρίς απογόνους... Η δύναμη των τέλειων διεισδύει σε όλους τους πλανήτες, σε όλα τα πιθανά μέρη της ζωής και παντού. Αυτά τα μέρη κατοικούνται από το δικό τους ώριμο είδος. Δεν είναι σαν ένας κηπουρός να καταστρέφει όλα τα αχρησιμοποίητα φυτά στη γη του και να αφήνει μόνο τα καλύτερα λαχανικά! Αν η παρέμβαση δεν βοηθήσει, και δεν προβλέπεται τίποτα άλλο εκτός από ταλαιπωρία, τότε ολόκληρος ο ζωντανός κόσμος καταστρέφεται ανώδυνα...» 1 .

Ο K. E. Tsiolkovsky μελέτησε και κάλυψε βαθύτερα από τους συγχρόνους του φιλοσοφικά προβλήματα της εξερεύνησης του διαστήματος.Πίστευε ότι η Γη στο Σύμπαν έχει έναν ιδιαίτερο ρόλο. Η Γη αναφέρεται στους μεταγενέστερους πλανήτες, «υποσχόμενοι». Μόνο σε έναν μικρό αριθμό τέτοιων πλανητών θα δοθεί το δικαίωμα σε ανεξάρτητη ανάπτυξη και βασανισμό, συμπεριλαμβανομένης της Γης.

Στην πορεία της εξέλιξης, με την πάροδο του χρόνου, θα σχηματιστεί μια ένωση όλων των νοήμων ανώτερων όντων του σύμπαντος. Πρώτα - με τη μορφή μιας ένωσης εκείνων που κατοικούν στους πλησιέστερους ήλιους, στη συνέχεια - μια ένωση ενώσεων και ούτω καθεξής, ad infinitum, αφού το ίδιο το Σύμπαν είναι άπειρο.

Το ηθικό, κοσμικό καθήκον της Γης είναι να συμβάλει στη βελτίωση του σύμπαντος. Οι γήινοι μπορούν να δικαιολογήσουν την υψηλή αποστολή τους στη βελτίωση του κόσμου μόνο με το να εγκαταλείψουν τη Γη και να πάνε στο διάστημα. Ως εκ τούτου, ο Tsiolkovsky βλέπει το προσωπικό του καθήκον να βοηθά τους γήινους να οργανώσουν την επανεγκατάσταση σε άλλους πλανήτες και την εγκατάστασή τους σε όλο το Σύμπαν. Τόνισε ότι η ουσία της κοσμικής του φιλοσοφίας είναι «στη μετανάστευση από τη Γη και στην εγκατάσταση του Κόσμου». Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η εφεύρεση του πυραύλου για τον Tsiolkovsky δεν ήταν καθόλου αυτοσκοπός (όπως πιστεύουν ορισμένοι, βλέποντας σε αυτόν μόνο έναν επιστήμονα πυραύλων), αλλά μια μέθοδος διείσδυσης στα βάθη του διαστήματος.

1 Tsiolkovsky K.E.Διάταγμα. όπ. - S. 378-379.

Ο επιστήμονας πίστευε ότι πολλά εκατομμύρια χρόνια βελτιώνουν σταδιακά τη φύση του ανθρώπου και την κοινωνική του οργάνωση. Στην πορεία της εξέλιξης, το ανθρώπινο σώμα θα υποστεί σημαντικές αλλαγές που θα μετατρέψουν έναν άνθρωπο, ουσιαστικά, σε ένα ορθολογικό «ζώο-φυτό», που επεξεργάζεται τεχνητά την ηλιακή ενέργεια. Έτσι, θα επιτευχθεί το πλήρες πεδίο της θέλησής του και η ανεξαρτησία του από το περιβάλλον. Στο τέλος, η ανθρωπότητα θα είναι σε θέση να εκμεταλλευτεί ολόκληρο τον περιηλιακό χώρο και την ηλιακή ενέργεια. Και με την πάροδο του χρόνου, ο επίγειος πληθυσμός θα εγκατασταθεί σε όλο τον περιφερειακό ηλιακό χώρο.

Οι ιδέες του K. E. Tsiolkovsky για την ενότητα των διαφόρων κόσμων του χώρου, τη συνεχή βελτίωσή του, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του ανθρώπου, σχετικά με την έξοδο της ανθρωπότητας στο διάστημα, περιέχουν ένα σημαντικό φιλοσοφικό και ανθρωπιστικό νόημα.

Σήμερα, ανακύπτουν ήδη πρακτικά προβλήματα επιρροής του ανθρώπου στο διάστημα. Έτσι, σε σχέση με τακτικές διαστημικές πτήσεις, υπάρχει πιθανότητα ακούσιας εισαγωγής ζωντανών οργανισμών στο διάστημα, ιδίως σε άλλους πλανήτες. Ορισμένα επίγεια βακτήρια είναι σε θέση να αντέξουν την πιο ακραία θερμοκρασία, την ακτινοβολία και άλλες συνθήκες ύπαρξης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το εύρος θερμοκρασίας ύπαρξης σε ορισμένα είδη μονοκύτταρων οργανισμών φτάνει τους 600 βαθμούς. Είναι αδύνατο να προβλέψουμε πώς θα συμπεριφερθούν σε ένα διαφορετικό απόκοσμο περιβάλλον.

Επί του παρόντος, οι άνθρωποι αρχίζουν να χρησιμοποιούν ενεργά το χώρο για την επίλυση συγκεκριμένων τεχνολογικών προβλημάτων, είτε πρόκειται για την καλλιέργεια σπάνιων κρυστάλλων, τη συγκόλληση και άλλες εργασίες. Και οι διαστημικοί δορυφόροι έχουν από καιρό αναγνωριστεί ως μέσο συλλογής και μετάδοσης διαφόρων πληροφοριών.

7.5. Αντιφάσεις στο σύστημα: φύση-βιόσφαιρα-άνθρωπος

Η σχέση φύσης και κοινωνίας δεν μπορεί να θεωρηθεί έξω από τις αντιθέσεις που αναπόφευκτα προκύπτουν και υπάρχουν μεταξύ τους. Η ιστορία της συνύπαρξης ανθρώπου και φύσης είναι μια ενότητα δύο τάσεων.

Πρώτον, με την ανάπτυξη της κοινωνίας και των παραγωγικών της δυνάμεων, η κυριαρχία του ανθρώπου πάνω στη φύση επεκτείνεται συνεχώς και ραγδαία. Σήμερα εκδηλώνεται ήδη σε πλανητική κλίμακα. Δεύτερον, οι αντιθέσεις και η δυσαρμονία μεταξύ ανθρώπου και φύσης βαθαίνουν συνεχώς.

