От Сепулька
К All
Дата 27.01.2004 18:20:03
Рубрики Идеология; Теоремы, доктрины;

Марксизм и второе начало термодинамики. Продолжение разговора

Для начала выскажу благодарность Д. Кропотову и Алексу~1 за то, что они сподвигли меня на прочтение замечательной книги И. Пригожина "От существующего к возникающему".
Кстати, рекомендую всем интересующимся.

Вот набросок статьи, которую я написала в качестве ответа на наш спор:
----------------------------------------------------------
Второе начало термодинамики и новое мировоззрение

Второе начало термодинамики с самого момента его формулировки Клаузиусом, а затем и доказательства Больцманом с точки зрения статистической физики (H-теорема Больцмана),­ –­ означало принципиальное несоответствие механики и термодинамики. Действительно, как замечал еще Лошмидт, согласно уравнениям механики время обратимо, второе начало термодинамики задавало же – принципиально – необратимость времени.

Борьба между сторонниками обратимости (сторонниками механики) и сторонниками необратимости (сторонниками термодинамики) была весьма драматичной. Сам Л. Больцман, идеи которого не принимало научное сообщество, впал в депрессию и покончил жизнь самоубийством. После его смерти появились новые данные, подтверждающие его знаменитую H-теорему, формулирующую второе начало с точки зрения статистической физики. Тем не менее, более ста лет несогласованность механики и статистической физики оставалась нерешенной проблемой.

Несогласованность механики и термодинамики многие физики (включая автора, на которого ссылается Д. Кропотов) старались приписать неким иллюзиям, недоучету определенных фактов в статистической физике и термодинамике. Необратимость многих реально наблюдаемых процессов, таким образом, рассматривалась как неполнота описания статистической физики. Сама «невечность наблюдателя», о которой пишет Д. Кропотов, и, более того, его жизнь, являлась, таким образом, «ошибкой», существующей вне природы и не по законам природы.

Так, Эйнштейн, будучи сторонником механистического подхода, писал в конце своей жизни после смерти своего друга Микеля Бессо:

"Микель немного опередил меня и первым ушел из этого странного мира. Это не важно. Для нас, убежденных физиков, различие между прошлым, настоящим и будущим не более чем иллюзия, хотя и навязчивая".

Такой подход, однако, за полтора века не принес никаких убедительных решений задачи согласования механики и термодинамики. Более того, постоянно накапливающиеся экспериментальные данные физики, химии и биологии свидетельствуют о реальности необратимых процессов и их конструктивной роли в эволюции Вселенной.

В 1946 году в своей работе[1] Н.Н. Боголюбов впервые предложил идею согласования механики и термодинамики, основанную на решении цепочки корреляционных уравнений функции распределения. Эту цепочку уравнений Боголюбов[1], Борн и Грин[2] положили в основу кинетической теории газов и плазмы. К сожалению, эта цепочка уравнений получается бесконечной, и ее обрыв производится, исходя из дополнительного предположения о полном ослаблении корреляций между частицами. Тем не менее, в настоящее время цепочка уравнений Боголюбова является одним из наиболее часто применяемых методов исследования неравновесных систем[3],[4] (см. также
http://bsfp.iszf.irk.ru/bsfp1999/bsff3/lbs.php), что доказывает применимость метода для решения задач статистической физики.

В 1980 году впервые была издана книга И. Пригожина «От существующего к возникающему»[5], в которой автор предложил новое решение задачи согласования механики с термодинамикой.

И. Пригожин взял за основу три тезиса, базирующихся на огромном экспериментальном материале, накопленном к настоящему времени физикой, химией и биологией:

1. Необратимые процессы реально существуют. Они не являются лишь следствием приближенного описания обратимых процессов.

2. Необратимые процессы играют конструктивную роль в физике, химии и биологии. Ими определяется возможность возникновения когерентных структур, процессов самоорганизации в открытых системах. Как показывают последние исследования по теории самоорганизации, многие процессы в физике, химии, биологии и экологии описываются только статистической теорией неравновесных процессов, основанной на законах статистической физики и термодинамики.

3. Необратимость глубоко связана с динамикой и возникает тогда, когда основные понятия как классической, так и квантовой механики (понятия траектории и волновой функции) перестают соответствовать опытным данным.

Поясним эти тезисы.



1. Реальность необратимых процессов

Многие часто наблюдаемые процессы являются необратимыми: попробуйте бросить камень в воду - Вы всегда увидите расходящиеся от места его попадания в воду концентрические окружности-волны и никогда - сходящиеся к этому месту. Многие другие явления, неоднократно наблюдавшиеся учеными, также развиваются только в одном направлении. Поведение ансамблей частиц (которые подчиняются статистике Максвелла-Больцмана) – их стремление к равновесному максвелловскому распределению по скоростям, процессы теплопроводности и диффузии, рождение и распад элементарных частиц, даже сам процесс измерения – все это примеры необратимых процессов в физике. В химии примеры необратимых процессов – это реакции, идущие всегда с повышением энтропии. В биологии – это все объекты исследования этой науки, жизнь которых всегда начинается с рождения, продолжается юностью, зрелостью и старостью и заканчивается смертью (т.е. все биологические объекты также подвержены росту энтропии), и никогда не происходит не только обратного развития живых организмов, но и даже остановки этого процесса. В астрономии – это звезды, постепенно угасающие или подверженные гравитационному коллапсу.



2. Диссипативные структуры. Процессы самоорганизации

Вплоть до недавнего времени казалось, что диссипация энергии в необратимых термодинамических процессах может играть только отрицательную роль, с которой человек был вынужден бороться. И. Пригожин в [5] пишет: «во многих задачах необратимые процессы выступают в роли нежелательных помех. Например, именно необратимые процессы мешают достижению максимального к.п.д. в тепловых машинах, поэтому конструкторы тепловых машин видели свою задачу в том, чтобы минимизировать потери из-за необратимых процессов.

Коренной переворот во взглядах на необратимые процессы произошел лишь недавно, и мы начали понимать конструктивную[6] роль необратимых процессов в физическом мире.»

Оказалось, что диссипация энергии способствует появлению в открытых системах[7], далеких от термодинамического равновесия[8], упорядоченных структур, которые были названы диссипативными структурами.

Как пишет проф. Ю.Л. Климонтович в http://phys.web.ru/db/msg/1165508/page2.html,

«Диссипативные структуры могут образовываться только в открытых системах. Только в них возможен приток энергии, компенсирующий потери за счет диссипации и обеспечивающий существование более упорядоченных состояний.

Диссипативные структуры возникают в макроскопических системах, то есть в системах, состоящих из большого числа элементов (атомов, молекул, макромолекул, клеток и т.д.). Благодаря этому возможны коллективные - синергетические взаимодействия, необходимые для перестройки системы.

Диссипативные структуры возникают лишь в системах, описываемых нелинейными уравнениями для макроскопических функций. Примерами могут служить кинетические уравнения, например уравнение Больцмана, уравнения газовой динамики и гидродинамики, уравнения Максвелла в электродинамике для напряженностей электромагнитного поля и т.д.»

Молекулярная теория диссипативных структур была создана самим И. Пригожиным, за что в 1977 г. он получил Нобелевскую премию по химии. Она строится, как на фундаменте, на статистической физике и, в частности, уравнении и H-теореме Больцмана.

Процессы образования диссипативных структур называются процессами самоорганизации.

Примерами процессов самоорганизации являются автоколебания в генераторе, ячейки Бенара и автоволны на поверхности жидкости, реакция Белоусова-Жаботинского[9], а также другие колебательные реакции такого рода, колебания в активности энзимов в метаболизме (с периодом порядка минуты), концентрационные колебания в гликолитическом цикле, процессы агрегации в колонии слизевиков, популяционные колебания в экологических нишах и даже эволюция городов.

Сам человек как природный объект является диссипативной структурой, образованной в результате нескольких процессов самоорганизации.



3. Неполнота механики

В работе [1] Н.Н. Боголюбов указал на необходимость уточнения классической механики как неполной модели. Появление необратимости он рассматривал как следствие перехода от идеализированного описания на основе обратимых уравнений механики к реальному описанию, учитывающему особенности тех систем, в которых и появляется необратимость. Эти так называемые неинтегрируемые системы[10] составляют, как замечали еще Г. Брунс и А. Пуанкаре[11], наибольшее количество природных систем. В число таких неинтегрируемых систем входит уже задача взаимодействия трех тел (например, Солнца, Земли и Луны). Все диссипативные структуры, речь о которых шла выше, также являются неинтегрируемыми системами.

Многие физики, как, впрочем, и лирики, считают классическую механику незыблемой истиной, теорией, работающей всегда и при любых условиях. На самом деле это не так. Та классическая механика, которая разрабатывалась до начала XX века – та, которая излагается во всех учебниках как завершенная теория, – не умеет решать уравнения движения неинтегрируемых систем (систем с динамической неустойчивостью). Бурное развитие теории таких систем началось только с середины прошлого столетия, благодаря работам А.Н. Колмогорова[12], Я.Г. Синая[13], В.И. Арнольда[14] и Ю. Мозера[15].

Квантовая механика также сталкивается со многими проблемами при попытке описать взаимодействие нескольких тел. Она предпочитает иметь дело с простыми модельными системами типа гармонического осциллятора или атома Бора. Взаимодействие с излучением, которое постоянно происходит у большинства элементарных частиц, она рассматривает как возмущение, сталкиваясь при этом со значительными трудностями в решении задачи взаимодействия элементарной частицы с излучением. Рождение и распад элементарных частиц также не описываются обратимыми по времени уравнениями квантовой механики.

Таким образом, ни квантовая, ни классическая механика не являются полными моделями, и опираться на них, игнорируя при этом упрямые факты существования необратимых процессов, никоим образом нельзя! В своей работе [5] И. Пригожин включает как классическую, так и квантовую механику в более широкий формализм, который содержит в себе и теорию неинтегрируемых систем, показывая, как именно при таком формализме в уравнениях возникает необратимость, определяющая эволюцию систем.



Новый формализм

Ключевым моментом в работе Пригожина является теорема Пуанкаре-Мисры о несовместимости механики и термодинамики. Впервые она была высказана как парадокс Э.Цермело. Этот парадокс основывался на известной теореме А. Пуанкаре о возвращении: «При почти всех начальных состояниях произвольная функция фазового пространства бесконечно много раз принимает значения, сколь угодно мало отличающиеся от начального значения, если система остается в конечной части фазового пространства». Таким образом, получалось, что необратимость противоречила этой теореме: такая функция не могла монотонно возрастать, как того требует второе начало термодинамики. Сам А. Пуанкаре на основании этой теоремы пришел к мнению о несовместимости механики и термодинамики[16]. Однако на это было замечено, что теория Больцмана имеет дело с функцией распределения f частиц, в то время как теорема Пуанкаре относится к отдельным их траекториям. Таким образом, при подходящем усреднении функций распределения справедливость заключения Пуанкаре о несовместимости механики и термодинамики может нарушаться.

Тем не менее, в 1978 г. Б. Мисра[17] доказал, что выводы Пуанкаре остаются в силе. Он доказал, что микроскопическая энтропия не может быть обычной функцией фазовых переменных[18]. Если она вообще существует, то должна быть оператором.

Таким образом, оставалось два пути:

Первый путь – считать микроскопическую энтропию функцией, зависящей от координат и импульсов. Тогда необходимо было отказаться от монотонного возрастания энтропии. Но при этом пришлось бы отказаться от различия между обратимыми и необратимыми процессами, а значит, как от экспериментального материала, так и практически от всей современной теории неравновесных процессов (см. параграфы выше), и вновь рассматривать необратимость как иллюзию, как свойство, которое наблюдатель привносит в обратимый мир. Это означает принципиальную непознаваемость мира и ставит наблюдателя вне природы.

Второй путь – ввести оператор микроскопической энтропии M, не коммутирующий с оператором, выражающим зависимость движения от координат и импульсов, – оператором Лиувилля L. В этом случае возникает новая форма дополнительности. Микроскопическая энтропия означает, что существуют дополнительные свойства, не включаемые в динамическое описание[19]. Аналогичная дополнительность существует в квантовой механике: там координата и импульс частицы являются взаимодополняющими свойствами, описывать которые можно только по отдельности, что и выражает принцип неопределенности Гейзенберга. В нашем же случае введение двух взаимодополняющих операторов – оператора M и оператора L – означает, что существует два взаимодополняющих описания систем: в терминах траекторий (L) и в терминах стохастического движения (M). Такая дополнительность может проистекать только из «фундаментальной стохастичности» движения определенных систем.

Системы с «фундаментальной стохастичностью» известны: это эргодические системы, системы с перемешиванием, которые впервые исследовал Г. Хопф, К-потоки (названные в честь своего первоисследователя А.Н. Колмогорова), системы с катастрофой Пуанкаре (системы, в которых при движении возникают резонансы). Это и есть так называемые системы с динамической неустойчивостью, о которых шла речь в предыдущем параграфе. Особенно часто в природе встречаются системы с катастрофой Пуанкаре. Все вышеназванные системы составляют иерархию стохастических свойств: в эргодических системах движения могут быть вполне гладкими, но в системах с перемешиванием, К-потоках и системах с катастрофой Пуанкаре гладкость движений нарушается. Рассмотрим динамическую систему, находящуюся в момент времени t0 в области X фазового пространства. Предположим, что при t = t0+t наша система находится либо в области Y, либо в области Z фазового пространства (см. Рис.1а). Тогда можно вычислить только вероятность того, что система в следующий момент времени будет находиться в области Y. Если уменьшать область X, то при этом возможны два случая: либо при достаточно малых размерах X все ее части окажутся в области Y (см. Рис.1б), либо при любом размере X можно будет вычислить только вероятность того, что в момент t система будет находиться либо в области Y, либо в области Z. Второй случай соответствует системам со слабой устойчивостью, о которых шла речь выше. В них каждая область независимо от размера содержит различные типы траекторий, и переход к одной траектории неоднозначен. Все требования выполняются также и в случае, если каждый элемент области X со временем только деформируется (см. Рис.1в). Как доказал Б. Мисра (см. [5, 17]), для систем с перемешиванием и более сильными свойствами стохастичности удается построить оператор микроскопической энтропии М. От понятия траектории вынуждена была отказаться уже квантовая механика, но в данном случае приобретает фундаментальное значение понятие неустойчивости (или стохастичности) движения ансамбля частиц. И, как показывает И. Пригожин в [5], введение в квантовой механике оператора микроскопической энтропии заставляет отказаться также от волновой функции и рассматривать движение только в терминологии матрицы плотности (о матрице плотности в квантовой механике см.[20]).




Рис.1. Три возможных перехода динамической системы: а) переход из начальной области Х фазового пространства при t = t0 в любую из двух областей Y или Z при t = t > t0; б) единственный тип перехода из Х в Y; в) распределение фазовой области, первоначально сосредоточенной в области Х, вдоль длинного волокна Y.



Как пишет И. Пригожин, «…необратимость есть проявление в макроскопическом масштабе «стохастичности», существующей в микроскопическом масштабе[21]».

Мисра также показал, что в случае К-потока и катастрофы Пуанкаре оператору L можно сопоставить сопряженный оператор внутреннего времени T. Это внутреннее время отлично от времени, вводимого в уравнения классической и квантовой механики. Из понятия внутреннего времени следует, что возраст ансамбля частиц зависит от вида их распределения в фазовом пространстве и, таким образом, не является внешним параметром, как в классической и квантовой механике. Среднее значение оператора внутреннего времени аналогично человеческому возрасту, который определяется не какой-нибудь частью тела, изолированной от всего организма, а соответствует среднему состоянию всех частей тела. Таким образом, внутреннее время нелокально (т.е. соответствует состоянию всего ансамбля, а не отдельных частиц). Вместе с тем, внутреннее время «идет в ногу» с временем, отсчитываемым по часам: средний возраст в момент времени t = t0+t равен = +t. Появляется также иерархия внутренних времен различных структур. Как пишет И. Пригожин, «с одной стороны, мы как сущности обязаны своим происхождением противоборству различных сил, но можем быть охарактеризованы одним внутренним временем. С другой стороны, как члены некоей группы мы принадлежим более высокому уровню внутреннего времени, в котором активно действуем».