Η φύση, παρά την αμέτρητη ποικιλομορφία των συστατικών της μερών, είναι ένα ενιαίο σύνολο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η επιρροή ενός ατόμου σε ξεχωριστά μέρη μιας εξωτερικής υποταγής και ταυτόχρονα ειρηνικής φύσης έχει αντίκτυπο, επιπλέον, ανεξάρτητα από τη βούληση των ανθρώπων, και στα άλλα συστατικά του. Τα αποτελέσματα της απάντησης είναι συχνά απρόβλεπτα και δύσκολο να προβλεφθούν. Ένα άτομο οργώνει τη γη, βοηθώντας την ανάπτυξη φυτών χρήσιμων για αυτόν, αλλά λόγω λαθών στη γεωργία, το γόνιμο στρώμα ξεπλένεται. Η αποψίλωση των δασών για καλλιεργήσιμες εκτάσεις στερεί από το έδαφος επαρκή υγρασία, και ως αποτέλεσμα, τα χωράφια σύντομα γίνονται άγονα. Η καταστροφή των αρπακτικών μειώνει την αντίσταση των φυτοφάγων και επιδεινώνει το γονίδιο τους. Μια τέτοια «μαύρη λίστα» τοπικών επιρροών του ανθρώπου και της ανταπόκρισης της φύσης μπορεί να συνεχιστεί επ’ αόριστον.

Η αγνόηση από τον άνθρωπο της ολοκληρωμένης διαλεκτικής φύσης της φύσης οδηγεί σε αρνητικές συνέπειες τόσο για αυτήν όσο και για την κοινωνία. Ο Φ. Ένγκελς έγραψε διορατικά για αυτό κάποτε: «Ας μην παρασυρθούμε, ωστόσο, πολύ από τις νίκες μας επί της φύσης. Για κάθε τέτοια νίκη, μας εκδικείται. Κάθε μία από αυτές τις νίκες, είναι αλήθεια, πρώτα από όλα έχει τις συνέπειες που περιμέναμε, αλλά δεύτερον και τρίτον, εντελώς διαφορετικές, απρόβλεπτες συνέπειες, που πολύ συχνά καταστρέφουν τις συνέπειες των πρώτων.

Τα κενά στο γενικό επίπεδο κουλτούρας, αγνοώντας από γενιές ανθρώπων τα πρότυπα και τα χαρακτηριστικά του ζωντανού κόσμου, δυστυχώς, είναι μια θλιβερή πραγματικότητα ακόμα και σήμερα. Πικρή απόδειξη του πόσο πεισματικά δεν θέλει η ανθρωπότητα να μάθει από τα δικά της λάθη μπορεί να είναι ποτάμια που έχουν γίνει ρηχά μετά την αποψίλωση των δασών, αλατούχα ως αποτέλεσμα αγράμματης άρδευσης και έχουν γίνει ακατάλληλα για τη γεωργία, ξηρές θάλασσες (θάλασσα Αράλη) κ.λπ.

Αρνητική τόσο για τη φύση όσο και για την κοινωνία είναι η ασυνήθιστη παρέμβαση του ανθρώπου στο περιβάλλον.

1 Marx K., Engels F. Op. Τ. 20. - Σ. 495.

περιβάλλον σήμερα, διότι οι συνέπειές του λόγω του υψηλού επιπέδου ανάπτυξης των παραγωγικών δυνάμεων είναι συχνά παγκόσμιας φύσης και δημιουργούν παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα.

Ο όρος «οικολογία», που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από Γερμανό βιολόγο Ε. Χέκελτο 1866, δηλώνει επιστήμη για τη σχέση των ζωντανών οργανισμών με το περιβάλλον.Ο επιστήμονας πίστευε ότι η νέα επιστήμη θα ασχολούνταν μόνο με τη σχέση των ζώων και των φυτών με το περιβάλλον τους. Ωστόσο, μιλώντας σήμερα για τα προβλήματα της οικολογίας (αυτός ο όρος έχει μπει σταθερά στη ζωή μας τη δεκαετία του '70 του 20ου αιώνα), στην πραγματικότητα εννοούμε κοινωνική οικολογία -μια επιστήμη που μελετά τα προβλήματα αλληλεπίδρασης μεταξύ κοινωνίας και περιβάλλοντος.

Σήμερα, η οικολογική κατάσταση στον κόσμο μπορεί να χαρακτηριστεί σχεδόν κρίσιμη. Η πρώτη Διάσκεψη του ΟΗΕ για το Περιβάλλον το 1972 δήλωσε επίσημα την παρουσία στη Γη μιας παγκόσμιας οικολογικής κρίσης ολόκληρης της βιόσφαιρας. Σήμερα δεν υπάρχουν πλέον τοπικές (περιφερειακές), αλλά παγκόσμια(Παγκόσμιος) οικολογικά προβλήματα:

χιλιάδες είδη φυτών και ζώων έχουν καταστραφεί και συνεχίζουν να καταστρέφονται. η δασική κάλυψη έχει καταστραφεί σε μεγάλο βαθμό. Το διαθέσιμο απόθεμα ορυκτών μειώνεται ραγδαία. ο παγκόσμιος ωκεανός όχι μόνο εξαντλείται ως αποτέλεσμα της καταστροφής ζωντανών οργανισμών, αλλά παύει επίσης να είναι ρυθμιστής των φυσικών διεργασιών. η ατμόσφαιρα σε πολλά μέρη είναι μολυσμένη στα μέγιστα επιτρεπτά πρότυπα, ο καθαρός αέρας γίνεται σπάνιος. πρακτικά δεν υπάρχει ούτε ένα τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας στη Γη όπου να μην βρίσκονται στοιχεία που δημιουργήθηκαν τεχνητά από τον άνθρωπο.

Με την έναρξη των διαστημικών πτήσεων, τα προβλήματα της οικολογίας μεταφέρθηκαν στο ανοιχτό διάστημα. Τα αχρησιμοποίητα απόβλητα από τις ανθρώπινες διαστημικές δραστηριότητες συσσωρεύονται στο διάστημα, το οποίο επίσης γίνεται όλο και πιο οξύ πρόβλημα. Ακόμη και στη Σελήνη, Αμερικανοί αστροναύτες ανακάλυψαν πολυάριθμα θραύσματα και υπολείμματα τεχνητών δορυφόρων της Γης, που στάλθηκαν εκεί κάποτε από την ανθρωπότητα. Σήμερα μπορούμε ήδη να μιλήσουμε για το πρόβλημα της διαστημικής οικολογίας.Το ζήτημα της επίδρασης των διαστημικών πτήσεων στην εμφάνιση οπών του όζοντος στην ατμόσφαιρα της Γης δεν έχει επιλυθεί.

Υπήρχε ένα άλλο προηγουμένως άγνωστο πρόβλημα - την οικολογία και την ανθρώπινη υγεία.Ρύπανση της ατμόσφαιρας, της υδρόσφαιρας και του εδάφους

οδήγησε στην ανάπτυξη και αλλαγή στη δομή των ανθρώπινων ασθενειών. Υπάρχουν νέες ασθένειες που φέρνει ο πολιτισμός: αλλεργικές, ακτινοβολίες, τοξικές. Υπάρχουν γενετικές αλλαγές στο σώμα. Λόγω της εξαιρετικά δυσμενούς περιβαλλοντικής κατάστασης στις μεγάλες βιομηχανικές πόλεις, ο αριθμός των ασθενειών της ανώτερης αναπνευστικής οδού έχει πολλαπλασιαστεί. Ο εξαιρετικά υψηλός ρυθμός ζωής και η υπερφόρτωση πληροφοριών έχουν οδηγήσει στο γεγονός ότι η καμπύλη των καρδιαγγειακών, νευροψυχικών, ογκολογικών ασθενειών έχει κάνει ένα απότομο άλμα προς τα πάνω.

Γίνεται προφανές ότι η καταναλωτική στάση του ανθρώπου προς τη φύση είναι επιβλαβής μόνο ως αντικείμενο απόκτησης ορισμένου πλούτου και οφελών. Για την ανθρωπότητα σήμερα, είναι ζωτικής σημασίας να αλλάξει η στάση απέναντι στη φύση και, τελικά, απέναντι στον εαυτό του.

Τι είναι τρόπους επίλυσης περιβαλλοντικών προβλημάτων^.Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να περάσουμε από την καταναλωτική, τεχνοκρατική προσέγγιση της φύσης στην αναζήτηση αρμονίαμαζί της. Για αυτό, ειδικότερα, απαιτούνται ορισμένα στοχευμένα μέτρα πράσινη παραγωγή:τη χρήση φιλικών προς το περιβάλλον τεχνολογιών και βιομηχανιών, την υποχρεωτική περιβαλλοντική αναθεώρηση νέων έργων και ιδανικά, τη δημιουργία τεχνολογιών κλειστού κύκλου χωρίς απόβλητα που είναι αβλαβείς τόσο για τη φύση όσο και για την ανθρώπινη υγεία. Απαιτείται αμείλικτος, αυστηρός έλεγχος στην παραγωγή τροφίμων, ο οποίος ήδη πραγματοποιείται σε πολλές πολιτισμένες χώρες.

Επιπλέον, χρειάζεται συνεχής φροντίδα για τη διατήρηση μιας δυναμικής ισορροπίας μεταξύ φύσης και ανθρώπου. Ένα άτομο δεν πρέπει μόνο να παίρνει από τη φύση, αλλά και να δίνει σε αυτήν (φύτευση δασών, ιχθυοκαλλιέργεια, οργάνωση εθνικών πάρκων, φυσικών καταφυγίων κ.λπ.).

Ωστόσο, τα απαριθμούμενα και άλλα μέτρα μπορούν να έχουν απτά αποτελέσματα μόνο εάν συνδυαστούν οι προσπάθειες όλων των χωρών για τη διάσωση της φύσης. Η πρώτη προσπάθεια για μια τέτοια διεθνή ένωση έγινε στις αρχές του αιώνα μας. Τον Νοέμβριο του 1913 πραγματοποιήθηκε στην Ελβετία το πρώτο διεθνές συνέδριο για τη διατήρηση της φύσης με τη συμμετοχή εκπροσώπων 18 μεγαλύτερων κρατών του κόσμου. Σήμερα, οι διακρατικές μορφές συνεργασίας φθάνουν σε ένα ποιοτικά νέο επίπεδο. Ολοκληρώνονται διεθνείς αντιλήψεις για την προστασία του περιβάλλοντος

περιβάλλον διαβίωσης, πραγματοποιούνται διάφορες κοινές εξελίξεις και προγράμματα. Ενεργή δραστηριότητα των «πράσινων» (δημόσιοι οργανισμοί για την προστασία του περιβάλλοντος – «Greenpeace»). Η Green Cross Green Crescent Environmental International αναπτύσσει επί του παρόντος ένα πρόγραμμα για την αντιμετώπιση του προβλήματος των «τρυπών του όζοντος» στην ατμόσφαιρα της Γης. Ωστόσο, θα πρέπει να αναγνωριστεί ότι λόγω των πολύ διαφορετικών επιπέδων κοινωνικοπολιτικής ανάπτυξης των κρατών του κόσμου, η διεθνής συνεργασία στον περιβαλλοντικό τομέα απέχει ακόμη πολύ από το επιθυμητό και απαραίτητο επίπεδο.

Ένα άλλο μέτρο που αποσκοπεί στη βελτίωση της σχέσης ανθρώπου και φύσης είναι εύλογη αυτοσυγκράτησηστη δαπάνη των φυσικών πόρων, ιδίως των πηγών ενέργειας, που είναι υψίστης σημασίας για τη ζωή της ανθρωπότητας. Οι υπολογισμοί διεθνών ειδικών δείχνουν ότι, με βάση το σημερινό επίπεδο κατανάλωσης, τα αποθέματα άνθρακα θα διαρκέσουν για 430 χρόνια, το πετρέλαιο - για 35 χρόνια, το φυσικό αέριο - για 50 χρόνια. Η περίοδος, ειδικά όσον αφορά τα αποθέματα πετρελαίου, δεν είναι τόσο μεγάλη. . Από αυτή την άποψη, απαιτούνται εύλογες διαρθρωτικές αλλαγές στο παγκόσμιο ενεργειακό ισοζύγιο για την επέκταση της χρήσης της πυρηνικής ενέργειας, καθώς και την αναζήτηση νέων, αποτελεσματικών, ασφαλών και πιο φιλικών προς το περιβάλλον πηγών ενέργειας.

Μια άλλη σημαντική κατεύθυνση για την επίλυση του περιβαλλοντικού προβλήματος είναι η διαμόρφωση στην κοινωνία οικολογική συνείδηση,κατανόηση της φύσης ως άλλου όντος, πάνω στο οποίο δεν μπορεί κανείς να κυριαρχήσει χωρίς να βλάψει τον εαυτό του. Η οικολογική εκπαίδευση και ανατροφή στην κοινωνία θα πρέπει να τεθεί σε κρατικό επίπεδο και να πραγματοποιηθεί από την πρώιμη παιδική ηλικία.

Με μεγάλη δυσκολία, κάνοντας οδυνηρά λάθη, η ανθρωπότητα σταδιακά συνειδητοποιεί όλο και περισσότερο την ανάγκη να περάσει από την καταναλωτική στάση προς τη φύση στην αρμονία με αυτήν.