Следующим шагом в построении новой формализма являлось введение такого преобразования L, которое ставило бы в зависимость оператор микроскопической энтропии M и монотонно возрастающую функцию[22]. Это преобразование, как показывает И. Пригожин в [5], нарушает симметрию времени, и, таким образом, второе начало термодинамики выступает как строгое правило отбора, согласно которому возможны только определенные физически реализуемые состояния. Преобразование L соответствует постоянно растягивающемуся многообразию и исключает физическую реализацию сжимающихся многообразий. Что такое сжимающееся и растягивающееся многообразие, легко пояснить на примере сферических волн, которые согласно обратимым в обычной механике волновым уравнениям, могут как расходиться от источника, так и сходиться к нему. Сжимающееся многообразие в данном случае означает сходящиеся к источнику волны, а растягивающееся – волны, расходящиеся от источника. Нарушающее симметрию времени преобразование L, таким образом, строго запрещает существование волн, сходящихся к источнику, что вполне соответствует многочисленным наблюдениям сферических волн.

Следовательно, как замечает И. Пригожин, «…наша точка зрения существенно отличается от широко распространенного мнения, четко сформулированного Мартином Гарднером в замечательной книге «Этот правый, левый мир»[23]. По словам Гарднера, «некоторые события развиваются только в одном направлении не потому, что не могут развиваться в противоположном направлении, а потому, что такое развитие было бы крайне маловероятно». Такое утверждение находится в противоречии с нашей формулировкой второго начала термодинамики: именно потому, что некоторые состояния строго запрещены и не могут быть ни обнаружены, ни приготовлены нами, мы можем приписать разрешенным[24] состояниям вероятностную меру».

Такой принцип отбора является новым: он не содержится в динамике. Но распространяет этот принцип именно динамика: растягивающееся многообразие навсегда останется растягивающимся именно благодаря ее законам движения.

Интересны также другие следствия введения нового формализма. К ним относится, например, конечная продолжительность настоящего (внутреннего времени) по сравнению с нулевой продолжительностью настоящего в классической динамике. Там настоящее стягивается в точку на бесконечной прямой, которая одинаково близка и прошлому, и будущему: настоящее детерминистически следует из прошлого и так же детерминистически определяет будущее. В новом же формализме настоящее существует как переходный слой от прошлого к будущему: настоящее определено прошлым, но само определяет лишь ближайшее будущее, входящее в этот переходный слой. Симметрия между прошлым и будущим, таким образом, оказывается нарушенной: вклад настоящего в будущее не является детерминистическим. Это еще одно достижение вводимого И. Пригожиным формализма: он учитывает флуктуации и бифуркации, всегда участвующие в развитии открытых[25] систем (про флуктуации и бифуркации см. [5], а также соответствующие ссылки в книге).

Еще одно следствие нового формализма – это принципиальная нелокальность систем как в пространстве, так и во времени. Переходя к преобразованию L, мы автоматически переходим к рассмотрению не точек в пространстве-времени, а малых областей, что заставляет пересмотреть вообще всю структуру пространства-времени, включив в нее материю и эволюцию материи.

Интересны также приложения новой теории: как показали недавние работы[26],[27], с помощью нового формализма возможно решение тех задач, которые ранее считались решаемыми только приближенно. Это, например, применение новой теории к модели Фридрихса (лежащей в самой основе квантовой теории) и радиационному затуханию. Это развитие теории диссипативных систем. Все эти приложения показывают реальную значимость теории для решения разного рода физических, химических и биологических задач.

И, наконец, с точки зрения новой теории, вводимая асимметрия во времени не противопоставляет человека природе. Напротив, она рассматривает человека как часть природы, как одну из природных – диссипативных – структур. Новый формализм, предложенный И. Пригожиным, рассматривает и процесс измерения как один из других природных процессов, что также абсолютно соответствует реальности. Благодаря всему вышеизложенному, теория Пригожина уже была высоко оценена как зарубежными, так и российскими учеными (см., например, предисловие и послесловие к [5] проф. Ю.Л. Климонтовича).



Второе начало термодинамики и философские системы

Сопоставляя теперь вышеизложенную теорию с тем, что пишет Д. Кропотов в своей статье о марксизме и втором начале термодинамики, мы можем сказать вслед за С.Г. Кара-Мурзой: «Огромный культурный и философский смысл второго начала, который либеральная политэкономия просто игнорировала, марксизм отверг активно и сознательно… Краеугольный камень неприятия Энгельсом и марксизмом второго начала термодинамики (на самом деле лишь его трактовки) заключался в том, что последнее ставило предел, причем фундаментальный, возможностям превращения энергии (а, значит и материи) из одного вида в другой».

Таким образом, уже при своем появлении марксизм вошел в противоречие со знаниями людей о природе. По всей видимости, основной причиной неприятия Энгельсом второго начала термодинамики было определенное – западное – мировоззрение, которое было исполнено мессианской веры в материальный прогресс. К сожалению, вместе с той положительной ролью, которую марксизм как философское учение и идеология сыграл в истории нашей страны, он сыграл и большую отрицательную роль, привнеся в наше мировоззрение веру в материальный прогресс как основное достижение человечества и западный механицизм и детерминизм. Эти неотъемлемые качества западного мировоззрения, как показывает статья Д. Кропотова, заставляют некоторых авторов искать не истинное решение задачи, основанное на многочисленных наблюдениях, экспериментальных данных и обобщении научного знания, а «спасительное» решение, основанное на принятой вере.

Сопоставим с этим абсолютно другое отношение к проблеме второго начала термодинамики русских исследователей-философов, прежде всего, В.И. Вернадского. Как пишет Ю.Л. Климонтович в послесловии к книге И. Пригожина [5], «значение и роль необратимых физических процессов для биологических систем были поняты значительно раньше, чем сформировалась современная статистическая и термодинамическая теория необратимых процессов. Основополагающими являются здесь работы Владимира Ивановича Вернадского. Заложенные в них положения науки о биосфере уже содержали представления современной теории самоорганизации».

Как показано выше, второе начало термодинамики имеет, по всей видимости, еще более фундаментальный смысл, чем принято думать. Оно играет как разрушительную, так и созидательную роль, ибо только благодаря ему может существовать то огромное многообразие форм существования материи (в том числе и мы сами), которое мы постоянно наблюдаем. Однако это существование не вечно, как не вечна и жизнь любого человека, и в этом отношении Вселенная как природный объект очень похожа на нас.





--------------------------------------------------------------------------------

[1] Боголюбов Н.Н. Проблемы динамической теории в статистической физике.// М. Гостехиздат, 1946

[2] Born M., Green H.S. A General Kinetic Theory of Liquids.// Cambridge: University Press, 1949

[3] Климонтович Ю.Л. Статистическая физика.// М.: Наука, 1982, с.608

[4] Квасников И.А. Термодинамика и статистическая физика. Т. 3. Теория неравновесных систем.// М.: Издательство УРСС, 2002

[5] И. Пригожин От существующего к возникающему: время и сложность в физических науках.// М.: Издательство УРСС, 2002

[6] Курсив И. Пригожина

[7] Открытые системы – это системы, обменивающиеся с внешним миром как энергией, так и веществом

[8] Т.е. далеких от состояния с максимальной энтропией.

[9] Жаботинский А.М. Концентрационные колебания.// М.: Наука, 1974

[10] Системы, уравнения которых невозможно преобразовать к гамильтонову виду. Подробнее см. http://virlib.eunnet.net/win/metod_materials/wm4/chap_project/chap_12.htm

[11] Poincare H. C.R. Acad. Sci. (Paris), 1889, v.108, p.550

[12] Колмогоров А.Н. ДАН СССР, 1954, т.98, с.528

[13] Корнфельд П.И., Синай Я.Г., Фомин С.В. Эргодическая теория.// М.: Наука, 1980

[14] Арнольд В.И. Теория катастроф.// Природа, 1979

[15] Moser J. Stable and Random Motions in Dynamical Systems.// Princeton, New Jersey: Princeton University Press, 1974

[16] Д. Кропотов основывается в своей статье на теореме Пуанкаре-Мисры и ее решении Смолуховским, который показал, что, учитывая огромное число возможных состояний, которое порядка 6N!, и конечную скорость изменения фазовых переменных, легко получить оценку, согласно которой время возврата системы значительно превышает время существования нашей Галактики. Т.о., он считает, что после достижения 6N! состояний, все частицы возвратятся в изначальное состояние (т.е. Вселенная вернется к своему началу). Однако для того, чтобы этого не случилось, необходимо и достаточно, чтобы хотя бы одна частица не смогла возвратиться в исходное состояние. Как известно современной физике, такое более чем вероятно: у многих частиц существует конечное время жизни (молекулы создаются и разрушаются в процессе реакций, элементарные частицы рождаются и распадаются), таким образом, хотя бы одна частица не сможет возвратиться в начальное состояние по причине того, что ее просто не будет существовать! Это еще одно свидетельство в пользу ограниченности механики интегрируемых систем.

[17] Misra B. Proc. Nat. Acad. Sci. US, 1978, v.75, p.1629

[18] Переменных координаты и импульса

[19] Т.е. описание по законам классической и квантовой механики интегрируемых систем

[20] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика.// М.: Наука, 1974

[21] Курсив И. Пригожина

[22] Это означает построение Н-теоремы Больцмана на основе оператора микроскопической энтропии

[23] Гарднер М. Этот правый, левый мир.// М.: Мир, 1967

[24] Курсив И. Пригожина

[25] См. сноску 2

[26] Ordonez G., Petrosky T., Prigogine I. Phys. Rev. A, 63, 052106, 2001

[27] Petrosky T., Ordonez G., Prigogine I. Phys. Rev. A, 2001


От K
К Сепулька (27.01.2004 18:20:03)
Дата 10.02.2004 20:57:11

Энтропия

Здравствуйте, Оля. Эка куда Вас нелегкая занесла, в проблему энтропии. Вопрос об энтропии
такой же политический для цеха физиков, как и еврейский для современных финансистов.
Вопрос власти, для физиков над умами, для финансистов над всем остальным. Хотя и один и
другой вопрос ломанного гроша не стоит, но так как они политические, то в отношении и
одного и другого мозги у населения вывихнуты набекрень.

Как для снятия вуали с еврейского вопроса достаточно знать, откуда евреи родом, откуда их
выставили первый раз, так и для понимания проблем энтропии достаточно ясно пре6дставлять
себе модель, на основе которой и строятся все рассуждения о ней. (Кстати, в Библии много
раз упоминается про родину Авраама, даже подчеркивается это, но так как вопрос
политический, то все смотря в упор предпочитают не видеть, видимо, читают задом наперед,
как и марксисты Капитал, анекдоты сплошные с этими политическими вопросами).

Итак, модель - идеальный бильярд. В центре стола неподвижно стоят шары. Энтропии, хаоса -
ноль. Ноль и необходимой информации, которую надо передавать, чтобы описывать поведение
шаров. Достаточно посылать одну фразу - <все по прежнему, шары стоят>. Изменим ситуацию,
пусть шары носятся как угорелые по столу совершенно случайным образом, полный
хаос-энтропия. Если стол разбить на сектора, и попытаться передавать информацию о том,
какой шар где находится, в каком секторе, то для каждого шара нам придется передавать
номер его сектора. И эту информацию никак не сжать. К счастью для текстовой информации
порядок следования букв и даже слов не совсем случаен, одна буква за другой следует с
определенной вероятностью, есть сочетания полностью запрещенные, есть очень часто
встречающиеся, поэтому текстовую информацию можно сжать. Существует формула, которая на
основе вероятности появления букв-слов-выражений, позволяет четко определить порог
сжимаемости информации, какова минимальная длинна битов в сообщении. Архиваторы на основе
данной формулы и работают. Это и есть мера хаотичности-энтропийности процесса. Если шары
носятся по столу не совсем уж случайным образом, хаотичность-энтропийность меньше, то при
передаче их состояния так же информацию можно сжать. Т.е. что такое
хаотичность-энтропийность разобрали, все просто как грабли. Эта энтропия много чему
пропорциональна, например, для газов, если определить их энтропию в разное время, то
домножив на абсолютную температуру, можно выяснить, сколько тепла было подведено или
потеряно.

Так, а в чем же основной кошмар физиков, почему столь простой и очевидный процесс на них
тоску наводит? Представим, что среди носящихся взад-вперед шаров мы решили навести
порядок, уменьшить энтропийность-хаотичность при помощи подвода энергии извне. Проще
говоря, взяли и половину шаров отловили и установили в центре стола аккуратненьким
треугольником. Напомню, бильярд у нас идеальный, шары энергию из-за трения не теряют, и
сами по себе не остановятся никогда. Что сделают с этим треугольником остальные шары? Они
его рано или поздно разнесут, и все опять превратиться в хаос. Шары из треугольника
скорость приобретут, остальные шары ровно столько потеряют энергии, скорость-энергия шаров
выровняется, и у всех опять будет примерно одинакова. Любой естественный-природный процесс
идет в сторону повышения хаотичности, но никак не в сторону упорядочивания (второе начало
термодинамики, первое - закон сохранения энергии), за исключением одного случая, когда
абсолютная температура по кельвину станет равна нулю, все замерзнет и остановится (третье
начало термодинамики), энтропия-хаотичность станет так же равна нулю. Может ли вновь
случайно возникнуть треугольник? Нет, не может, вероятность такого равна почти нулю, для
тысяч шаров не хватит времени жизни и вселенной, чтобы такое произошло. Система всегда
идет из менее вероятного в более вероятное состояние, т.е. в хаос. Но вокруг то мы
наблюдаем другое, упорядочивание. Из огромных газовых (с хаотично снующими атомами)
облаков под действием сил притяжения формируются звезды, в недрах которых начинают
производиться тяжелые элементы, вокруг звезд образуются под действием все тех же сил
притяжения планеты, на планетах появляется жизнь. Но все это, очевидное и простое, не
нравится физикам, им подавай непрерывный рост энтропии, исходя из модели идеального
бильярда. Они, не смотря на очевидное, тут же заявляют - а общий баланс энтропии
возрастает. А кто тот баланс когда считал? У физиков, как оказалось по последним данным,
баланс по массе галактик не сходится в десятки раз! Они вынуждены вводить какую-то темную
массу, которую никто никогда не видел, и которая не притягивается, а отталкивается.
Современная теоретическая физика, пытаясь удержаться за догмы 20-30-х годов прошлого века,
уже полностью превратилась в посмешище. Физикам потребовалась бред Эйнштейна, чтобы
объяснить космогонические парадоксы, почему, например, небо не все в звездах, про
сходимость степенных рядов они не сумели вспомнить.

Ну, ладно, давайте немного доработаем идеальный бильярд, чтобы и там проявились
антиэнтропийные процессы, раз уж физикам нужен именно бильярд. Введем некоторый
коэффициент, который будет характеризовать прогиб материала стола под шаром. При
определенной его величине шары начнут группироваться по парам, увеличим степень прогиба -
начнут образовываться более крупные кучки. В природе гравитация и делает первой шаг в
антиэнтропийной цепочке, образуя звезды и планеты. Затем звезды, зажигаясь, несут окрест
энергию-излучение, пошел уже энтропийный процесс. Т.е. существуют как энтропийные
процессы, так и анти-энтропийные. И никакой загадки здесь нет! Все простенько.

А теперь несколько слов о классиках, о Марксе и Энгельсе. Главное не их энтропийные
воззрения, главное в том, что они органически были не способны взглянуть на систему
целиком. А если бы взглянули, то увидели бы уже и тогда, что капитализм никакая не
передовая и не самостоятельная система, осуществление его стало возможным только за счет
остальной системы - человечества, за счет ограбления Индии, за счет отлова рабов для
плантаций в Америке. Капитализм это паразит в чистом виде, со своими огромными издержками
на организацию производства, в одиночестве (без колоний, неоколоний, полуколоний), он бы
долго не протянул, он неизбежно бы деградировал до порядков Карфагена, и как те древние
семиты, верили бы в странах капитала во всегдашнюю победу зла. Капитализм это порядки
древнего Шумера (еще до аккадского) в новом воплощении, в технологическом.

С уважением, Евгений.






От Дмитрий Кропотов
К K (10.02.2004 20:57:11)
Дата 13.02.2004 12:20:42

Вы бы, К задумались

Привет!
>Итак, модель - идеальный бильярд. В центре стола неподвижно стоят шары. Энтропии, хаоса -
>ноль.
Кто и как вам побудил считать, что хаоса - в этой ситуации - нуль.
Это состояние ничем особым не отличается от любого другого - стоит правильно провести разбиение.





Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От K
К Дмитрий Кропотов (13.02.2004 12:20:42)
Дата 13.02.2004 17:44:03

Re: Вы бы,...

Хаос это случайный переход, а не одно, пусть и чудное, но состояние. В этом то и не
понимание Марксом величия схемы Гегеля, примитивизм воззрений, вместо состояния общего для
системы (Дух-энтропия-специфика) в разряд исследуемых заменили на примитивное энергии
больше-меньше (на массовость и вектор внешнего поля).




От Дмитрий Кропотов
К K (13.02.2004 17:44:03)
Дата 17.02.2004 10:47:01

Вы даже не поняли, о чем вас спросили

Привет!

Речь шла о том, на каком основании вы вероятность одного состояния считаете маленькой, а другого - большой?
Скажем, представим себе сосуд с газом, разделенный на две перегородки. Сразу после убирания перегородки газ сосредоточен в одной половине сосуда, а в другой пусто.
Считается очевидным, что вероятность состояния, когда газ в одной половине - больше, чем когда он распределен 'равномерно' по всему сосуду.
Вот и вопрос - _кем_считается_ и почему при подсчете вероятности состояния условную перегородку предлагается проводить именно так - на месте бывшей материальной перегородки. Ведь разбиение сосуда для подсчета вероятности состояния можно провести произвольным образом - никто не требует, чтобы перегородка, скажем, была вертикальной. А если ее провести горизонтально - расчет и энтропия соответственно будет уже другой.
Об этом и пытается разъяснить Губин - что нет никакой энтропии вообще - она отражает _человеческое_ восприятие одного определенного состояния газа как более вероятное, а другого - как менее вероятно. Но именно _человеческое_.



Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Дмитрий Кропотов
К Дмитрий Кропотов (17.02.2004 10:47:01)
Дата 17.02.2004 10:48:17

Поправка - вместо слова 'больше' в третьем предложении - следует читать 'меньше' (-)


От Сепулька
К K (10.02.2004 20:57:11)
Дата 12.02.2004 14:11:45

Идеальный бильярд? Почитайте про бильярд Синая (-)


От K
К K (10.02.2004 20:57:11)
Дата 12.02.2004 10:04:52

Небольшое дополнение

Здравствуйте, Оля.

Абсолютное значение энтропии (меры хаотичности) имеет смысл только для дискретных систем,
поэтому в квантовой термодинамике и пытаются свести энтропию газа к квантовым уровням - к
дискретному счетному началу. Для непрерывных систем энтропия понятие относительное
(нарезали сектора погуще, энтропия увеличилась на величину - логарифм от количества
нарезанных секторов). Но зато ее можно измерить самыми разными способами, хоть по
распределению по квантовым уровням, хоть по вероятности присутствия в том или ином
секторе. Главное, чтобы изменение одной и другой энтропии были прямо пропорциональны
величине dQ/T, затем домножается на переходной коэффициент и получается уже энтропия
термодинамическая.

И еще, информация не является чем-то посюсторонне первичным, она лишь метод описания, не
больше, первична сама хаотичность системы. Мы можем передавать или не передавать
информацию, системе это до лампочки, мера ее хаотичности от этого никак не прибавится и не
убудет. Но удобнее для дискретных систем степень хаотичности считать в единицах
передаваемой информации. Да и для непрерывных систем это удобно. Мы можем любое описание
системы попросту запихать в архиватор, и выяснить через степень сжатия, насколько это
описание хаотичней-энтропийней предыдущего. Если метод определение энтропии не верен,
пропорциональность не соблюдается, это сразу выяснится.

Но если выявлена прямая пропорциональность двух методов определения энтропии-хаотичности,
то зная состояние одной, мы можем судить с уверенностью и о другой, измеряя одни знать
распределение совершенно иных величин.

С уважением, Евгений.






От Руднев
К K (10.02.2004 20:57:11)
Дата 11.02.2004 17:05:19

Re: Энтропия

Женя, вы немного драматизировали проблему. Ваше объяснение энтропии в точности совпдает с математическим определением энтропии (вообще), данным академиком Колмогоровым. В его понимании энтропия - мера сложности, а сложность системы определяется количеством информации, необходимом для описания состояния системы. Но это точка зрения математика, у физиков энтропия - одна из функция состояния термодинамической системы, в необратимых процессах как доказал уже Клаузиус она не может убывать. А большинство реальных термопроцессов необратимы - нельзя естественным образом заставить тепло течь от холодного тела к горячему. Что там накрутили математики и философы не столь важно. Если первых еще понять можно (например, в гамильтоновых системах для описания сложных фазовых траекторий используется понятие энтропии как меры запутанности, "хаотичности"), то вторых понять уж сложно. Например, Энгельс с Марксом "обиделись" на второй закон термодинамике, что он ломает диалектику развития материи, которая как известно существует только в движении. Достижение глобального равновесного состояния эквивалентно "тепловой смерти", исчезновению локальных градиентов, "обездвижению".

С уважением, И.Руднев

От K
К Руднев (11.02.2004 17:05:19)
Дата 11.02.2004 21:29:25

Re: Энтропия

Здравствуйте, Игорь.

> у физиков энтропия - одна из функций состояния термодинамической системы

Больцман ввел понятие энтропии для описания состояния газа, как параметр инвариантный
относительно пути при переходе из одного энергетического состояния газа в другое. Но в
квантовой термодинамике сейчас этот параметр выводят все с того же, через информацию-меру
хаотичности. Только у них не сектора, а квантовые уровни разрешенных энергий и
распределение газа по этим уровням. Мало того, и в формуле S=k*lnW, W это же тоже самое,
набор микросостояний реализующий данное макросостояние. Т.е. все это одно и тоже, что у
математиков, что у физиков.

>Например, Энгельс с Марксом "обиделись" на второй закон термодинамике, что он ломает
диалектику развития материи, которая как известно существует только в движении. Достижение
глобального равновесного состояния эквивалентно "тепловой смерти", исчезновению локальных
градиентов, "обездвижению".

Так его, теплового равновесия, может и не быть. Во-первых, мы мало знаем о микропроцессах,
современные теоретические изыски о вакууме больше ставят вопросов, чем дают ответов. А
что, если, начиная с определенной <малости>, электромагнитное тепловое излучение
улавливается вакуумом и накапливается. По мне так эта идея куда лучше, чем современная о
спонтанном производстве частиц из вакуума. Во-вторых, силы гравитации у массивных объектов
и, вероятно, электромагнетизм относятся к антиэнтропийным процессам. Чтобы выяснить
окончательно этот вопрос, необходимо считать баланс, нужны данные и ясная модель
устройства мира, ни того, ни другого нет. Недавно нам астрофизики объявили, что все
разлетается во Вселенной ко всем чертям даже не по инерции, а с ускорением. Что мы узнаем
завтра?

Другое дело, что и усложняться мир не может до бесконечности. Но это уже теологический
вопрос.

С уважением, Евгений.











От Руднев
К K (11.02.2004 21:29:25)
Дата 12.02.2004 10:13:13

Re: Энтропия

>Больцман ввел понятие энтропии для описания состояния газа, как параметр инвариантный относительно пути при переходе из одного энергетического состояния газа в другое.

Если уж говорить о Больцмане, то он через 2 закон термодинамики обосновывал атомистическую теорию, а не наоборот. Это для нас кажется очевидным что вещество состоит из атомов и молекул, а во времена Больцмана это было лишь гипотезой.

>Но в квантовой термодинамике сейчас этот параметр выводят все с того же, через информацию-меру хаотичности. Только у них не сектора, а квантовые уровни разрешенных энергий и распределение газа по этим уровням. Мало того, и в формуле S=k*lnW, W это же тоже самое, набор микросостояний реализующий данное макросостояние. Т.е. все это одно и тоже, что у математиков, что у физиков.

вы безусловно правы в отношении современного состояния дел (в квантовой механике весьма мало физики, как и во всех от нее производных теорий, оперирующих малыми пространственными масштабами). Оказалось, что многие реальные процессы, если рассмотреть их под микроскопом, запутанны и "хаотичны". Природа этого до сих пор непонятна. Но классики науки до 20 века об этом ничего не знали, занимались простыми вещами и не выворачивали логику наизнанку, предполагая что при определенных обстоятельствах иногда тепло может естественным образом потечь от холодного к теплому.

>Так его, теплового равновесия, может и не быть.

Строго говоря, тепловое равновесие вполне существует, но в идеальной модели абсолютно черного ящика. Поэтому вопрос следует ставить так: является ли Вселенная таким ящиком?

>что, если, начиная с определенной <малости>, электромагнитное тепловое излучение улавливается вакуумом и накапливается.

вы знаете о тепловом шуме Вселенной. Это нулевые колебания электроагнитного теплового излучения. Накапливаться оно не может, можно лишь говорить о равномерно распределении этого шума по всей Вселенной. Вопрос в том каковы объемы этого распределения с учетом скорости света, иными словами есть ли у Вселенной границы (что собственно эквивалентно предыдущему вопросу)?

>силы гравитации у массивных объектов и, вероятно, электромагнетизм относятся к антиэнтропийным процессам.

и здесь все не так просто. Например, "черная дыра" очень даже энтропийна, т.к.является тем самым черным ящиком.

С уважением Игорь










С уважением, И.Руднев

От Iva
К Сепулька (27.01.2004 18:20:03)
Дата 29.01.2004 21:47:12

Я чего то не понимаю.

Привет

Об обратимости каких законов механики идет речь? Об идеальной схеме без учета трения?

возьмем для примера шарик скаывающийся в ложбинку - он в конце концов остановится в самой глубокой точки ложбинки потратив весь запас потенциальной энергии на трение.
В реальности механические процессы необратимы. Трение реально присутствует везде и съедает свою часть энергии.

Владимир

От Дмитрий Кропотов
К Iva (29.01.2004 21:47:12)
Дата 30.01.2004 08:46:27

Речь идет о согласовании моделей механики и термодинамики

Привет!
>Привет

>Об обратимости каких законов механики идет речь? Об идеальной схеме без учета трения?
Да. Вот есть идеальный цилиндр с идеальным газом только впущенным в сосуд. Каждая частица идеального газа имеет импульс и координату - они начинают сталкиваться друг с другом, заполняют весь обьем, пермешиваются равномерно - энтропия возрастает. Согласно фундаментальным теоремам механики никакого монотонного возрастания энтропии (перемешивания частиц) в этом цилиндре не будет - необратимость этого перемешивания лишь "кажущаяся" наблюдателю, поскольку времена возврата (восстановления неперемешанного состояния) весьма велики, на много порядков превосходят время жизни метагалактики. Тем не менее, механика утверждает, что рано или поздно в таком модельном цилиндре может восстановится исходное неперемешанное состояние.

Но на этот цилиндр можно смотреть и как на термодинамическую замкнутую систему - в объемом, давлением, температурой. И для такой системы 2ТЗ утверждает, что никакого возврата в неперемешанное состояние не будет _никогда_.

Вот это основное противоречие механики и термодинамики, требующее их согласования на уровне моделей. Дело осложняется тем, что и термодинамические соотношения, и механические уравнения движения - удовлетворительно согласуются с практикой, т.е верны в своей области применения.

Смолуховский и Губин решают проблему согласования тем, что указывают, что термодинамические параметры вводятся наблюдателем как мера его неточности контроля над системом (не можем мы учесть все удары молекул о стенки в каждый момент времени, поэтому вводим среднюю интенсивность ударов и получаем давление), соответственно, необратимость в модели представляется всего лишь как "впечатление" наблюдателя, порожденное небесконечной длительностью наблюдения и небесконечной его точностью.

Таким образом, проблема согласования решается - без введения новых сущностей - термодинамическая картина - это всего лишь взгляд ограниченного (временем, возможностями, точностью) наблюдателя на механическую картину.
Точно также, как взгляд наблюдателя на картину художника, в общем-то, состоящуюю из мазков краски, придает ей осмысленность - но осмысленность эта - кажущаяся, не существующая вне и без наблюдателя.

Подход же Пригожина безусловно отсекается бритвой Оккама. Пригожин, стоя перед проблемой согласования механики и термодинамики, вместо этого вводит новые сущности:
1.Некое математическое преобразование, которое, будучи примененным, дает два решения с разной симметрией относительно времени - в одном случае энтропия монотонно нарастает, в другом убывает
2.Новый фундаментальный закон природы - принцип отбора, который из всех возможных начальных условий всегда выбирает те, которые соответствуют модели симметрии, когда энтропия возрастает. Это фундаментальный закон вводится _только_ для того, чтобы замотивировать "правильный" ответ, нигде больше в реальности этот закон и принцип не проявляет себя, что, разумеется, сомнительно
И одну сущность исключает:
3.Наблюдателя вообще выкидывает, низводит его роль до нуля, что, очевидно, недопустимо (см. квантовые эффекты в похожей области - когда влияние наблюдателя сказывается принципиальнейшим образом)

Т.е., вместо согласования уже имеющихся сущностей (механическая модель, термодинамическая модель, наблюдатель) Пригожин занимается неоправданным умножением сущностей, а значит, грешит против истины.

>В реальности механические процессы необратимы. Трение реально присутствует везде и съедает свою часть энергии.
Еще раз повторяю, речь идет о выяснении модельных особенностей, согласовании моделей явлений - механической, термодинамической и наблюдателя. Очевидно, что каким-то образом термодинамическая модель вырастает из механической - но вот каким? Губин дает ответ - через влияние наблюдателя, Пригожин дает ответ - через введение новых фундаментальных законов мироздания и исключение наблюдателя.


>Владимир
Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Iva
К Дмитрий Кропотов (30.01.2004 08:46:27)
Дата 30.01.2004 09:07:18

Это я понимаю,

Привет

я хотел сакцентировать внимание, что обсуждение идеальных сред и тел - оно немного отвлеченное и делать глобальные выводы о несоответсвии одной идеальной модели другой - слишком смелый переход.

что-то мне понять ситуацию с возвращением в неперемешанное состояние сложно :-). Только как событие имеющее множество вероятности нуль.
механника ничего подобного не утверждает - можно попробовать решить такую задачу для 6*10**23 идеальных шаров, но боюсь, что это будет нереально.

А 2ТЗ только отражает тот факт, что идеальный газ не есть в достаточной мере идеальный и молекулы не есть идеальные шары. т.е. отражает наличие некого "трения" не позволяющее шару вчено двигаться по ложбине. Так что противоречие умозрительное ( в модели), а не практическое. Показывающее, что модель идеального газа в чем то точнее модели идеальной механики.

Владимир

От Дмитрий Кропотов
К Iva (30.01.2004 09:07:18)
Дата 30.01.2004 12:08:02

Пояснение

Привет!

>что-то мне понять ситуацию с возвращением в неперемешанное состояние сложно :-). Только как событие имеющее множество вероятности нуль.
>механника ничего подобного не утверждает - можно попробовать решить такую задачу для 6*10**23 идеальных шаров, но боюсь, что это будет нереально.
Возможно, я был косноязычен, попробую по-другому.
Имеем цилиндр с идеальным газом и перегородку в нем. Газ весь сосредоточен в одной из частей цилиндра. ЭВ момент времени t0 перегородка исчезает. В этот же момент времени t0 энтропия газа в цилиндре (весь с одного края собрался, а энтропия, напомню, по классике - логарифм вероятности состояния) весьма велика. В соответствии с 2ТЗ газ начинает равномерно распределяться по объему, энтропия нарастает монотонно.
2ТЗ утверждает, что газ в этом цилиндре _никогда_ вновь не соберется в одной половине (там где он был в момент убирания перегородки) - есть необратимость процессов.
Механика же в лице H-теоремы Больцмана утверждает, что соберется - любая частица подходит сколь угодно близко к каждой точке своей траектории. Правда произойдет это не скоро.
Пригожин говорит - механика неправа, так как не учитывает нового, открытого им фундаментального закона - принципа отбора, который, собственно, из всех возможных направлений движений частиц газа реализует только такие, что заставляет газ в момент убирания перегородки не сжаться еще больше в уголке (повысить энтропию), а начать равномерно заполнять объем цилиндра. Т.е. отбирает из всех возможных начальных условий только определенные. Но это не решает проблемы необратимости - H-теорема утверждает о возврате мех.частиц к любой точке траектории при _любых_ начальных условиях, в том числе отобранных по любому принципу.
Для преодоления этой проблемы Пригожин вводит еще одну сущность - дескать, наш мир по странной случайности выбрал такую симметрию относительно оси времени, что энтропия всегда нарастает, но существует и другая - когда убывает, но что есть, то есть - мы можем только смириться.