Επιθεώρηση των ερωτήσεων

1. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των εννοιών: «ζωντανή ύλη», «βιόσφαιρα», «βιοκένωση», «βιογεωκένωση»;

2. Ποια είναι η φύση της εξέλιξης και ανάπτυξης της βιόσφαιρας; Ποια είναι η ουσία των διδασκαλιών του V. I. Vernadsky για τη βιόσφαιρα και τη νοόσφαιρα;

3. Ποια είναι η ουσία των εννοιών του γεωγραφικού ντετερμινισμού; Τι είναι λογικό σε αυτά και τι είναι υπερβολικό;

4. Ποια είναι η σχέση των εννοιών: «φύση», «γεωγραφικό περιβάλλον», «περιβάλλον»;

5. Τι είναι η τεχνόσφαιρα; Ποιος είναι ο ρόλος του στην εξέλιξη της βιόσφαιρας;

6. Ποια είναι η αμοιβαία επιρροή του διαστήματος και της Γης; Ποιο χαρακτηριστικό παρατήρησαν οι εκπρόσωποι του ρωσικού κοσμισμού σε αυτές τις σχέσεις;

7. Ποια είναι η ασυνέπεια της σχέσης ανθρώπου και φύσης;

> Δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής

Διατύπωση δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικήςμε απλά λόγια: διαδικασία μεταφοράς θερμότητας, εντροπία και θερμοκρασία, σύνδεση με τον πρώτο θερμοδυναμικό νόμο, τύπος.

Σύμφωνα με τον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο, η μεταφορά θερμότητας γίνεται αυθόρμητα από υψηλότερες σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Εκμάθηση εργασίας

• Συγκρίνετε τη μη αναστρεψιμότητα μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής.

Βασικά σημεία

• Πολλά από τα φαινόμενα που παραδέχονται στον πρώτο νόμο δεν συμβαίνουν στην πραγματικότητα.
• Οι περισσότερες διεργασίες συμβαίνουν αυθόρμητα προς μία κατεύθυνση. Ο δεύτερος νόμος σχετίζεται με την κατεύθυνση.
• Δεν υπάρχει τρόπος να μεταφερθεί η θερμότητα από ένα κρύο σε ένα ζεστό σώμα.

Οροι

• Η εντροπία είναι ένα μέτρο της κατανομής της ομοιόμορφης ενέργειας σε όλο το σύστημα.
• Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής είναι η διατήρηση της ενέργειας στα θερμοδυναμικά συστήματα (ΔU = Q - W).

μη αναστρεψιμότητα

Ας μελετήσουμε τη διατύπωση του δεύτερου θερμοδυναμικού νόμου με απλά λόγια. Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής σχετίζεται με την κατεύθυνση που σχετίζεται με τις αυθόρμητες διεργασίες. Τα περισσότερα από αυτά συμβαίνουν αυθόρμητα και αποκλειστικά προς μία κατεύθυνση (είναι μη αναστρέψιμα). Η μη αναστρεψιμότητα συναντάται συχνά στην καθημερινή ζωή (σπασμένο αγγείο). Μια τέτοια διαδικασία βασίζεται σε ένα μονοπάτι. Εάν πηγαίνει μόνο προς μία κατεύθυνση, τότε δεν μπορείτε να επιστρέψετε τα πάντα πίσω.

Για παράδειγμα, η μεταφορά θερμότητας γίνεται από ένα θερμότερο σώμα σε ένα πιο ψυχρό. Ένα κρύο σώμα σε επαφή με ένα ζεστό δεν θα μειώσει ποτέ τη θερμοκρασία του. Επιπλέον, η κινητική ενέργεια μπορεί να γίνει θερμική ενέργεια, αλλά όχι το αντίστροφο. Αυτό μπορεί επίσης να φανεί στο παράδειγμα της διαστολής μιας εισπνοής αερίου που εισάγεται στη γωνία του θαλάμου κενού. Το αέριο διαστέλλεται, προσπαθώντας να γεμίσει τον χώρο, αλλά ποτέ δεν θα μείνει αποκλειστικά στη γωνία.

(α) - Η μεταφορά θερμότητας γίνεται αυθόρμητα από το ζεστό στο ψυχρό και όχι το αντίστροφο. (β) - Τα φρένα του μηχανήματος μετατρέπουν την κινητική ενέργεια σε μεταφορά θερμότητας. (γ) - Ένα φλας αερίου που εκτοξεύεται σε ένα θάλαμο κενού διαστέλλεται γρήγορα για να γεμίσει ομοιόμορφα ολόκληρο τον χώρο με τον εαυτό του. Τα τυχαία κινούμενα μόρια δεν θα τον κάνουν ποτέ να συγκεντρωθεί σε μια μόνο γωνία.

Δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής

Εάν υπάρχουν διαδικασίες που δεν μπορούν να αντιστραφούν, τότε υπάρχει νόμος που το απαγορεύει. Είναι ενδιαφέρον ότι ο πρώτος νόμος το επιτρέπει, αλλά καμία διαδικασία δεν παραβιάζει τη διατήρηση της ενέργειας. Ο κύριος νόμος είναι ο δεύτερος. Αποκαλύπτει την έννοια της φύσης και ορισμένες από τις δηλώσεις επηρεάζουν δραματικά πολλά σημαντικά ζητήματα.

Σύμφωνα με τον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο, η μεταφορά θερμότητας γίνεται αυθόρμητα από σώματα με υψηλότερες θερμοκρασίες σε χαμηλότερες. Ποτέ όμως το αντίστροφο.

Ο νόμος ορίζει επίσης ότι καμία διαδικασία δεν μπορεί να οδηγήσει στη μεταφορά θερμότητας από ένα ψυχρό σώμα σε ένα ζεστό.

« Φυσική - 10η τάξη "

Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής επιτρέπει την αυθόρμητη μεταφορά θερμότητας από ένα λιγότερο θερμαινόμενο σώμα σε ένα θερμότερο;
Συμβαίνουν τέτοιες διαδικασίες στη φύση;

Έχουμε ήδη σημειώσει ότι ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής είναι μια ειδική περίπτωση του νόμου της διατήρησης της ενέργειας.

Ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας δηλώνει ότι η ποσότητα ενέργειας σε οποιονδήποτε από τους μετασχηματισμούς της παραμένει αμετάβλητη. Εν τω μεταξύ, πολλές διαδικασίες που είναι αρκετά αποδεκτές από την άποψη του νόμου της διατήρησης της ενέργειας δεν συμβαίνουν ποτέ στην πραγματικότητα.

Για παράδειγμα, από την άποψη του πρώτου νόμου της θερμοδυναμικής σε ένα απομονωμένο σύστημα, η μεταφορά θερμότητας από ένα λιγότερο θερμαινόμενο σώμα σε ένα θερμότερο είναι δυνατή εάν η ποσότητα θερμότητας που λαμβάνει το θερμό σώμα είναι ακριβώς ίση με την ποσότητα της θερμότητας που εκπέμπεται από το ψυχρό σώμα. Ταυτόχρονα, η εμπειρία μας δείχνει ότι αυτό δεν είναι δυνατό.

Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής δεν υποδεικνύει την κατεύθυνση των διεργασιών.

Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής.

Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής υποδεικνύει την κατεύθυνση των πιθανών μετασχηματισμών ενέργειας, δηλαδή την κατεύθυνση των διεργασιών, και ως εκ τούτου εκφράζει τη μη αναστρέψιμη διεργασία στη φύση. Αυτός ο νόμος καθιερώθηκε με άμεση γενίκευση των πειραματικών γεγονότων.