Т.е. наблюдатель не при чем, а Пригожин согласовал механику и термодинамику, введя от фонаря или на кончике пера (т.е. только для получения правильного ответа) два фундаментальнейших принципа мироздания, существование которых, разумеется никак не проявляется в других областях.

Бритва Оккама отсекает эти нововведения и оставляет гораздо более правдоподобное объяснение необратимости, введенное Смолуховским и схему согласования механики с термодинамикой, открытую Губиным.
Необратимость - всего лишь кажущаяся для наблюдателя. Для крупных систем времена возврата, тем не менее, существуют, только весьма велики.
А объяснение того, что газ в цилиндре после снятия перегородки начинает занимать весь объем, а не сжимается еще больше - тоже простое - предоставлю слово В.Губину:
"
Почему горячий чай никогда сначала не нагревается хотя бы еще немного, чтобы уже потом двинуться без оглядки к равновесию? Ведь разница температур чая и воздуха указывает только на разницу кинетических энергий частиц чая и воздуха, а кинетическая энергия квадратична по скоростям. Знаков скоростей мы не знаем, и все же надежно предсказываем движение в сторону остывания чая!

Ответ получается применением того же подхода Смолуховского.

Пусть у нас есть газ в замкнутом объеме. Мы никогда случайно не попадем в отклонение от равновесия. Поэтому неравновесное состояние надо специально приготавливать. Мы не попадаем в отклонение, а его приготавливаем. А как это сделать? Реально это можно сделать, например, объединением двух взаимно неравновесных систем. Что тогда получится? Берем системы. Подавляюще вероятно, что эти системы по отдельности равновесны. Следовательно, распределения скоростей у них симметричны по знаку. Тогда и в объединенной системе распределение по скоростям также симметрично по знаку. То есть у скольких частиц скорости направлены в одну сторону, у стольких же скорости направлены в противоположную сторону. Какое макроскопическое движение мы тогда увидим?

Пусть у некоторых частиц скорости направлены так, что образуется (макро)движение в сторону равновесия вправо вверх под углом a к горизонтали на кривой зависимости энтропии (или степени равновесия) от времени (как на рис. 1). Но ввиду равновероятности направлений скоростей такой же набор частиц будет образовывать движение в сторону от равновесия, причем с углом (-a ) к горизонтали. Поэтому общее движение в первый момент будет направлено по горизонтали. Это означает, что система была приготовлена в самой глубокой точке отклонения от равновесия. Из этой точки движение может происходить только вверх - как при движении вправо, так и влево, как вперед по времени, так и назад (рис. 2). Чай не нагреется еще больше за счет энергии воздуха - даже если обратить скорости! То есть наблюдаемое движение к равновесию не дает возможности выделить знак времени, термодинамика не выделяет знака времени. Согласование с механикой получено.
"
http://www.gubin.narod.ru/FMM-01.HTM

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Дмитрий Кропотов
К Iva (30.01.2004 09:07:18)
Дата 30.01.2004 11:51:01

Т.е. вы считаете

Привет!
>Привет

>я хотел сакцентировать внимание, что обсуждение идеальных сред и тел - оно немного отвлеченное и делать глобальные выводы о несоответсвии одной идеальной модели другой - слишком смелый переход.

>что-то мне понять ситуацию с возвращением в неперемешанное состояние сложно :-). Только как событие имеющее множество вероятности нуль.
>механника ничего подобного не утверждает - можно попробовать решить такую задачу для 6*10**23 идеальных шаров, но боюсь, что это будет нереально.

>А 2ТЗ только отражает тот факт, что идеальный газ не есть в достаточной мере идеальный и молекулы не есть идеальные шары. т.е. отражает наличие некого "трения" не позволяющее шару вчено двигаться по ложбине. Так что противоречие умозрительное ( в модели), а не практическое. Показывающее, что модель идеального газа в чем то точнее модели идеальной механики.

что 2ТЗ не должен работать в моделях, а только в реальности? Увы, термодинамическая модель _неизбежно_ должна вытекать из механической - следовательно, 2ТЗ должен действовать и на уровне моделей. А вот как он там работает, откуда появляется - ведь механика-то обратима - вот это и составляет главную загадку.
Еще раз говорю - про реальность пока речи не идет - речь идет о согласовании представлений физиков.


>Владимир
Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Iva
К Дмитрий Кропотов (30.01.2004 11:51:01)
Дата 30.01.2004 16:42:27

Нет.

Привет

Я считаю, что 2ТЗ отражает либо большую приближенность термодинамической реальности, либо косвенно учитывает реальную неидеальность среды.

такое отражение перехода количества ( 6*10**23) в качество.

Владимир

От Дмитрий Кропотов
К Iva (30.01.2004 16:42:27)
Дата 04.02.2004 12:10:54

Вот в этом и вопрос

Привет!
>Привет

>Я считаю, что 2ТЗ отражает либо большую приближенность термодинамической реальности, либо косвенно учитывает реальную неидеальность среды.
есть механическая модель, также весьма точно отражающая реальность.
Есть термодинамическая модель, обладающая тем же самым.
Но вот показать, как и за счет чего механическая модель переходит в термодинамическую - и есть задача согласования.
Про реальность здесь ничего нет. Необходимо показать - что надо добавить в механическую модель, как и при каких условиях, чтобы появились термодинамические эффекты.
Пригожин высосал из пальца эффект симметрии и принцип отбора, вместо согласования моделей просто подогнал начальные условия под ответ, тогда как задача состояла в том, чтобы не измысливая новых сущностей в виде фундаментальных законов_именно_ согласовать модели (еще раз - модели, а не реальность с моделями).

>такое отражение перехода количества ( 6*10**23) в качество.

>Владимир
Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Iva
К Дмитрий Кропотов (04.02.2004 12:10:54)
Дата 04.02.2004 16:16:18

Re: Вот в...

Привет

Есть две приближенные модели. Зачем их согласовывать, когда изначально ясно, что они обе приближенные и надо их уточнять. Кто и зачем будет заниматься такой проблемой? Отдельные спекулянты на философские темы.
Можно попробовать решить задачку на 6*10**23 неидеальных шаров - только есть желание? и главное зачем? Если вы получите положительноый резултат ( подтвердите термодинамику) - то вы ничего не добились, если вы получите отрицательный результат - вы тоже ничего не добились - так как скорее всего вам дальше надо неидиализировать шарики.

Второе - а введите трение в механику - у вас уже станет гораздо больше соответсвия между механической и термодинамической моделями.

Зачем ломиться в открытую дверь? Хочется опровергнуть неизбежность смерти? такими методами все равно не получится.

Владимир

От Дмитрий Кропотов
К Iva (04.02.2004 16:16:18)
Дата 06.02.2004 12:55:48

Чтобы согласовывать с реальностью не две модели, а одну

Привет!
>Привет

>Есть две приближенные модели. Зачем их согласовывать, когда изначально ясно, что они обе приближенные и надо их уточнять. Кто и зачем будет заниматься такой проблемой? Отдельные спекулянты на философские темы.
поскольку это легче. Или понять, почему же эти модели нельзя согласовать между собой - это тоже интересно.

>Второе - а введите трение в механику - у вас уже станет гораздо больше соответсвия между механической и термодинамической моделями.
В механике никакого трения нет в принципе, трение - это термодинамическая категория. В механике - только движения и соударения частиц со своей траекторией и импульсом. Полная детерминированность.
Разве не интересно разобраться, где же и почему возникает вероятность, а детерменированность исчезает и что причина этого?

>Зачем ломиться в открытую дверь? Хочется опровергнуть неизбежность смерти? такими методами все равно не получится.
Хочется познать мир.

>Владимир
Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Iva
К Дмитрий Кропотов (06.02.2004 12:55:48)
Дата 07.02.2004 01:34:10

так они для разных степеней приближения к действитеьности.

Привет

1. игра ума. Практических результатов нуль. Это не легче, а может быть даже сложнее. Проще написать свою программу, чем понимать почему не хочет работать чужая.

2. Про динамику и отсутствие трения - вы серьезно? если серьезно - то вам вам основная причина не согласованности моделей.

Владимир

От Дмитрий Кропотов
К Iva (07.02.2004 01:34:10)
Дата 10.02.2004 14:57:38

Трение - термодинамическая категория, а не механическая

Привет!
>1. игра ума. Практических результатов нуль. Это не легче, а может быть даже сложнее. Проще написать свою программу, чем понимать почему не хочет работать чужая.
Ну, великие физики - Больцман, Эйнштейн, Смолуховский, да и многие другие были озабочены необоснованностью статистической физики - а вы считаете, чепухой ребята маялись? В том-то и проблема, что неясно, на каком фундаменте покоится термодинамическая модель, или, что тоже самое - модель статистической физики. Она как бы из ничего появляется - даже в учебниках стали писать, вместо разъяснения физ. смысла - 'возьмем распределение' и т.д. и т.п.
Очевидно, что основание статфизики должно лежать в механике, а вот сделать это обоснование - не получается при стандартном редукционистском подходе (Пригожина и т.п.)

>2. Про динамику и отсутствие трения - вы серьезно? если серьезно - то вам вам основная причина не согласованности моделей.
Еще раз повторяю - в механической модели никакого трения нет. Энергия, которая 'тратится' на трение - никуда не девается, передается от одних частиц другим. Но КПД тепловой машины вовсе не трением ограничен - поэтому и необязательно трение привлекать для рассмотрения проблемы - что и как обуславливает в механике появление КПД тепловой машины в известной форме.

>Владимир
Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Iva
К Дмитрий Кропотов (10.02.2004 14:57:38)
Дата 11.02.2004 15:57:38

Трение - это жизненая реальность, данная нам в ощущении

Привет

а вот в каких моделях вы ее учитываете, а в каких нет - это уже проблемы ваши и ваших(или не ваших) моделей.

Но если вы ее не учитываете, то ваши модели по определению не полностью соответствуют действительности.

А вот про эенергию вопрос более интересный. Энергия, которая тратится на трение - исчезает из динамической системы ( кинетическая+потенциальная) и превращается в другой вид энергии, не участвующий! в движении, т.е. опять попадаем на некий аналог энтропии в механике.
Т.е. до начала движения у тела есть Х единиц динамической энергии ( потенциальная и кинетическая) и если у вас трение отсутствует у вас в процессе движения будет тот же Х. А если трение есть, то у вас в начале Х, а в конце движения Х-Y, где Y - потери энергии на трение. Данная часть энергии ушла из динамической системы и для динамики пропала.


Владимир

От Iva
К Iva (11.02.2004 15:57:38)
Дата 11.02.2004 17:40:40

Я понял основной вопрос :-).

Привет

основной вопрос Дмитрия Кропотова - почему 2ЗТ явно сформулирован в термодинамике, а закон динамической смерти вселенной явно не сформулирован в динамике, хотя если ввести в рассмотрение трение, очевидно, должен присутствовать.

Ответ - не знаю. Может в виду своей очевидности или не желания будоражить умы общественности.
Хотя введите в динамическую систему потери на трение, легко сможете посчитать даже время динамической смерти. Взяв какую-нибудь детскую игрушку, можете поставить эксперимент.


Владимир

От А.Б.
К Iva (11.02.2004 17:40:40)
Дата 11.02.2004 19:44:32

Re: Проблема в том, что трение не везде присутствует явно.

Что, допустим, за трение в вакууме?
Так что появляется рад динамических систем без трения...

От Iva
К А.Б. (11.02.2004 19:44:32)
Дата 12.02.2004 05:48:57

Это приближение

Привет

где вы найдете абсолютно чистый вакуум? Так что появляется ряд динамических систем ПОЧТИ без трения.

Владимир

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (04.02.2004 12:10:54)
Дата 04.02.2004 15:23:06

Re: Вот в...

> задача состояла в том, чтобы не измысливая новых сущностей в виде фундаментальных законов_именно_ согласовать модели (еще раз - модели, а не реальность с моделями).

Дмитрий, ну что за бред-то? Модели только и нужны для того, чтобы каким-то образом описывать реальность. А согласовывать модели ради этих моделей - это, извините, сизифов труд (никому не нужный и невостребованный никем).

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (04.02.2004 15:23:06)
Дата 06.02.2004 12:57:04

Если есть две модели

Привет!
>> задача состояла в том, чтобы не измысливая новых сущностей в виде фундаментальных законов_именно_ согласовать модели (еще раз - модели, а не реальность с моделями).
>
>Дмитрий, ну что за бред-то? Модели только и нужны для того, чтобы каким-то образом описывать реальность. А согласовывать модели ради этих моделей - это, извините, сизифов труд (никому не нужный и невостребованный никем).
которые требуется согласовывать с реальностью - прямая выгода согласовать модели между собой, чтобы с реальностью согласовывать только объединенную модель. Работы меньше, понимаете :)

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (06.02.2004 12:57:04)
Дата 07.02.2004 21:11:30

Если есть две модели, то

Привет!

их обычно сначала по отдельности согласовывают с реальностью (в границах их применимости), а только потом согласовывают между собой.
Таким образом, например, Планк получил свою знаменитую формулу излучения черного тела. Было 2 формулы, одна для излучения выскоих частот, другая - для низких. Планк согласовал эти две модели. При этом ввел свою постоянную Планка, и у него получилось, что энергия должна испускаться квантами, из чего впоследствии выросла квантовая механика. При этом по Губину получается, что и Планк нарушил принцип Оккама: ввел нечто совершенно новое, чего до него никто не вводил - постоянную Планка. :)))
Аналогична (хоть и не так известна) формула Келдыша, которая объединила эффект многофотонной ионизации и эффект туннельной ионизации.
Так что Пригожин как раз очень даже не одинок. Согласовывая две модели, каждая из которых хорошо применима к своему диапазону, можно открыть очень интересные вещи (что у него и получилось).

Что касается одной модели, то она может вообще быть неприменима к реальности. Есть, например, модели Вселенной, которые вообще не соответствуют реальности (хотя логически и непротиворечивы).

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (07.02.2004 21:11:30)
Дата 10.02.2004 15:01:43

Обе модели с реальностью уже согласованы

Привет!
>Привет!

>их обычно сначала по отдельности согласовывают с реальностью (в границах их применимости), а только потом согласовывают между собой.
и уже сто лет стоит вопрос о согласовании между собой.
Отличие принципа отбора Пригожина от введенной Планком константы - в том, что последняя используется для описания множества других явлений и процессов, которые без нее описать невозможно - да никто и не предлагал таких описаний.
В этом плане принцип Оккама просто не к чему применять - нет альтернативного описания процессов без постоянной Планка.
А вот без принципа отбора - есть - и противопоставить этому описанию вам нечего - кроме завываний в стиле - Пригожин прав, потому что он прав.


Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (10.02.2004 15:01:43)
Дата 10.02.2004 15:17:43

Дмитрий, Вы сам себе противоречите,

Привет,

то пишете, что надо согласовывать модели в одну, а потом только эту одну согласовывать с реальностью. Теперь пишете, что они уже согласованы с реальностью. Однако при этом термодинамика оказывается почему-то менее согласованной с реальностью, чем [классическая] механика.

>Отличие принципа отбора Пригожина от введенной Планком константы - в том, что последняя используется для описания множества других явлений и процессов, которые без нее описать невозможно - да никто и не предлагал таких описаний.

Принцип Пригожина тоже описывает множество других явлений и процессов, которые до сих пор тоже не описывались ни механикой, ни термодинамикой, ни квантовой механикой. Например, распад частиц. :) Или существование только расходящихся от источника волн. :)

>В этом плане принцип Оккама просто не к чему применять - нет альтернативного описания процессов без постоянной Планка.

Планк не знал о том, что что-то не будет описываться без его постоянной, когда нарушал принцип Оккама. :)

>А вот без принципа отбора - есть - и противопоставить этому описанию вам нечего - кроме завываний в стиле - Пригожин прав, потому что он прав.

Это у Вас завывания в стиле: Губин прав, потому что он Губин.

На сем думаю разговор закончить. Он уже много раз шел по одному и тому же кругу, никакого смысла его продолжать не вижу.

От Iva
К Iva (29.01.2004 21:47:12)
Дата 29.01.2004 21:53:35

вообще, возможно, в этом

Привет

есть глубинный философский смысл. Т.е. марксизм и коммунизм есть такие же идеальные построения не учитывающие реальности присутствия "трения" в реальной жизни.
И потому тоже терпящие крушение в столкновении с реальной жизнь и реальными людьми. трение, которым пренебрегли при проектировании и конструировании системы в конце концов приводит ее в нерабочее состояние.

Владимир

От Iva
К Iva (29.01.2004 21:53:35)
Дата 29.01.2004 21:56:12

я не прав в одном

Привет

Это совйство не марксизма с социализмом, а всех ситстем построенных на вере в бесконечный и поступательный прогресс.

Владимир

От Игорь С.
К Сепулька (27.01.2004 18:20:03)
Дата 29.01.2004 17:24:53

Так в чем претензия к марксизму?

Что он не поверил на слово и потребовал доказательств? Научных доказательств, а не догадок?


От alex~1
К Сепулька (27.01.2004 18:20:03)
Дата 29.01.2004 10:33:04

Re: Марксизм и...

Привет!

О физических аспектах предлгаю разговор отложить (не замять!) и вернуться к теме, т.е. марксихму и 2ЗТ.

Давайте зафиксируем позиции конфликтующих сторон:

Энгельс (спасибо Лому за приведенную цитату):

In time, this Comtism will confirm an even stronger version of that remark made by that man from Bonn about the Hegelians: they do not need to know about anything in order to write about everything.
In Germany the conversion of the natural forces, for instance, heat into mechanical energy, etc., has given rise to a very absurd theory, which incidentally follows with a certain inevitability from Laplace’s old hypothesis, but is now displayed, as it were, with mathematical proofs: that the world is becoming steadily colder, that the temperature in the universe is levelling down and that, in the end, a moment will come when all life will be impossible and the entire world will consist of frozen spheres rotating round one another. I am simply waiting for the moment when the clerics seize upon this theory as the last word in materialism. It is impossible to imagine anything more stupid. Since, according to this theory, in the existing world, more heat must always be converted into other energy than can be obtained by converting other energy into heat, so the original hot state, out of which things have cooled, is obviously inexplicable, even contradictory, and thus presumes a god. Newton’s first impulse is thus converted into a first heating. Nevertheless, the theory is regarded as the finest and highest perfection of materialism; these gentlemen prefer to construct a world that begins in nonsense and ends in nonsense, instead of regarding these nonsensical consequences as proof that what they call natural law is, to date, only half-known to them.

(мой упрощенный перевод:

Это замечание сходно с тем, что один человек сделал гегельянцам: им не нужно знать о чем-то, чтобы писать обо всем.
В Германии в результате рассмотрения преобразований различных видов природных сил, например, тепла в механическую энергию, возникла крайне абсурдная теория, которая вытекает из старой гипотезы Лапласа, но сейчас подкреплена математическими доказательствами: что Вселенная постоянно охлаждается, ее температура падает и, наконец, наступит момент, когда жизнь станет невозможной и в мире не будет ничего, кроме замерзших сфер, вращающихся друг вокруг друга. Я жду момента, когда клерикалы вцепятся в эту теорию, как в последнее слово материализма. Невозможно представить ничего более глупого. Так как в мире, в соответствие с этой теорией, для получения других видов энергии из тепла нужно энергии больше, чем можно получить тепла из других видов энергии, то наличие первоначального "горячего" состояния, с которого началось последующее охлаждение, асолютно необъяснимо и даже невозможно, и, таким образом, предполагает наличие бога. Таким образом, Ньютоновский начальный импульс трансформировался в начальный разогрев. Нечего и говорить, что эта теория трактуется как высший итог развития материализма; эти господа скорее предпочтут сконструировать мир, начинающийся и кончающийся полным абсурдом, чем признают, что эти бессмысленные выводы являются доказательством того, что то, что что они называют законом природы, является просто "полу-знанием".
)

Пригожин (в изложении Сепульки):

И. Пригожин взял за основу три тезиса, базирующихся на огромном экспериментальном материале, накопленном к настоящему времени физикой, химией и биологией:

1. Необратимые процессы реально существуют. Они не являются лишь следствием приближенного описания обратимых процессов.

2. Необратимые процессы играют конструктивную роль в физике, химии и биологии. Ими определяется возможность возникновения когерентных структур, процессов самоорганизации в открытых системах (далее - диссипативные структуры - alex_1). Как показывают последние исследования по теории самоорганизации, многие процессы в физике, химии, биологии и экологии описываются только статистической теорией неравновесных процессов, основанной на законах статистической физики и термодинамики.

3. Необратимость глубоко связана с динамикой и возникает тогда, когда основные понятия как классической, так и квантовой механики (понятия траектории и волновой функции) перестают соответствовать опытным данным (далее - неполнота механики - alex_1).

Кара-Мурза (и Сепулька):

Сопоставляя теперь вышеизложенную теорию с тем, что пишет Д. Кропотов в своей статье о марксизме и втором начале термодинамики, мы можем сказать вслед за С.Г. Кара-Мурзой: «Огромный культурный и философский смысл второго начала, который либеральная политэкономия просто игнорировала, марксизм отверг активно и сознательно… Краеугольный камень неприятия Энгельсом и марксизмом второго начала термодинамики (на самом деле лишь его трактовки) заключался в том, что последнее ставило предел, причем фундаментальный, возможностям превращения энергии (а, значит и материи) из одного вида в другой».

Таким образом, уже при своем появлении марксизм вошел в противоречие со знаниями людей о природе.

Сопоставим с этим абсолютно другое отношение к проблеме второго начала термодинамики русских исследователей-философов, прежде всего, В.И. Вернадского. Как пишет Ю.Л. Климонтович в послесловии к книге И. Пригожина [5], «значение и роль необратимых физических процессов для биологических систем были поняты значительно раньше, чем сформировалась современная статистическая и термодинамическая теория необратимых процессов. Основополагающими являются здесь работы Владимира Ивановича Вернадского. Заложенные в них положения науки о биосфере уже содержали представления современной теории самоорганизации».

Ну-с, начнем (все время имея в виду subj).

Фундаментальное утверждение СГКМ (с которым солидаризировалась Сепулька) звучит так:

Краеугольный камень неприятия Энгельсом и марксизмом второго начала термодинамики (на самом деле лишь его трактовки) заключался в том, что последнее ставило предел, причем фундаментальный, возможностям превращения энергии (а, значит и материи) из одного вида в другой.

Во-первых.
Это утверждение СГКМ выражает согласие со 2-ым ЗТ. Это важно. Важно потому, что 2-ой ЗТ в своем чистом виде противоречит закону сохранения энергии. Напоминаю, что закон сохранения энергии утверждает, что энергия ("а, значит, и материя") ниоткуда не возникает и никуда не исчезает.
Это, в свою очередь, означает, что энергия была ВСЕГДА. Как она за это БЕСКОНЕЧНОЕ время в ЗАМКНУТОЙ (предположим) системе не перешла в состояние тепловой смерти - решительно непонятно. То, что сейчас Вселенная НЕ НАХОДИТСЯ в состоянии тепловой смерти, надеюсь, очевидно. Следовательно, сторонники 2ЗТ должны:

- либо признать наличие момент возникновения материи (и, следовательно, энергии) и считать, что ЗА КОНЕЧНОЕ время от этого момента до настоящего времени Вселенная просто не успела перейти в состояние с максимальной энтропией, что, очевидно, противоречит закону сохранения энергии;
- либо считать Вселенную открытой системой, тогда непонятна апелляция ко 2ЗТ, который якобы не понял Энгельс;
- либо признать, что 2ЗТ является не "конечным" или "абсолютным" законом (о чем, собственно, и говорил Энгельс).

Сепулька, предлагаю выбрать одну из этих альтернатив (или указать что-то, чего я не увидел).

Во-вторых.
Я решительно не понял, каким образом концепция Пригожина подтверждает точку зрения СГКМ. Да, необратимые процессв существуют. Но они существуют и в классической механике. Нелепо считать, что Энгельс (сторонник прогресса) утверждал иначе. Или СГКМ считает, что Энгельс был убежден в обратимости развития природы и общества? Какие основания считать, что Энгельс не видел "конструктивной роли" необратимых процессов?
Наконец, Энгельс много раз однозначно говорил, что законченных теорий не бывает и быть не может. И механика, и термоднамика, и закон сохранения энергии, и формализм Пригожина, и все остальное - не являются полными и абсолютными. Именно поэтому философ, а не физик, Энгельс сказал, что соглашаться с наличием "принципиального предела в смысле превращения форм материи" - мракобесие, поповщина, невежество или глупость. Разве Пригожин считает иначе? Он говорит, что не все возможно. Кто бы спорил. Разве Энгельс говорил иное? Но "не все возможно" и "наличие фундаментального предела" - это абсолютно разные вещи. Надеюсь, это не надо объяснять.
Короче, ссылка на Пригожина как аргумент в пользу точки зрения Кара-Мурзы мне кажется абсолютно неубедительной.

В-третьих. Я решительно не вижу, почему СГКМ "прицепился" к термодинамике. Абсолютно все, что ему необходимо для обоснования тезиса об ограниченности ресурсов и порочности западной концепции нешраниченного прогресса, можно взять их механики. Я уже писал об этом в старой дискуссии - возражений не последовало. Кстати, и Энгельс говорит о том же (Ньютоновский первотолчок или термодинамическое "начальный нагрев"). Наболюдение за реальностью, к которому Вы, Сепулька, заслуженно обращаетесь, говорит о том, что классические механические процессы с учетом трения так же необратимы, как и термодинамические. Поэтому у меня есть сильнейшее подозрение (отсутсвие аргументированных возражений его только укрепляет), что СГКМ обратился к термодинамике только потому, что для читателя его книг слова "новейшая термодинамика" звучат явно круче и, я бы сказал, "прогрессивнее", чем "классическая механика".

С уважением

PS.
По поводу Вернадского. Не очень понятно, почему именно Вернадский. До него никто не выдвигал близкие к современным представлениям еще не научные (Климонтович сам пишет, что научные теории возникли позже) идеи о самоорганизации? Да в жизнь не поверю.
Мне кажется, что квазирелигиозные доброхоты, к месту и не месту приплетая Вернадского, служат его имени плохую службу. Вернадский был ученый и, скорее всего, пришел бы в ярость, услышав, что и в каком стиле ему приписывается различными идеологами (в самом худшем смысле этого слова) от науки. Боюсь, они уже добились того, что Вернадского воспринимают не как ученого (мало кто знает, что он сделал), а сверх-передового русского интеллигента. Почти как Сахарова-правдолюбца. Все-то он предвидел, все-то он предсказал, да и нравственный и духовный какой!
Меня, честно говоря, это здорово раздражает. Я не перевариваю интеллигентских иудиных слюнявых лобзаний, к тому же в таком количестве.

От Сепулька
К alex~1 (29.01.2004 10:33:04)
Дата 29.01.2004 11:52:49

Re: Марксизм и...

Привет!

>Ну-с, начнем (все время имея в виду subj).

>Фундаментальное утверждение СГКМ (с которым солидаризировалась Сепулька) звучит так:

>Краеугольный камень неприятия Энгельсом и марксизмом второго начала термодинамики (на самом деле лишь его трактовки) заключался в том, что последнее ставило предел, причем фундаментальный, возможностям превращения энергии (а, значит и материи) из одного вида в другой.

>Во-первых.
>Это утверждение СГКМ выражает согласие со 2-ым ЗТ. Это важно. Важно потому, что 2-ой ЗТ в своем чистом виде противоречит закону сохранения энергии. Напоминаю, что закон сохранения энергии утверждает, что энергия ("а, значит, и материя") ниоткуда не возникает и никуда не исчезает.

Она и не исчезает. Она перераспределяется в равновесное состояние. А в состоянии детального равновесия (это следует опять-таки из современной физики открытых систем) возникновение неравновесных состояний невозможно. Т.е. частицы обладают энергией, но такой, которая не позволяет им перейти в состояние, способное к самоорганизации.

>Следовательно, сторонники 2ЗТ должны:

>- либо признать наличие момент возникновения материи (и, следовательно, энергии) и считать, что ЗА КОНЕЧНОЕ время от этого момента до настоящего времени Вселенная просто не успела перейти в состояние с максимальной энтропией, что, очевидно, противоречит закону сохранения энергии;

Почему противоречит? Существует теория Большого взрыва, которая пока что никем не опровергнута (а доказательства ее есть - это и "разбегание Галактик", и реликтовое излучение). Это и есть момент зарождения и материи, и энергии Вселенной. Другое дело - как она зародилась и от чего? М.б., конечно, что Вселенная тоже не является замкнутой системой. Но этого мы не знаем.

>- либо считать Вселенную открытой системой, тогда непонятна апелляция ко 2ЗТ, который якобы не понял Энгельс;

Даже если Вселенная - открытая система, то в любом случае в ней (и вокруг нее) должен выполняться тот же 2-ой закон термодинамики. Т.о., от него все равно никуда не деться.

>Во-вторых.
>Я решительно не понял, каким образом концепция Пригожина подтверждает точку зрения СГКМ. Да, необратимые процессв существуют. Но они существуют и в классической механике.

Это другая необратимость. В классической механике ничто не запрещает получение состояний, которые являются "обратными" по стреле времени (например, вернуть выпущенное ядро в исходное место). В термодинамике необратимость означает принципиальную эволюцию материи. На самом деле необратимость кажется естественной для человека (и напротив, обратимость кажется неестественной), что в общем-то является косвенным подтверждением правильности 2-го начала в его изложении Пригожиным.

> Нелепо считать, что Энгельс (сторонник прогресса) утверждал иначе. Или СГКМ считает, что Энгельс был убежден в обратимости развития природы и общества? Какие основания считать, что Энгельс не видел "конструктивной роли" необратимых процессов?

Энгельс не понимал связи необратимых процессов со 2-м началом термодинамики. Сейчас эта связь ясна.

>Наконец, Энгельс много раз однозначно говорил, что законченных теорий не бывает и быть не может. И механика, и термоднамика, и закон сохранения энергии, и формализм Пригожина, и все остальное - не являются полными и абсолютными. Именно поэтому философ, а не физик, Энгельс сказал, что соглашаться с наличием "принципиального предела в смысле превращения форм материи" - мракобесие, поповщина, невежество или глупость.

Согласна, в значительной мере это так. Но одновременно и не совсем так. Иначе не существовало бы научного накопления знаний и использования их. В 1-м начале термодинамики Энгельс ведь почему-то не сомневался.

> Разве Пригожин считает иначе? Он говорит, что не все возможно. Кто бы спорил. Разве Энгельс говорил иное?

Косвенно - да. Если брать за основу механику, то надо признать, что "все возможно". В том числе и хим. реакции, которые шли бы против роста энтропии, и биологические процессы, идущие в сторону омоложения особей.

> Но "не все возможно" и "наличие фундаментального предела" - это абсолютно разные вещи.

В данном случае это одинаковые вещи. Наличие фундаментального предела - это строгий запрет на реализацию состояний, ведущих в целом к росту энтропии.

>В-третьих. Я решительно не вижу, почему СГКМ "прицепился" к термодинамике. Абсолютно все, что ему необходимо для обоснования тезиса об ограниченности ресурсов и порочности западной концепции нешраниченного прогресса, можно взять их механики. Я уже писал об этом в старой дискуссии - возражений не последовало. Кстати, и Энгельс говорит о том же (Ньютоновский первотолчок или термодинамическое "начальный нагрев"). Наболюдение за реальностью, к которому Вы, Сепулька, заслуженно обращаетесь, говорит о том, что классические механические процессы с учетом трения так же необратимы, как и термодинамические.

Алекс, Вы заблуждаетесь. Трение - это и есть термодинамика (вернее, стат. физика). Системы с трением - это и есть уже термодинамические системы.
>По поводу Вернадского. Не очень понятно, почему именно Вернадский. До него никто не выдвигал близкие к современным представлениям еще не научные (Климонтович сам пишет, что научные теории возникли позже) идеи о самоорганизации? Да в жизнь не поверю.

Думаю, что в данном случае речь идет о его теории биосферы.

С уважением

От alex~1
К Сепулька (29.01.2004 11:52:49)
Дата 29.01.2004 13:21:43

Re: Марксизм и...