Υπάρχουν αρκετές διατυπώσεις του δεύτερου νόμου, οι οποίες, παρά τις εξωτερικές διαφορές τους, εκφράζουν ουσιαστικά το ίδιο πράγμα και επομένως είναι ισοδύναμες.

Ο Γερμανός επιστήμονας R. Clausius (1822-1888) διατύπωσε αυτόν τον νόμο ως εξής:

Είναι αδύνατο να μεταφερθεί θερμότητα από ένα ψυχρότερο σύστημα σε ένα θερμότερο ελλείψει άλλων ταυτόχρονων αλλαγών και στα δύο συστήματα ή στα γύρω σώματα.

Εδώ δηλώνεται το πειραματικό γεγονός μιας ορισμένης κατεύθυνσης μεταφοράς θερμότητας: η θερμότητα μεταφέρεται πάντα μόνη της από τα θερμά σώματα στα ψυχρά. Είναι αλήθεια ότι στις εγκαταστάσεις ψύξης η θερμότητα μεταφέρεται από ένα ψυχρό σώμα σε ένα θερμότερο, αλλά αυτή η μεταφορά συνδέεται με άλλες αλλαγές στα γύρω σώματα: η ψύξη επιτυγχάνεται μέσω της εργασίας.

Η σημασία αυτού του νόμου είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συμπεράνουμε ότι όχι μόνο η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας είναι μη αναστρέψιμη, αλλά και άλλες διεργασίες στη φύση.

Εξετάστε ένα παράδειγμα. Οι ταλαντώσεις του εκκρεμούς, βγαλμένες από τη θέση ισορροπίας, ξεθωριάζουν (Εικ. 13.12) 1, 2, 3, 4 - διαδοχικές θέσεις του εκκρεμούς στις μέγιστες αποκλίσεις από τη θέση ισορροπίας). Λόγω του έργου των δυνάμεων τριβής, η μηχανική ενέργεια του εκκρεμούς μειώνεται και η θερμοκρασία του εκκρεμούς και του περιβάλλοντος αέρα (και επομένως η εσωτερική τους ενέργεια) αυξάνεται ελαφρώς.

Μπορείτε και πάλι να αυξήσετε την αιώρηση του εκκρεμούς πιέζοντάς το με το χέρι σας. Αλλά αυτή η αύξηση δεν συμβαίνει από μόνη της, αλλά καθίσταται δυνατή ως αποτέλεσμα μιας πιο περίπλοκης διαδικασίας που περιλαμβάνει την κίνηση του χεριού.

Η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται αυθόρμητα σε εσωτερική ενέργεια, αλλά όχι το αντίστροφο. Στην περίπτωση αυτή, η ενέργεια της διατεταγμένης κίνησης του σώματος στο σύνολό του μετατρέπεται σε ενέργεια της διαταραγμένης θερμικής κίνησης των μορίων που το αποτελούν.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι η διαδικασία διάχυσης. Ανοίγοντας ένα μπουκάλι άρωμα, μυρίζουμε γρήγορα το άρωμα. Μόρια μιας αρωματικής ουσίας, λόγω της θερμικής κίνησης, διεισδύουν στον χώρο μεταξύ των μορίων του αέρα. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι όλοι τους συγκεντρώθηκαν ξανά σε μια φούσκα.

Ο αριθμός τέτοιων παραδειγμάτων μπορεί να αυξηθεί σχεδόν επ' αόριστον. Όλοι τους λένε ότι οι διεργασίες στη φύση έχουν μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, η οποία δεν αντανακλάται με κανέναν τρόπο στον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής.

Όλες οι μακροσκοπικές διεργασίες στη φύση προχωρούν μόνο προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Στην αντίθετη κατεύθυνση, δεν μπορούν να ρέουν αυθόρμητα. Όλες οι διαδικασίες στη φύση είναι μη αναστρέψιμες.

Προηγουμένως, όταν εξετάζαμε διαδικασίες, υποθέταμε ότι είναι αναστρέψιμες.

Μια αναστρέψιμη διεργασία είναι μια διαδικασία που μπορεί να πραγματοποιηθεί προς την εμπρός και την αντίστροφη κατεύθυνση μέσω των ίδιων ενδιάμεσων καταστάσεων χωρίς αλλαγές στα γύρω σώματα.

Μια αναστρέψιμη διαδικασία πρέπει να προχωρήσει πολύ αργά για κάθε ενδιάμεση κατάσταση να βρίσκεται σε ισορροπία.

κατάσταση ισορροπίαςείναι μια κατάσταση στην οποία η θερμοκρασία και η πίεση είναι ίδιες σε όλα τα σημεία του συστήματος.

Επομένως, χρειάζεται χρόνος για να φτάσει το σύστημα σε κατάσταση ισορροπίας.

Κατά τη μελέτη των ισοδιαδικασιών, υποθέσαμε ότι η μετάβαση από την αρχική κατάσταση στην τελική διέρχεται από καταστάσεις ισορροπίας και θεωρήσαμε ότι οι ισοθερμικές, ισοβαρικές και ισοχωρικές διεργασίες είναι αναστρέψιμες.

Δεν υπάρχουν ιδανικές αναστρέψιμες διεργασίες στη φύση, ωστόσο, οι πραγματικές διεργασίες μπορούν να θεωρηθούν αναστρέψιμες με έναν ορισμένο βαθμό ακρίβειας, κάτι που είναι πολύ σημαντικό για τη θεωρία.

Μια ζωντανή απεικόνιση της μη αναστρεψιμότητας των φαινομένων στη φύση είναι η παρακολούθηση μιας ταινίας προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Για παράδειγμα, ένα άλμα στο νερό θα μοιάζει με αυτό. Το ήρεμο νερό στην πισίνα αρχίζει να βράζει, τα πόδια εμφανίζονται, κινούνται γρήγορα προς τα πάνω και στη συνέχεια ολόκληρος ο δύτης. Η επιφάνεια του νερού ηρεμεί γρήγορα. Σταδιακά, η ταχύτητα του δύτη μειώνεται και τώρα στέκεται ήρεμα στον πύργο.

Μια τέτοια διαδικασία όπως η ανάβαση ενός δύτη σε έναν πύργο από το νερό δεν έρχεται σε αντίθεση ούτε με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, ούτε με τους νόμους της μηχανικής, ούτε με οποιουσδήποτε νόμους γενικά, εκτός από τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής.

Κανένας κινητήρας δεν μπορεί να μετατρέψει τη θερμότητα σε εργασία με 100% απόδοση. (2) η εντροπία δεν μπορεί να μειωθεί σε ένα κλειστό σύστημα. (3).