>>Следовательно, сторонники 2ЗТ должны:
>
>>- либо признать наличие момент возникновения материи (и, следовательно, энергии) и считать, что ЗА КОНЕЧНОЕ время от этого момента до настоящего времени Вселенная просто не успела перейти в состояние с максимальной энтропией, что, очевидно, противоречит закону сохранения энергии;
>
>Почему противоречит? Существует теория Большого взрыва, которая пока что никем не опровергнута (а доказательства ее есть - это и "разбегание Галактик", и реликтовое излучение). Это и есть момент зарождения и материи, и энергии Вселенной. Другое дело - как она зародилась и от чего? М.б., конечно, что Вселенная тоже не является замкнутой системой. Но этого мы не знаем.

Т.е. как это - материя и энергия из чего-то возникла? Вы не видите в этом противоречие с законом сохранения энергии? А если видите, так я про это и говорю. :)
Кстати, Хокинг якобы (сам пока не читал) пишет, что Вселенная расширяется с ускорением, ссылаясь на это как на доказанный факт. :)

>>- либо считать Вселенную открытой системой, тогда непонятна апелляция ко 2ЗТ, который якобы не понял Энгельс;
>
>Даже если Вселенная - открытая система, то в любом случае в ней (и вокруг нее) должен выполняться тот же 2-ой закон термодинамики. Т.о., от него все равно никуда не деться.

А что говорит второй закон термодинамики об энтропии для открытых систем?

>>Я решительно не понял, каким образом концепция Пригожина подтверждает точку зрения СГКМ. Да, необратимые процессв существуют. Но они существуют и в классической механике.
>
>Это другая необратимость. В классической механике ничто не запрещает получение состояний, которые являются "обратными" по стреле времени (например, вернуть выпущенное ядро в исходное место). В термодинамике необратимость означает принципиальную эволюцию материи.

Возвращаемся к subj'у и моему вопросу. Концепция Пригожина ставит предел видам трансформации материи (т.е. утверждению СГКМ)? Если да, то, IMHO, об этом стоит расскажать подробно. Если нет, то в чем ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ ОТЛИЧИЕ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ДАННОЙ ТЕМЕ?

>> Нелепо считать, что Энгельс (сторонник прогресса) утверждал иначе. Или СГКМ считает, что Энгельс был убежден в обратимости развития природы и общества? Какие основания считать, что Энгельс не видел "конструктивной роли" необратимых процессов?
>
>Энгельс не понимал связи необратимых процессов со 2-м началом термодинамики. Сейчас эта связь ясна.

Это откуда следует, что он не понимал? Но не будем заниматься духовидением. Энгельс был, по Пригожину, неправ, заявляя, что тепловая смерть Вселенной - абсурд?
Пригожин говорит о тепловой смерти? Какие выводы Пригожина говорят о том, что тепловая смерть неизбежна?

>>Наконец, Энгельс много раз однозначно говорил, что законченных теорий не бывает и быть не может. И механика, и термоднамика, и закон сохранения энергии, и формализм Пригожина, и все остальное - не являются полными и абсолютными. Именно поэтому философ, а не физик, Энгельс сказал, что соглашаться с наличием "принципиального предела в смысле превращения форм материи" - мракобесие, поповщина, невежество или глупость.
>
>Согласна, в значительной мере это так. Но одновременно и не совсем так. Иначе не существовало бы научного накопления знаний и использования их. В 1-м начале термодинамики Энгельс ведь почему-то не сомневался.

Потому, что это не противоречило разделяемой им глобальной философской концепции. Он же не физик.

>> Разве Пригожин считает иначе? Он говорит, что не все возможно. Кто бы спорил. Разве Энгельс говорил иное?
>
>Косвенно - да. Если брать за основу механику, то надо признать, что "все возможно". В том числе и хим. реакции, которые шли бы против роста энтропии, и биологические процессы, идущие в сторону омоложения особей.

Да откуда Вы с СГКМ взяли, что Энгельс брал за основу механику и отвергал термодинамику? Энгельс говорил о возможности омоложения или сохранения вечной молодости? О возможности любых химических реакций?
Кстати, трение (необратимые процессы) изучается в курсе механики, а не термодинамики. Энгельс отвергал бред, что первоначальное тепло израсходуется и установится (навсегда) мертвое равновесие. В интерпретации СГКМ - принципиальное отсутствие каких-либо ресурсов.

>> Но "не все возможно" и "наличие фундаментального предела" - это абсолютно разные вещи.
>
>В данном случае это одинаковые вещи. Наличие фундаментального предела - это строгий запрет на реализацию состояний, ведущих в целом к росту энтропии.

К убыванию, наверное. Но это не более, чем домыслы (точнее, гипотеза). Поставил человек задачу сформулировать такой принцип - и сформулировал. Те основы пригожинской концепции, которые Вы сформулировали, совершенно не нуждаются в таком выводе и он из них не следует.

Это вопрос именно философский, а не научный. Наука не утверждает и не может утверждать, чито ее законы обладают полнотой. Поэтому мы и говорим о соотношении философии и науки. Поэтому СГКМ и пытается убедить читателей, что неприятная и враждебная для него философия антинаучна.

>>В-третьих. Я решительно не вижу, почему СГКМ "прицепился" к термодинамике. Абсолютно все, что ему необходимо для обоснования тезиса об ограниченности ресурсов и порочности западной концепции нешраниченного прогресса, можно взять их механики. Я уже писал об этом в старой дискуссии - возражений не последовало. Кстати, и Энгельс говорит о том же (Ньютоновский первотолчок или термодинамическое "начальный нагрев"). Наболюдение за реальностью, к которому Вы, Сепулька, заслуженно обращаетесь, говорит о том, что классические механические процессы с учетом трения так же необратимы, как и термодинамические.
>
>Алекс, Вы заблуждаетесь. Трение - это и есть термодинамика (вернее, стат. физика). Системы с трением - это и есть уже термодинамические системы.

Хорошо. Какие законы термодинамики или статистической физики вы используете, расчитывая механические системы с трением?

>>По поводу Вернадского. Не очень понятно, почему именно Вернадский. До него никто не выдвигал близкие к современным представлениям еще не научные (Климонтович сам пишет, что научные теории возникли позже) идеи о самоорганизации? Да в жизнь не поверю.
>
>Думаю, что в данном случае речь идет о его теории биосферы.

Я не в курсе. Можно подробнее - что нового в этой сфере сделал Вернадский. Не надо ссылок - в двух словах. Я Вам поверю и так. :)


С уважением

От Сепулька
К alex~1 (29.01.2004 13:21:43)
Дата 02.02.2004 15:40:24

Re: Марксизм и...

>>Почему противоречит? Существует теория Большого взрыва, которая пока что никем не опровергнута (а доказательства ее есть - это и "разбегание Галактик", и реликтовое излучение). Это и есть момент зарождения и материи, и энергии Вселенной. Другое дело - как она зародилась и от чего? М.б., конечно, что Вселенная тоже не является замкнутой системой. Но этого мы не знаем.
>
>Т.е. как это - материя и энергия из чего-то возникла? Вы не видите в этом противоречие с законом сохранения энергии? А если видите, так я про это и говорю. :)

Нет, не вижу. Вне Вселенной (если она замкнутая система), вполне возможно, этот закон не выполняется.
Во-первых, сам закон сохранения энергии не выполняется при dt <= dE / h. Т.е. в пределах неопределенности из физ. вакуума постоянно рождаются и уничтожаются элементарные частицы. Наша Вселенная вполне может быть такой флуктуацией вакуума (если он существует вне Вселенной).
А во-вторых, вполне может быть, что законы физики нашей Вселенной (если она замкнутая система) возникли с возникновением нашей Вселенной. :) Не допускаете такой вариант?

>Кстати, Хокинг якобы (сам пока не читал) пишет, что Вселенная расширяется с ускорением, ссылаясь на это как на доказанный факт. :)

И что? Это только увеличивает шансы тепловой смерти Вселенной.

>>Даже если Вселенная - открытая система, то в любом случае в ней (и вокруг нее) должен выполняться тот же 2-ой закон термодинамики. Т.о., от него все равно никуда не деться.
>
>А что говорит второй закон термодинамики об энтропии для открытых систем?

Она может уменьшиться в процессе самоорганизации, но потом все равно постепенно возрастает. :) Любые диссипативные системы без постоянной подкачки энергии извне (и даже с нею) постепенно разрушаются.


>Возвращаемся к subj'у и моему вопросу. Если нет, то в чем ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ ОТЛИЧИЕ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ДАННОЙ ТЕМЕ?

Отличие чего от чего? Термодинамики от механических систем? Отличие в необратимости. В механике обратимость есть, в термодинамике - ее нет, и необратимость задает именно 2-е начало термодинамики.

> Концепция Пригожина ставит предел видам трансформации материи (т.е. утверждению СГКМ)?

Конечно. Точно так же, как и 2-е начало термодинамики в формулировке Больцмана (формулировка Пригожина также означает принципиальный рост энтропии замкнутых систем). Только при этом накладывает еще и строгий запрет на реализацию физических состояний, ведущих к убыванию энтропии замкнутой системы. Т.е. его формулировка еще более строгая, чем формулировка Больцмана.

>>Энгельс не понимал связи необратимых процессов со 2-м началом термодинамики. Сейчас эта связь ясна.
Если понимал, то еще хуже. :)

>Это откуда следует, что он не понимал? Но не будем заниматься духовидением. Энгельс был, по Пригожину, неправ, заявляя, что тепловая смерть Вселенной - абсурд? Пригожин говорит о тепловой смерти?

В этой книге не говорит (насколько мне помнится). Но если принять постулат о том, что Вселенная - замкнутая система, то это очевидный вывод. Другие физики, кстати, пишут о тепловой смерти Вселенной как о реально возможной вещи (в частности, в книге И. Квасникова это есть).
Я же писала в предыдущем постинге о том, что достижение детального равновесия в системе означает невозможность создания в системе структур с самоорганизацией (диссипативных структур), т.к. эти структуры создаются только "вдали" от термодинамического равновесия (т.е. при сильно неравновесном состоянии). Это и есть вывод.
Возможно, конечно, что Вселенная не успеет умереть тепловой смертью, а испытает сжатие, но и в этом случае это будет означать принципиальную «смертность» Вселенной.

>>Согласна, в значительной мере это так. Но одновременно и не совсем так. Иначе не существовало бы научного накопления знаний и использования их. В 1-м начале термодинамики Энгельс ведь почему-то не сомневался.
>
>Потому, что это не противоречило разделяемой им глобальной философской концепции. Он же не физик.

Не только. Он наверняка знал о попытках построить вечный двигатель 1-го рода.

>>Косвенно - да. Если брать за основу механику, то надо признать, что "все возможно". В том числе и хим. реакции, которые шли бы против роста энтропии, и биологические процессы, идущие в сторону омоложения особей.
>
>Да откуда Вы с СГКМ взяли, что Энгельс брал за основу механику и отвергал термодинамику? Энгельс говорил о возможности омоложения или сохранения вечной молодости? О возможности любых химических реакций?

Косвенно, да.:) Отвергая 2-е начало термодинамики, Вы принимаете возможность существования химических реакций, ведущих к росту энтропии замкнутой системы, возможность самопроизвольного омоложения биоорганизмов, а также возможность самопроизвольного "омоложения" труб центрального отопления. :) Все это взаимосвязанные вещи.
Вот ответьте сами себе на вопрос: что такое необратимость? Почему некоторые процессы идут только в одну сторону?

> Энгельс отвергал бред, что первоначальное тепло израсходуется и установится (навсегда) мертвое равновесие.

Он принципиально отвергал 2-е начало термодинамики (Д. Кропотов приводил цитаты).

>>В данном случае это одинаковые вещи. Наличие фундаментального предела - это строгий запрет на реализацию состояний, ведущих в целом к росту энтропии.
>
>К убыванию, наверное.

Да, к убыванию, это опечатка.

> Но это не более, чем домыслы (точнее, гипотеза). Поставил человек задачу сформулировать такой принцип - и сформулировал. Те основы пригожинской концепции, которые Вы сформулировали, совершенно не нуждаются в таком выводе и он из них не следует.

Нуждаются. Это единственно возможное решение, если исходить из соответствия и целостности современной физики (и учета всех тех факторов, о которых я писала в статье, а он в своей книге). Принцип отбора - это не постулат. Он получается автоматически, как только вводится оператор микроскопической энтропии, и на него налагаются физически необходимые условия.

> Это вопрос именно философский, а не научный. Наука не утверждает и не может утверждать, чито ее законы обладают полнотой. Поэтому мы и говорим о соотношении философии и науки. Поэтому СГКМ и пытается убедить читателей, что неприятная и враждебная для него философия антинаучна.

А Энгельс пытается убедить читателей, что неприятная и враждебная для него философия (в частности, Клаузиуса) антинаучна. :) Что дальше? Как будем судить, кто прав?

>Кстати, трение (необратимые процессы) изучается в курсе механики, а не термодинамики.

Ну и что? Трение - это процесс потери механической энергии на нагревание поверхностей (переход этой энергии в тепловое движение молекул).

>>Алекс, Вы заблуждаетесь. Трение - это и есть термодинамика (вернее, стат. физика). Системы с трением - это и есть уже термодинамические системы.
>
>Хорошо. Какие законы термодинамики или статистической физики вы используете, расчитывая механические системы с трением?

1-е начало термодинамики в частности. Общий закон сохранения энергии. 2-е тоже. :)

>Я не в курсе. Можно подробнее - что нового в этой сфере сделал Вернадский. Не надо ссылок - в двух словах. Я Вам поверю и так. :)

Что касается Вернадского, то, думаю, что главное - это то, что он рассмотрел биосферу как открытую систему (которая постоянно обменивается с внешним миром, в том числе геосферой Земли, энергией и веществом), ну и также его "учение о ноосфере" (например, о том, что люди должны бережно и разумно использовать ресурсы Земли на благо всех людей на Земле). До него биосферу как открытую систему рассмотрел только С.А. Подолинский.

С уважением

P.S. Вообще интересно Ваше отношение к марксизму и 2-му началу термодинамики. 1-ый Вы называете «законом природы» (помнится, было такое утверждение в реплике на одну из статей С.Г.), хотя его подтверждений пока не было. 2-й Вы отвергаете в применении к Вселенной, хотя он неоднократно наблюдался и был подтвержден для замкнутых систем. :)

От Yu P
К Сепулька (02.02.2004 15:40:24)
Дата 03.02.2004 15:13:30

Re: Не Марксизм, а Диалектика и...

Извините, включаюсь, не прочтя всех аргументов "за" и "против". В замечаниях и утверждениях старался использовать самые абстрактные понятия.
Прежде всего, не очень корректна формулировка проблемы. Это то же самое, что сказать: Физика и 2-й ЗТ. Сам Марксизм в определённом смысле есть "дитя" диалектики. Правильное название должно по моему мнению звучать так: Диалектика и...
Утверждение Энгельса связаны с его безграничным доверием к современной ему диалектике. Качество, которое полностью оказалось утраченным в наше время.
Главная причина продолжительности спора о ЗТ заключатся на мой взгляд в некорректности формулировки самого ЗТ: если энтропия возрастает, значит уже какая-то энергия уходит за пределы замкнутой системы, а, значит, условие замкнутости уже будет нарушено. Проблема "уходящей" или "приходящей" энергии это нерешённая проблема Физики, связанная с отрицанием (по умолчанию) главного ("ядра") Диалектики о единстве и борьбе противоположностей.

От Дмитрий Кропотов
К Yu P (03.02.2004 15:13:30)
Дата 04.02.2004 12:20:52

Вам следует бы разобраться поподробнее в проблеме

Привет!
> Главная причина продолжительности спора о ЗТ заключатся на мой взгляд в некорректности формулировки самого ЗТ: если энтропия возрастает, значит уже какая-то энергия уходит за пределы замкнутой системы, а, значит, условие замкнутости уже будет нарушено.

прежде чем высказываться. А то попадете пальцем в небо. Энтропия - пропорциональна логарифму вероятности состояния. Это мера упорядоченности (или хаотичности), а не энергии. С энергией она прямо не связана (если не понимать энергию как субъективную возможность делать работу). И когда говорят о тепловой смерти вселенной, это не значит, что вся энергия куда-то денется (все остынет до 0К и молекулы остановятся), а о том, что вся энергия будет распределена равномерно, таким образом, что не будет возможности иметь где-то более нагретые участки, а где-то менее, т.е. работа никаких тепловых машин будет невозможна. Не будет неоднородностей - звезд там и т.д.


>Проблема "уходящей" или "приходящей" энергии это нерешённая проблема Физики, связанная с отрицанием (по умолчанию) главного ("ядра") Диалектики о единстве и борьбе противоположностей.
Не надо таким образом марксизм защищать - вульгаризация получается :)

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Yu P
К Дмитрий Кропотов (04.02.2004 12:20:52)
Дата 06.02.2004 21:34:05

Re: Вам следует...

Здравствуйте.
>прежде чем высказываться. А то попадете пальцем в небо. Энтропия - пропорциональна логарифму вероятности состояния. Это мера упорядоченности (или хаотичности), а не энергии. С энергией она прямо не связана (если не понимать энергию как субъективную возможность делать работу).
Именно так я понимаю, ибо упорядоченность может существовать только как силовое взаимодействие. Если Физике это не известно (а Физике многое ещё не известно и только потому, Она не Хочет этого знать), тем хуже для Физики. А вот законы Диалектики утверждают, что если наблюдается один процесс, то где-то рядом существует противоположно направленный. Без учёта Диалектики любой вывод будет не полон и, соответственно, не верен.

>И когда говорят о тепловой смерти вселенной, это не значит, что вся энергия куда-то денется (все остынет до 0К и молекулы остановятся), а о том, что вся энергия будет распределена равномерно, таким образом, что не будет возможности иметь где-то более нагретые участки, а где-то менее, т.е. работа никаких тепловых машин будет невозможна. Не будет неоднородностей - звезд там и т.д.<
Просто Физика не знает закона, по которому происходит саморазогрев. Вы точно знаете причину внутреннего разогрева Земли?

>>Проблема "уходящей" или "приходящей" энергии это нерешённая проблема Физики, связанная с отрицанием (по умолчанию) главного ("ядра") Диалектики о единстве и борьбе противоположностей.
>Не надо таким образом марксизм защищать - вульгаризация получается :)
Защищается не марксизм, а диалектика, которую не признаёт Физика (и, кажется, сами марксисты).

От Дмитрий Кропотов
К Yu P (06.02.2004 21:34:05)
Дата 10.02.2004 15:06:19

Re: Вам следует...

Привет!
>Именно так я понимаю, ибо упорядоченность может существовать только как силовое взаимодействие.
Какое силовое взаимодействие в стакане с остывшим чаем?

>А вот законы Диалектики утверждают, что если наблюдается один процесс, то где-то рядом существует противоположно направленный. Без учёта Диалектики любой вывод будет не полон и, соответственно, не верен.
Какой процесс существует рядом с процессом остывания чая?
Механика утверждает, что рано или поздно процесс остывания может смениться процессом нагревания, а термодинамика это отрицает.

>>И когда говорят о тепловой смерти вселенной, это не значит, что вся энергия куда-то денется (все остынет до 0К и молекулы остановятся), а о том, что вся энергия будет распределена равномерно, таким образом, что не будет возможности иметь где-то более нагретые участки, а где-то менее, т.е. работа никаких тепловых машин будет невозможна. Не будет неоднородностей - звезд там и т.д.<
>Просто Физика не знает закона, по которому происходит саморазогрев. Вы точно знаете причину внутреннего разогрева Земли?
При чем тут саморазогрев? И знает физика такой закон - это возвратная теорема Пуанкаре, которая утверждает, что всякая мех.частица подходит сколь угодно близко (возвращается) к каждой точке своей траектории.

>>>Проблема "уходящей" или "приходящей" энергии это нерешённая проблема Физики, связанная с отрицанием (по умолчанию) главного ("ядра") Диалектики о единстве и борьбе противоположностей.
Проблему уходящей и приходящей энергии здесь никто не рассматривает. Рассматрвиается замкнутая система, из которой энергия не уходит, только распределяется все более равномерно.
>>Не надо таким образом марксизм защищать - вульгаризация получается :)
>Защищается не марксизм, а диалектика, которую не признаёт Физика (и, кажется, сами марксисты).

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Yu P
К Дмитрий Кропотов (10.02.2004 15:06:19)
Дата 11.02.2004 14:00:54

Re: Вам следует...


>Какое силовое взаимодействие в стакане с остывшим чаем?
Если стакан изолирован, то не остынет.
>>А вот законы Диалектики утверждают, что если наблюдается один процесс, то
>Какой процесс существует рядом с процессом остывания чая?
Переход энергий, возможно с материализацией.
>Механика утверждает, что рано или поздно процесс остывания может смениться процессом нагревания, а термодинамика это отрицает.
Точно такого закона я не знаю, хотя Вы, наверное, имеете в виду что-то очень простое, но я смею утверждать, что знаю условия, при которых динамика масс приводит как к распылению и охлаждению этих масс, так и под действием сил гравитации (напр.,) - к концентрации масс, их уплотнению и нагреванию. Если термодинамика это отрицает, тем хуже для термодинамики (я не специалист по термод-ке и рассуждаю только на уровне закона сохранения, в этот закон верю свято, но знаю, что пределы точности проверки этого закона ограничены). Физика до сих пор не знает всех каналов и способов преобразования потерь и накопления энергиий.
>>>И когда говорят о тепловой смерти вселенной, это не значит, что вся энергия куда-то денется (все остынет до 0К и молекулы остановятся), а о том, что вся энергия будет распределена равномерно, таким образом, что не будет возможности иметь где-то более нагретые участки, а где-то менее, т.е. работа никаких тепловых машин будет невозможна. Не будет неоднородностей - звезд там и т.д.<
>>Просто Физика не знает закона, по которому происходит саморазогрев. Вы точно знаете причину внутреннего разогрева Земли?
>При чем тут саморазогрев? И знает физика такой закон - это возвратная теорема Пуанкаре, которая утверждает, что всякая мех.частица подходит сколь угодно близко (возвращается) к каждой точке своей траектории.
Как не специалист я не знаю теоремы Пуанкаре, но утверждаю, что в абсолютно замкнутом изолированном пространстве (естественно не в лабораторном, а космическом) охлаждение и разогрев как локальные явления обязательно присутствуют.
>>>>Проблема "уходящей" или "приходящей" энергии это нерешённая проблема Физики, связанная с отрицанием (по умолчанию) главного ("ядра") Диалектики о единстве и борьбе противоположностей.
>Проблему уходящей и приходящей энергии здесь никто не рассматривает. Рассматрвиается замкнутая система, из которой энергия не уходит, только распределяется все более равномерно.
Я и не рассматриваю, а утверждаю, что Физика до сих пор не знает всех каналов потерь и обретения энергии, а так же всех путей (механизма) её преобразования. По этому вероятность принципиальной ошибочности законов т/динамики очень велика. Выходы на эти не известные свойства материи закрыты для Физиков их упорным нежеланием довериться Диалектике Именно на этом доверии основаны утверждения Энгельса и ряда марксистов (хотя больше Энгельса, чем марксистов; уважение и доверие к диалектики у современных максистов упало до не допустимо низкого уровня).
>>>Не надо таким образом марксизм защищать - вульгаризация получается :)
Согласен повторить ещё раз:
>>Защищается не марксизм, а диалектика, которую не признаёт Физика (и, кажется, сами марксисты).


От Сепулька
К Yu P (06.02.2004 21:34:05)
Дата 09.02.2004 12:06:09

Определите границы применимости того, что Вы понимаете под диалектикой

Здравствуйте.

Обычно все методы так или иначе имеют границы применимости. Определите, пожалуйста, границы применимости Вашей диалектики (объясните, по какой причине Вы считаете возможным ее использовать таким образом в физике?).

От Yu P
К Сепулька (09.02.2004 12:06:09)
Дата 10.02.2004 13:17:25

Re: Определите границы...

Маленькая образная добавка по объяснению Диалектики.
Очень образно и достаточно узко переход мышления на другой уровень можно сравнить с эффектом восприятия двумерной фотографии как объёмной (стереоэффект). В сознании это воспринимается как резкое увеличение объёма информации. Это настолько не обычно, что часто говорят о том , что человек начинает воспринимать информацию из Космоса. Вообще этот эффект связан (или родственен, или это одно и то же) с уровнем профессионализма в любом деле, с трудоёмким освоением какого либо мастерства. У талантливых это происходит быстрее и часто неожиданно для окружающих и может быть в раннем возрасте. При этом вся накопленная информация, даже случайная, вдруг становится "разноцветная" (противорчивая), взаимосвязанная и взаимозависимая, да ещё изменяемая во времени, при этом о многом начинаешь просто догадываться (от ошибок, правда, гарантий нет, но правильные угадывания потом многое оправдывают (окупают)). По моим личным представлениям эффект перехода к новому восприятия мира происходит у чувственных натур, более тесно связанных с природными процессами, и прежде всего у женской половины (правда, очень своеобразно). Не с этим ли связаны массовые сжигания колдуний в средние века? (В колдовстве, а сейчас в лженауке, обвинялось всё необычное, непривычное). На эти века приходились самые продолжительные ( в десятки, а может и сотни лет) периоды почти нулевой солнечной активности (прежде всего отсутствие пятен на Солнце; по некоторым данным в истории Солнца этого не могло быть ни до, ни после на ближайшие 20-30 тыс. лет). А это, похоже, лучшие условия для совершенствования человеческого мозга. Мужской мозг (среднем) более консервативен.
Сказанное это образный комментарий. А формула д/закона с подзаконами "узаконивает" сказанное, носит абсолютный характер и очень "показана" к применению и политикам и физикам. Прохладное же отношение к диалектики политиков и отрицательное физиков похоже связано с элементарной боязнью Нового.

От Yu P
К Сепулька (09.02.2004 12:06:09)
Дата 09.02.2004 21:05:03

Re: Определите границы...

Здравствуйте!
>Обычно все методы так или иначе имеют границы применимости. Определите, пожалуйста, границы применимости Вашей диалектики (объясните, по какой причине Вы считаете возможным ее использовать таким образом в физике?).
У мышления нет границ. У Диалектики тоже. Но я не уверен, что у нас с Вами одинаковое понимание Диалектики как метода.

От alex~1
К Сепулька (02.02.2004 15:40:24)
Дата 03.02.2004 08:48:56

Re: Марксизм и...

Сепулька,
честно говоря, настолько удивлен некоторыми Вашими возражениями, что и не знаю, что ответить. Уж очень лихо Вы написали. Думаю, что наш спор вышел за рамки форумного формата.

>P.S. Вообще интересно Ваше отношение к марксизму и 2-му началу термодинамики. 1-ый Вы называете «законом природы» (помнится, было такое утверждение в реплике на одну из статей С.Г.), хотя его подтверждений пока не было. 2-й Вы отвергаете в применении к Вселенной, хотя он неоднократно наблюдался и был подтвержден для замкнутых систем. :)

Ну я же не могу контролировать каждое слово. И под "законами природы" в различных контекстах понимаются разные вещи. Я тут не при чем - так устроены язык и мышление. Мне кажется, что тем, кому интересен данный спор, моя позиция по этому вопросу ясна, и не стоит ее еще раз уточнять.
Насчет 2ЗТ. Никто не говорит, что он полностью неверен. Марксисты говорят, что он не "полон" - впрочем, как и любая человеческая модель, для краткости именуемая "законом природы". :)

С уважением

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (27.01.2004 18:20:03)
Дата 28.01.2004 12:36:54

Марксизм и второе...

Привет!
Изложу главное, что считает важным в своем подходе И.Пригожин в изложении Сепульки.

>Первый путь – считать микроскопическую энтропию функцией, зависящей от координат и импульсов. Тогда необходимо было отказаться от монотонного возрастания энтропии.
Т.е. подразумевается, что из механики не выводятся термодинамические эффекты. Ок.

>Но при этом пришлось бы отказаться от различия между обратимыми и необратимыми процессами, а значит, как от экспериментального материала,
Эксперимент, в силу небесконечной точности и длительности наблюдений в таких вопросах не может считаться исчерпывающим доказательством. Никто не сомневается, что горячий чай остывает. Вопрос в том - как показать, исходя из моделей чая (механической и термодинамической) - почему это происходит, в какой момент механика дает сбой (и если дает).


>так и практически от всей современной теории неравновесных процессов (см. параграфы выше), и вновь рассматривать необратимость как иллюзию, как свойство, которое наблюдатель привносит в обратимый мир.
Несогласованность механики и термодинамики в течение 100 лет не требовала отказаться от работающих тепловых машин. Почему какое-то теоретическое построение потребует отказаться от другой работающей (подтверждаемой практикой) теоретической схемы?


>Это означает принципиальную непознаваемость мира и ставит наблюдателя вне природы.
Это вообще неверный вывод. Наблюдатель по своей сути - часть природы, и, безусловно, влияет на наблюдаемые эффекты. Ставит наблюдателя вне природы как раз желание считать его 'посторонним' - т.е. _никак_ не влияющим на наблюдаемые эффекты.
А причем тут непознаваемость? Разве наличие идеального в мире оспаривается? И разве наличие идеального означает непознаваемость мира?

>Второй путь – ввести оператор микроскопической энтропии M, не коммутирующий с оператором, выражающим зависимость движения от координат и импульсов, – оператором Лиувилля L. В этом случае возникает новая форма дополнительности. Микроскопическая энтропия означает, что существуют дополнительные свойства, не включаемые в динамическое описание[19]. Аналогичная дополнительность существует в квантовой механике: там координата и импульс частицы являются взаимодополняющими свойствами, описывать которые можно только по отдельности, что и выражает принцип неопределенности Гейзенберга.

>В нашем же случае введение двух взаимодополняющих операторов – оператора M и оператора L – означает, что существует два взаимодополняющих описания систем: в терминах траекторий (L) и в терминах стохастического движения (M). Такая дополнительность может проистекать только из «фундаментальной стохастичности» движения определенных систем.
По сути вывод автора сводится к следующему - дескать, термодинамические и механические переменные находятся друг с другом в соотношении, определяемым принципом неопределенности. Зная, скажем, давление - нельзя указать скорость движения каждой из молекул. Этот вывод - очевиден. Но наоборот - неверен - если мы знаем импульс и координату каждой из молекул, мы можем абсолютно точно вычислить давление этих молекул на стенку - в конце концов, решая уравнения движения каждой для любого отрезка времени.
Очевидно, что никаких преград такому расчету, кроме как со стороны вычислительных возможностей - не просматривается. И разговоры о 'неинтегрируемости', 'неизвестности решений дифуров третьего порядка' -означают невозможность лишь на данном этапе развития науки.

Теперь дам слово В.Губину для критики принципа отбора И.Пригожина.
Хотелось бы, чтобы Сепулька (так как Пригожин уже умер) дала бы на нее ответ по пунктам - без отсылок к 'матрице плотности' и пр. высокоученым вещам. Особенно интересно, как можно ответить на то возражение, что "принцип отбора" вовсе не решает проблемы необратимости - пусть даже в начальный период времени чай начнет остывать - почему бы ему не нагреться снова через n миллионов лет.
Видимо, последует возражение Сепульки о том, что через n триллионов лет частицы чая перестанут существовать. Но это возражение чепуховое - никому и ранее не могло помыслится, что чай в стакане останется неизменным в течение такого срока - да он просто испарится раньше :) Речь-то идет о модельном уровне - в модели термодинамики и механики - в которых частицы живут вечно. И для такой модели термодинамики принцип отбора необратимость никак не докажет.

"
3. Последним по времени из широко известных было предложение о решении проблемы необратимости И.Пригожиным. Хотя об этом решении очень много говорилось, но, видимо, очень мало кто знает, в чем именно оно заключается. А заключается оно в следующем.

Поместим газ в сосуд. В момент этого, как говорят, приготовления координаты и скорости частиц газа могут оказываться различными.

Часть наборов этих переменных по крайней мере в первый момент обеспечит движение системы в сторону большего равновесия, но столь же вероятна такая же часть наборов, заставляющая систему в первый момент еще больше удаляться от равновесия. Так как направления скоростей при приготовлении не контролируются, то эти две группы начальных координат и скоростей априори равноправны и равновероятно реализуемы, в то время как, по-видимому, требуется получить движение к равновесию с подавляющей вероятностью. Так вот Пригожин предложил считать, что при приготовлении в действительности реализуются (“отбираются”) только те наборы координат и скоростей частиц, которые придают системе движение к равновесию, а наборы с соответственно противоположно направленными скоростями не реализуются. Это его “принцип отбора” ([3], стр. 227).