Οι φυσικές διαδικασίες είναι εγγενώς κατευθυνόμενες και μη αναστρέψιμες, αλλά οι περισσότεροι από τους νόμους που περιγράφονται σε αυτό το βιβλίο δεν αντικατοπτρίζουν αυτό - τουλάχιστον όχι ρητά. Το σπάσιμο των αυγών και η παρασκευή ομελέτας δεν είναι δύσκολο, αλλά είναι αδύνατο να αναδημιουργηθούν ωμά αυγά από έτοιμα αυγά ομελέτα.
. Η μυρωδιά από ένα ανοιχτό μπουκάλι αρώματος γεμίζει το δωμάτιο - αλλά δεν μπορείτε να το μαζέψετε πίσω στο μπουκάλι. Και ο λόγος για μια τέτοια μη αναστρεψιμότητα των διεργασιών που συμβαίνουν στο σύμπαν βρίσκεται στον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, ο οποίος, παρ' όλη τη φαινομενική του απλότητα, είναι ένας από τους πιο δύσκολους και συχνά παρεξηγημένους νόμους της κλασικής φυσικής.

Πρώτα απ 'όλα, αυτός ο νόμος έχει τουλάχιστον τρεις ίσες διατυπώσεις που προτείνονται σε διαφορετικά χρόνια από φυσικούς διαφορετικών γενεών. Μπορεί να φαίνεται ότι δεν υπάρχει τίποτα κοινό μεταξύ τους, αλλά όλα είναι λογικά ισοδύναμα μεταξύ τους. Από οποιαδήποτε διατύπωση του δεύτερου νόμου, συνάγονται μαθηματικά δύο άλλες.

Θα ξεκινήσουμε με το πρώτο σκεύασμα, το οποίο ανήκει στον Γερμανό φυσικό Rudolf Clausius (δείτε την εξίσωση Clausius-Clapeyron. Εδώ είναι μια απλή και ξεκάθαρη απεικόνιση αυτής της διατύπωσης: παίρνουμε ένα παγάκι από το ψυγείο και το βάζουμε στο νεροχύτη. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ο κύβος πάγου θα λιώσει, επειδή η θερμότητα από ένα θερμότερο σώμα (αέρας) θα μεταφερθεί σε ένα πιο κρύο (κύβο πάγου. Από την άποψη του νόμου της διατήρησης της ενέργειας, δεν υπάρχει λόγος για η θερμική ενέργεια να μεταφερθεί προς αυτή την κατεύθυνση: ακόμα κι αν ο πάγος έγινε πιο κρύος και ο αέρας θερμότερος, ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας Το γεγονός ότι αυτό δεν συμβαίνει είναι απλώς απόδειξη της ήδη αναφερθείσας κατεύθυνσης των φυσικών διεργασιών.

Γιατί ο πάγος και ο αέρας αλληλεπιδρούν με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε εύκολα να εξηγήσουμε εξετάζοντας αυτή την αλληλεπίδραση σε μοριακό επίπεδο. Από τη θεωρία της μοριακής κινητικής, γνωρίζουμε ότι η θερμοκρασία αντανακλά την ταχύτητα κίνησης των μορίων του σώματος - όσο πιο γρήγορα κινούνται, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του σώματος. Αυτό σημαίνει ότι τα μόρια του αέρα κινούνται πιο γρήγορα από τα μόρια του νερού σε ένα παγάκι. Όταν ένα μόριο αέρα συγκρούεται με ένα μόριο νερού στην επιφάνεια του πάγου, όπως μας λέει η εμπειρία, τα γρήγορα μόρια, κατά μέσο όρο, επιβραδύνουν και τα αργά επιταχύνονται. Έτσι, τα μόρια του νερού αρχίζουν να κινούνται όλο και πιο γρήγορα ή, ισοδύναμα, η θερμοκρασία του πάγου αυξάνεται. Αυτό εννοούμε όταν λέμε ότι η θερμότητα μεταφέρεται από τον αέρα στον πάγο. Και στο πλαίσιο αυτού του μοντέλου, η πρώτη διατύπωση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής προκύπτει λογικά από τη συμπεριφορά των μορίων.

Όταν ένα σώμα κινείται σε μια ορισμένη απόσταση υπό τη δράση μιας συγκεκριμένης δύναμης, γίνεται δουλειά και διάφορες μορφές ενέργειας απλώς εκφράζουν την ικανότητα του συστήματος να παράγει ένα συγκεκριμένο έργο. Δεδομένου ότι η θερμότητα, η οποία αντανακλά την κινητική ενέργεια των μορίων, είναι μια μορφή ενέργειας, μπορεί επίσης να μετατραπεί σε έργο. Και πάλι όμως έχουμε να κάνουμε με μια κατευθυνόμενη διαδικασία. Μπορείτε να μετατρέψετε την εργασία σε θερμότητα με 100% απόδοση - το κάνετε κάθε φορά που πατάτε το πεντάλ του φρένου στο αυτοκίνητό σας: όλη η κινητική ενέργεια της κίνησης του αυτοκινήτου σας συν την ενέργεια που ξοδέψατε στη δύναμη του πατήματος του πεντάλ κατά τη διάρκεια της εργασίας του ποδιού σας και το υδραυλικό σύστημα πέδησης μετατρέπεται πλήρως σε θερμότητα που απελευθερώνεται κατά την τριβή των τακακιών στους δίσκους των φρένων. Η δεύτερη διατύπωση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι η αντίστροφη διαδικασία είναι αδύνατη. Ανεξάρτητα από το πόσο σκληρά προσπαθείτε να μετατρέψετε όλη τη θερμική ενέργεια σε εργασία, οι απώλειες θερμότητας στο περιβάλλον είναι αναπόφευκτες.

Είναι εύκολο να απεικονιστεί η δεύτερη διατύπωση σε δράση. Φανταστείτε τον κύλινδρο του κινητήρα εσωτερικής καύσης του αυτοκινήτου σας. Ένα μείγμα καυσίμου υψηλών οκτανίων εγχέεται σε αυτό, το οποίο συμπιέζεται από το έμβολο σε υψηλή πίεση, μετά την οποία αναφλέγεται σε ένα μικρό διάκενο μεταξύ της κεφαλής του κυλίνδρου και ενός ελεύθερα κινούμενου εμβόλου που είναι σφιχτά προσαρμοσμένο στα τοιχώματα του κυλίνδρου. Κατά την εκρηκτική καύση του μείγματος, απελευθερώνεται σημαντική ποσότητα θερμότητας με τη μορφή θερμών και διαστελλόμενων προϊόντων καύσης, η πίεση των οποίων ωθεί το έμβολο προς τα κάτω. Σε έναν ιδανικό κόσμο, θα μπορούσαμε να επιτύχουμε απόδοση 100% χρήσης της εκλυόμενης θερμικής ενέργειας, μετατρέποντάς την πλήρως στο μηχανικό έργο του εμβόλου.

Στον πραγματικό κόσμο, κανείς δεν θα συναρμολογήσει ποτέ έναν τόσο ιδανικό κινητήρα για δύο λόγους. Πρώτον, τα τοιχώματα του κυλίνδρου αναπόφευκτα θερμαίνονται ως αποτέλεσμα της καύσης του μίγματος εργασίας, μέρος της θερμότητας χάνεται μάταια και απομακρύνεται μέσω του συστήματος ψύξης στο περιβάλλον. Δεύτερον, μέρος της εργασίας πηγαίνει αναπόφευκτα στην υπέρβαση της δύναμης τριβής, με αποτέλεσμα, πάλι, να θερμαίνονται τα τοιχώματα του κυλίνδρου - άλλη μια απώλεια θερμότητας (ακόμα και με το καλύτερο λάδι κινητήρα. Τρίτον, ο κύλινδρος πρέπει να επιστρέψει στην αρχική του συμπίεση σημείο, και αυτό λειτουργεί επίσης για να ξεπεραστεί η τριβή με την απελευθέρωση θερμότητας, που ξοδεύεται μάταια. Ως αποτέλεσμα, έχουμε αυτό που έχουμε, δηλαδή: οι πιο προηγμένες θερμικές μηχανές λειτουργούν με απόδοση όχι μεγαλύτερη από 50%.

Αυτή η ερμηνεία του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής βασίζεται στην αρχή Carnot, η οποία πήρε το όνομά της από τον Γάλλο στρατιωτικό μηχανικό Sadi Carnot. Διατυπώθηκε νωρίτερα από άλλα και είχε τεράστιο αντίκτυπο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας μηχανικής για πολλές επόμενες γενιές, αν και είναι εφαρμοσμένης φύσης. Αποκτά μεγάλη σημασία από τη σκοπιά της σύγχρονης ενέργειας - του σημαντικότερου κλάδου κάθε εθνικής οικονομίας. Σήμερα, αντιμέτωπη με έλλειψη πόρων καυσίμου, η ανθρωπότητα, ωστόσο, αναγκάζεται να ανεχτεί το γεγονός ότι η απόδοση, για παράδειγμα, των θερμοηλεκτρικών σταθμών που λειτουργούν με άνθρακα ή μαζούτ δεν υπερβαίνει το 30-35% - δηλαδή, Τα δύο τρίτα του καυσίμου καίγονται μάταια, πιο συγκεκριμένα, δαπανώνται για τη θέρμανση της ατμόσφαιρας - και αυτό ενόψει της απειλής της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι σύγχρονοι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί είναι εύκολο να αναγνωριστούν από τους κολοσσιαίους πύργους τους - πύργους ψύξης - είναι σε αυτούς που το νερό ψύχει τους στρόβιλους των ηλεκτρικών γεννητριών και η υπερβολική θερμική ενέργεια απελευθερώνεται στο περιβάλλον. Και για μια τόσο χαμηλή απόδοση στη χρήση των πόρων δεν φταίει, αλλά η ατυχία των σύγχρονων μηχανικών σχεδιασμού: έχουν ήδη αποσπάσει κοντά στο μέγιστο αυτό που επιτρέπει ο κύκλος Carnot. Όσοι ισχυρίζονται ότι έχουν βρει μια λύση που τους επιτρέπει να μειώσουν δραστικά την απώλεια θερμότητας (για παράδειγμα, σχεδίασαν μια μηχανή αέναης κίνησης), ισχυρίζονται έτσι ότι έχουν ξεπεράσει τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής. Θα μπορούσαν επίσης να ισχυριστούν ότι ξέρουν πώς να βεβαιωθούν ότι το παγάκι στο νεροχύτη δεν λιώνει σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά, αντίθετα, κρυώνει ακόμη περισσότερο, ενώ θερμαίνει τον αέρα.

Η τρίτη διατύπωση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής, που συνήθως αποδίδεται στον Αυστριακό φυσικό Ludwig Boltzmann (βλέπε σταθερά Boltzmann), είναι ίσως η πιο γνωστή. Η εντροπία είναι ένα μέτρο της αταξίας ενός συστήματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η εντροπία, τόσο πιο χαοτική είναι η κίνηση των υλικών σωματιδίων που συνθέτουν το σύστημα. Ο Boltzmann πέτυχε να αναπτύξει έναν τύπο για μια άμεση μαθηματική περιγραφή του βαθμού τάξης σε ένα σύστημα. Ας δούμε πώς λειτουργεί χρησιμοποιώντας το νερό ως παράδειγμα. Στην υγρή κατάσταση, το νερό είναι μια μάλλον διαταραγμένη δομή, καθώς τα μόρια κινούνται ελεύθερα μεταξύ τους και ο χωρικός προσανατολισμός τους μπορεί να είναι αυθαίρετος. Ένα άλλο πράγμα είναι ο πάγος - σε αυτόν διατάσσονται τα μόρια του νερού, που περιλαμβάνονται στο κρυσταλλικό πλέγμα. Η διατύπωση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής του Boltzmann, σχετικά μιλώντας, λέει ότι ο πάγος, έχοντας λιώσει και μετατραπεί σε νερό (μια διαδικασία που συνοδεύεται από μείωση του βαθμού τάξης και αύξηση της εντροπίας), δεν θα ξαναγεννηθεί ποτέ από το νερό μόνος του. . Και πάλι βλέπουμε ένα παράδειγμα μη αναστρέψιμου φυσικού φαινομένου.

Είναι σημαντικό να καταλάβουμε εδώ ότι δεν μιλάμε για το γεγονός ότι σε αυτή τη διατύπωση ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής διακηρύσσει ότι η εντροπία δεν μπορεί να μειωθεί πουθενά και ποτέ. Τέλος, ο λιωμένος πάγος μπορεί να ξαναμπεί στην κατάψυξη και να ξαναπαγώσει. Το θέμα είναι ότι η εντροπία δεν μπορεί να μειωθεί σε κλειστά συστήματα - δηλαδή σε συστήματα που δεν λαμβάνουν εξωτερική παροχή ενέργειας. Ένα ψυγείο που λειτουργεί δεν είναι ένα απομονωμένο κλειστό σύστημα, αφού συνδέεται με την παροχή ρεύματος και λαμβάνει ενέργεια από έξω - τελικά, από τις μονάδες παραγωγής ενέργειας που το παράγουν. Σε αυτή την περίπτωση, το κλειστό σύστημα θα είναι ένα ψυγείο, συν καλωδιώσεις, καθώς και ένας τοπικός υποσταθμός μετασχηματιστή, καθώς και ένα ενοποιημένο δίκτυο τροφοδοσίας, καθώς και σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής. Και δεδομένου ότι η αύξηση της εντροπίας λόγω της τυχαίας εξάτμισης από τους πύργους ψύξης ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από τη μείωση της εντροπίας λόγω της κρυστάλλωσης του πάγου στο ψυγείο σας, ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής δεν παραβιάζεται με κανέναν τρόπο.

Και αυτό, πιστεύω, οδηγεί σε μια άλλη διατύπωση του δεύτερου νόμου: το ψυγείο δεν λειτουργεί αν δεν είναι συνδεδεμένο στην πρίζα. James Trefil, "Η φύση της επιστήμης. 200 νόμοι του σύμπαντος."

• · Αξιωμα του Κλαυσίου: «Δεν υπάρχει καμία διαδικασία της οποίας το μοναδικό αποτέλεσμα θα ήταν η μεταφορά θερμότητας από ένα ψυχρότερο σώμα σε ένα πιο ζεστό»(αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαδικασία Clausius).
• · Υπόθεση Thomson (Kelvin).: «Δεν υπάρχει κυκλική διαδικασία, το μόνο αποτέλεσμα της οποίας θα ήταν η παραγωγή έργου με ψύξη της δεξαμενής θερμότητας»(αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαδικασία Thomson).

Η ισοδυναμία αυτών των σκευασμάτων είναι εύκολο να φανεί. Πράγματι, ας υποθέσουμε ότι το αξίωμα του Clausius είναι λάθος, δηλαδή υπάρχει μια διαδικασία της οποίας το μόνο αποτέλεσμα θα ήταν η μεταφορά θερμότητας από ένα ψυχρότερο σώμα σε ένα πιο ζεστό. Στη συνέχεια παίρνουμε δύο σώματα με διαφορετικές θερμοκρασίες (ένα θερμαντήρα και ένα ψυγείο) και πραγματοποιούμε αρκετούς κύκλους μιας θερμικής μηχανής, παίρνοντας θερμότητα από τη θερμάστρα, δίνοντάς τη στο ψυγείο και κάνοντας δουλειά

Μετά από αυτό, χρησιμοποιούμε τη διαδικασία Clausius και επιστρέφουμε τη θερμότητα από το ψυγείο στη θερμάστρα. Ως αποτέλεσμα, αποδεικνύεται ότι κάναμε τη δουλειά μόνο λόγω της αφαίρεσης της θερμότητας από τον θερμαντήρα, δηλαδή, το αξίωμα του Thomson είναι επίσης εσφαλμένο.

Από την άλλη πλευρά, ας υποθέσουμε ότι το αξίωμα του Thomson είναι λάθος. Στη συνέχεια, μπορείτε να αφαιρέσετε μέρος της θερμότητας από ένα πιο κρύο σώμα και να το μετατρέψετε σε μηχανική εργασία. Αυτή η εργασία μπορεί να μετατραπεί σε θερμότητα, για παράδειγμα, μέσω τριβής, θερμαίνοντας ένα θερμότερο σώμα. Ως εκ τούτου, η ανακρίβεια του αξιώματος του Clausius προκύπτει από την ανακρίβεια του αξιώματος του Thomson.

Έτσι, τα αξιώματα του Clausius και του Thomson είναι ισοδύναμα.

Μια άλλη διατύπωση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής βασίζεται στην έννοια της εντροπίας:

· «Η εντροπία ενός απομονωμένου συστήματος δεν μπορεί να μειωθεί» (ο νόμος της μη φθίνουσας εντροπίας).

Μια τέτοια διατύπωση βασίζεται στην ιδέα της εντροπίας ως συνάρτηση της κατάστασης του συστήματος, η οποία πρέπει επίσης να υποτεθεί.

Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής στην αξιωματική διατύπωση του Rudolf Julius Clausius (R. J. Clausius, 1865) έχει την ακόλουθη μορφή:

Για οποιοδήποτε θερμοδυναμικό σύστημα οιονεί ισορροπίας, υπάρχει μια συνάρτηση θερμοδυναμικής κατάστασης μίας τιμής

ονομάζεται εντροπία, έτσι ώστε η συνολική του διαφορά

Σε μια κατάσταση με μέγιστη εντροπία, οι μακροσκοπικές μη αναστρέψιμες διεργασίες (και η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας είναι πάντα μη αναστρέψιμη λόγω του αξιώματος Clausius) είναι αδύνατες.

Οι περιορισμοί της εξαγωγής του τύπου για το διαφορικό εντροπίας που έδωσε ο Clausius έγκεινται στην υπόθεση ότι το αέριο είναι ιδανικό, οι ιδιότητες του οποίου οδηγούν στην ύπαρξη ενός συντελεστή ολοκλήρωσης. Αυτό το μειονέκτημα εξαλείφθηκε από τον Carathéodory στο έργο του On the Foundations of Thermodynamics (1909). Ο Carathéodory θεώρησε το σύνολο των καταστάσεων επιτεύξιμων αδιαβατικά (δηλαδή, χωρίς ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον). Η εξίσωση που περιγράφει ένα τέτοιο σύνολο από αυτές τις καταστάσεις σε διαφορική μορφή είναι η Pfaffian μορφή. Χρησιμοποιώντας τις συνθήκες ολοκλήρωσης για τις μορφές Pfaffian που είναι γνωστές από την ανάλυση, ο Carathéodory κατέληξε στην ακόλουθη διατύπωση του δεύτερου νόμου:

· Στην περιοχή οποιασδήποτε κατάστασης του συστήματος, υπάρχουν καταστάσεις που δεν είναι προσβάσιμες από την αδιαβατική διαδρομή.

Μια τέτοια δήλωση δεν περιορίζει τα συστήματα που υπακούουν στον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, μόνο σε ιδανικά αέρια και σώματα ικανά να ολοκληρώσουν έναν κλειστό κύκλο όταν αλληλεπιδρούν μαζί τους. Η φυσική έννοια του αξιώματος του Carathéodory επαναλαμβάνει τη διατύπωση του Clausius.

Ο δεύτερος νόμος σχετίζεται με την έννοια της εντροπίας, η οποία είναι ένα μέτρο του χάους (ή ένα μέτρο της τάξης).Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι για το σύμπαν ως σύνολο, η εντροπία αυξάνεται.

Υπάρχουν δύο κλασικοί ορισμοί του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής:

Κέλβιν και Πλανκ

Δεν υπάρχει καμία κυκλική διαδικασία που να εξάγει μια ποσότητα θερμότητας από μια δεξαμενή σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και να μετατρέπει πλήρως αυτή τη θερμότητα σε εργασία. (Είναι αδύνατο να κατασκευαστεί μια διακοπτόμενη μηχανή που δεν κάνει τίποτα άλλο από το να σηκώνει ένα φορτίο και να ψύχει μια δεξαμενή θερμότητας.)

· Κλαούσιους

Δεν υπάρχει καμία διαδικασία, το μόνο αποτέλεσμα της οποίας είναι η μεταφορά θερμότητας από ένα λιγότερο θερμαινόμενο σώμα σε ένα πιο ζεστό. (Μια κυκλική διαδικασία είναι αδύνατη, το μόνο αποτέλεσμα της οποίας θα ήταν η παραγωγή έργου με ψύξη της θερμικής δεξαμενής)

Και οι δύο ορισμοί του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής βασίζονται στον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής, ο οποίος δηλώνει ότι η ενέργεια μειώνεται.