Что можно сказать о таком решении?

Во-первых, оно явно принято в порыве отчаяния - почти так же, как Балеску предложил пока пользоваться гипотезой о равенстве средних по времени средним по ансамблю. Разница в том, что Балеску как бы говорит, что мы пока с этим вопросом не разобрались, но для работы будем применять проверенное во многих приложениях базисное соотношение, фактически - будем пользоваться прежним аппаратом статфизики. Неверного решения Балеску заведомо не предложил, он только временно отказался решать проблему, признав на том этапе наше поражение в этом вопросе и оставив гипотезу гипотезой. Пригожин же фактически заявляет, что он окончательно снимает проблему. Он делает вывод, что природа такова, что реализуется “принцип отбора”, т.е. что это новый, открытый им (логически) закон природы, не допуская мысли, что что-либо осталось непонятым, - т.е. рискуя, что его решение неверно.

Во-вторых, наличие такого “отборочного” закона природы чрезвычайно сомнительно. Напротив, все специалисты по статфизике уверены, например, что в только что нагретом чайнике, который впоследствии, конечно, остынет, направления скоростей молекул воды распределены равновероятно, т.е. ни о каком “принципе отбора” не может быть и речи.

В-третьих, один только сам по себе принцип отбора не объясняет необратимости, как она трактуется в термодинамике: переход к равновесию - окончательный. Ведь даже если, в соответствии с пригожинским принципом отбора, действительно реализовались такие начальные условия, которые обуславливают в начале процесса движение системы в сторону равновесия, замкнутая система (а только такие здесь и имеются в виду) все равно когда-то обязательно вернется к исходному неравновесному состоянию. Это доказывается теоремой Пуанкаре о возвращении для всех начальных условий без исключения, т.е. и для отобранных любым способом, по любому принципу. Следовательно, состояния, которые, по Пригожину, реализуются и ведут на начальном этапе к росту энтропии, не приведут к окончательному установлению равновесия.

В-четвертых, вводя “принцип отбора”, Пригожин апеллирует к природе: вот такая она, что в ней существует этот закон, согласно которому при приготовлении реализуются только подходящие начальные состояния:
“В о п р о с о т о м, ч т о ф и з и ч е с к и р е а л и з у е м о и ч т о н е р е а л и з у е м о,
э м п и р и ч е с к и й” ([3], стр. 229).

Основание шаткое. Доказательство чисто отрицательное: мы не сумели согласовать различные положения, ну так давайте введем новое, дополнительное положение, объявляющее прежние не согласующиеся положения согласующимися. Возможно, это новое положение является достаточным (но таковым оно не является из-за теоремы Пуанкаре), но бритва Оккама предпочитает свидетельства необходимости! Кроме того, и это еще важнее, полностью ошибочно мнение, что за ответом в вопросе разрешения указанных трудностей надо обращаться к реальной природе. В действительности задача согласования термодинамики и механики - чисто теоретическая, модельная. Существуют модель термодинамики, модель механики и связывающая их молекулярно-кинетическая модель, согласно которой термодинамические системы состоят из частиц, движущихся по механике. И все это надо согласовать фактически на бумаге: о реальной природе на этом этапе уже забываем. Этих моделей для работы согласования достаточно вот почему.

Отметим, что практически нет отчетливых возражений против применимости механики (в соответствующих случаях, возможно, квантовой) как микромодели движения элементарных составляющих термодинамических макросистем - помимо того возражения, что при обычной механике возникают проблемы с теоретическим обоснованием статистической механики (см., например, [4], стр. 92 и [5]).

Наоборот, никто не сомневается в том, что и при движении частиц газа по классической механике (хотя это, конечно, лишь приближение к реальности) обычным образом построенная (модельная) тепловая машина работала бы обычным образом, требуя холодильника. Никто не сомневается также в том, что если газ поместить в часть замкнутого объема и отпустить, то он практически навсегда разлетится более или менее равномерно по всему объему. Этого достаточно для возникновения самых характерных, базовых элементов классической термодинамики. А в последние десятилетия на ЭВМ моделировались и более изощренные задачи, и никогда не потребовалось введения какой-то новой, неизвестной механики частиц. Таким образом, обычная механика применима в качестве микромеханики микросоставляющих термодинамических систем по крайней мере в существенной части случаев. Именно поэтому требуется не искать новую механику (например, с “принципом отбора”), а согласовывать имеющиеся четко очерченные модели обратимой механики и необратимой термодинамики. Если же мы постулировали эти модели в качестве моделей, подлежащих согласованию, то только с ними и надо работать. Поэтому апелляция к природе, в которой, по предположению Пригожина, должен существовать такой отбор, здесь просто неуместна. А в обычной механике (в том числе и квантовой) нет “принципа отбора”, введенного Пригожиным, и ввести его там невозможно.

В-пятых, более того, для возникновения “принципа отбора” недостаточно ввести какую-либо необратимую механику. Основание для него должно быть даже не в механике, а в обстоятельствах, в законах образования ситуаций, в которые должны попадать движущиеся объекты. Основанием “принципа отбора” должен был бы быть даже более общий, более широкий, более универсальный закон, чем любая конкретная механика, которая для работы со своими объектами требует задания начальных условий.

То, что нужно для реализации этого принципа, трудно даже сформулировать. По уровню требований этот принцип равен требованиям, чтобы все частицы двигались в одну сторону, или чтобы все частицы собрались в одной, указанной половине объема. Эти требования должны быть обращены к пространству и вдобавок каким-то дичайшим образом. Ведь при любой механике объекты где-то должны двигаться - или в некоторой абсолютной системе координат или хотя бы друг относительно друга. В любом случае должны возникать парные (противоположные) возможности: влево или вправо, ближе или дальше, более близко или менее близко - без этого нет движения и, следовательно, механики. Но закон, утверждающий, что можно двигаться только “влево” или только “дальше” или только “быстрее” (чем другие), сам бы себе противоречил, этот закон просто уничтожил бы само движение, так как уничтожил бы противоположность того, куда можно двигаться: он уничтожил бы “откуда” или “по сравнению с чем”, он уничтожил бы вместилище движения. “Принцип отбора”, утверждающий, что частицы могут двигаться в одном направлении, но никак не в противоположном, практически уничтожает концепцию механики с задаваемыми начальными условиями, от которой никто никогда не откажется.

Кроме того, закон, определяющий выбор направления движения, был бы явно ужасно прихотлив. Мы ведь реально видим движения масс в разных направлениях. Знаем, например, что молекулы горячей воды в чайнике движутся в необозримо различных направлениях. Так вот объявляется, что эти направления - для каждой молекулы свое и меняющееся со временем - предпочтены каким-то общим свойством природы, а не случайностями нашего обхождения с чайником, и это при том, что при нагревании в другой раз эти направления с легкостью сменятся на практически любые другие.

Простейшее добавление еще одной частицы должно, согласно Пригожину, радикально менять форму областей в пространстве, разрешенную для движения других частиц. При такой взаимной увязанности условий движения нельзя было бы толкнуть частицу, не выяснив предварительно, где и куда движутся другие. Это противоречит всему нам известному. Тогда никакая механика с концепциями начальных условий не могла бы работать.

Такая прихотливость, назойливая мелочность общего свойства природы совершенно невероятна и потому должна быть решительно отброшена вместе с пригожинским “принципом отбора”.

С “принципом отбора” мы закончили.
"
http://www.gubin.narod.ru/FMM-05.HTM

Ну и напоследок, опровержение упрека Сепульки по поводу жизни молекул.

>[16] Д. Кропотов основывается в своей статье на теореме Пуанкаре-Мисры и ее решении Смолуховским, который показал, что, учитывая огромное число возможных состояний, которое порядка 6N!, и конечную скорость изменения фазовых переменных, легко получить оценку, согласно которой время возврата системы значительно превышает время существования нашей Галактики. Т.о., он считает, что после достижения 6N! состояний, все частицы возвратятся в изначальное состояние (т.е. Вселенная вернется к своему началу).
Напомню Сепульке, что речь, вообще-то, шла и идет, о согласовании моделей - в которых, безусловно, времена жизней частиц бесконечно велики.
А что касается реальной жизни - никто и не отстаивает тезис, что все без исключения частицы рано или поздно вернуться к своему состоянию - этот тезис был бы редукционистским и сводился бы к полной предопределенности движений всех частиц вселенной.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (28.01.2004 12:36:54)
Дата 28.01.2004 15:08:35

Re: Марксизм и

Привет!

>>Первый путь – считать микроскопическую энтропию функцией, зависящей от координат и импульсов. Тогда необходимо было отказаться от монотонного возрастания энтропии.
>Т.е. подразумевается, что из механики не выводятся термодинамические эффекты. Ок.

Конечно, не выводятся.

>>Но при этом пришлось бы отказаться от различия между обратимыми и необратимыми процессами, а значит, как от экспериментального материала,
>Эксперимент, в силу небесконечной точности и длительности наблюдений в таких вопросах не может считаться исчерпывающим доказательством. Никто не сомневается, что горячий чай остывает. Вопрос в том - как показать, исходя из моделей чая (механической и термодинамической) - почему это происходит, в какой момент механика дает сбой (и если дает).

Правильно. Но механика - заметьте - не дает ответа на вопрос, почему чай остывает всегда! И никогда не нагревается сам собой! Механика не дает ответа - еще раз обращаю Ваше внимание - это написано в статье - почему каждый природный процесс "стареет". Механика не дает ответа, почему волны всегда только расходятся от источника и никогда не сходятся к нему.


>>так и практически от всей современной теории неравновесных процессов (см. параграфы выше), и вновь рассматривать необратимость как иллюзию, как свойство, которое наблюдатель привносит в обратимый мир.
>Несогласованность механики и термодинамики в течение 100 лет не требовала отказаться от работающих тепловых машин. Почему какое-то теоретическое построение потребует отказаться от другой работающей (подтверждаемой практикой) теоретической схемы?

А отказываться и не надо. Надо включить его как одну из моделей, работающую, кстати говоря, далеко не всегда! Я же писала Вам уже, что классическая механика не решает даже задачу трех тел! А Вы мне в который раз приводите этот довод. Классическая механика ограничена как модель, вот и все.

>>Это означает принципиальную непознаваемость мира и ставит наблюдателя вне природы.
>Это вообще неверный вывод. Наблюдатель по своей сути - часть природы, и, безусловно, влияет на наблюдаемые эффекты. Ставит наблюдателя вне природы как раз желание считать его 'посторонним' - т.е. _никак_ не влияющим на наблюдаемые эффекты.
>А причем тут непознаваемость? Разве наличие идеального в мире оспаривается? И разве наличие идеального означает непознаваемость мира?

Пригожин как раз включает процесс измерения в свой формализм. Процесс измерения у него оказывается обычным природным процессом, в отличие от того, что получается у Губина. У Губина процесс измерения вносит какую-то неуловимую погрешность, которая отличается от того, что вносит любой другой природный процесс. На этот счет прочитайте у Пригожина подглавку про процесс измерения и то, как он соотносится с современными понятиями квантовой механики (у которой, кстати, тоже обратимые уравнения). Показано, что процесс измерения сам по себе вносит необратимость. У Пригожина это учтено, причем все следует из введения оператора микроскопической энтропии.

>>В нашем же случае введение двух взаимодополняющих операторов – оператора M и оператора L – означает, что существует два взаимодополняющих описания систем: в терминах траекторий (L) и в терминах стохастического движения (M). Такая дополнительность может проистекать только из «фундаментальной стохастичности» движения определенных систем.
>По сути вывод автора сводится к следующему - дескать, термодинамические и механические переменные находятся друг с другом в соотношении, определяемым принципом неопределенности. Зная, скажем, давление - нельзя указать скорость движения каждой из молекул. Этот вывод - очевиден. Но наоборот - неверен - если мы знаем импульс и координату каждой из молекул, мы можем абсолютно точно вычислить давление этих молекул на стенку - в конце концов, решая уравнения движения каждой для любого отрезка времени.
>Очевидно, что никаких преград такому расчету, кроме как со стороны вычислительных возможностей - не просматривается. И разговоры о 'неинтегрируемости', 'неизвестности решений дифуров третьего порядка' -означают невозможность лишь на данном этапе развития науки.

Вот в этом-то Вы и ошибаетесь. Между тем, этот вопрос был уже решен в квантовой механике. Принцип неопределенности означает именно принципиальную невозможность померить одну переменную, зная при этом другую. Это показали эксперименты (косвенные, конечно!) по квантовой механике со сжатием света. Вы в данном случае это просто не знаете.

>Хотелось бы, чтобы Сепулька (так как Пригожин уже умер) дала бы на нее ответ по пунктам - без отсылок к 'матрице плотности' и пр. высокоученым вещам. Особенно интересно, как можно ответить на то возражение, что "принцип отбора" вовсе не решает проблемы необратимости - пусть даже в начальный период времени чай начнет остывать - почему бы ему не нагреться снова через n миллионов лет.

Принцип отбора - это асимметрия времени. Конечно, он решает проблемы необратимости. Если какое-либо свойство запрещено, то оно никогда не будет наблюдаться. Вот и "экспериментальный" ответ на вопрос о необратимости. Если хоть когда-нибудь у кого-нибудь случится хоть что-то, нарушающее этот принцип отбора (например, чай сам собой нагреется или Вы с каждым днем будете молодеть), то это и будет опровержением принципа отбора как такового.

>Видимо, последует возражение Сепульки о том, что через n триллионов лет частицы чая перестанут существовать. Но это возражение чепуховое - никому и ранее не могло помыслится, что чай в стакане останется неизменным в течение такого срока - да он просто испарится раньше :) Речь-то идет о модельном уровне - в модели термодинамики и механики - в которых частицы живут вечно. И для такой модели термодинамики принцип отбора необратимость никак не докажет.

Глупости насчет чая, Вы не понимаете, что такое принцип отбора.
Тот подход, который дает Губин вслед за Смолуховским о 6N! состояниях, должен был бы включать в себя и современные знания по квантовой теории, раз уж он претендует на общность. Формализм, который дает Пригожин (в отличие от губинского моделирования), включает в себя и современную механику, и термодинамику со стат. физикой, и квантовую механику. Так что не надо. Прочитайте для начала саму книгу Пригожина.

>Часть наборов этих переменных по крайней мере в первый момент обеспечит движение системы в сторону большего равновесия, но столь же вероятна такая же часть наборов, заставляющая систему в первый момент еще больше удаляться от равновесия. Так как направления скоростей при приготовлении не контролируются, то эти две группы начальных координат и скоростей априори равноправны и равновероятно реализуемы, в то время как, по-видимому, требуется получить движение к равновесию с подавляющей вероятностью.

Губин не понимает, что такое принцип отбора.
Вот это вот:
> Так вот Пригожин предложил считать, что при приготовлении в действительности реализуются (“отбираются”) только те наборы координат и скоростей частиц, которые придают системе движение к равновесию, а наборы с соответственно противоположно направленными скоростями не реализуются. Это его “принцип отбора” ([3], стр. 227).

его собственные домыслы, ничего общего не имеющие с теорией Пригожина.


>В-третьих, один только сам по себе принцип отбора не объясняет необратимости, как она трактуется в термодинамике: переход к равновесию - окончательный. Ведь даже если, в соответствии с пригожинским принципом отбора, действительно реализовались такие начальные условия, которые обуславливают в начале процесса движение системы в сторону равновесия, замкнутая система (а только такие здесь и имеются в виду) все равно когда-то обязательно вернется к исходному неравновесному состоянию. Это доказывается теоремой Пуанкаре о возвращении для всех начальных условий без исключения, т.е. и для отобранных любым способом, по любому принципу.

Еще раз для тех, кто в танке: теорема Пуанкаре о возвращении действует только для классических интегрируемых систем, что и показано в формализме Пригожина. Он весь свой формализм из нее и выводит. Ваш Губин просто ничего не понял, читая книгу.

>Основание шаткое. Доказательство чисто отрицательное: мы не сумели согласовать различные положения, ну так давайте введем новое, дополнительное положение, объявляющее прежние не согласующиеся положения согласующимися. Возможно, это новое положение является достаточным (но таковым оно не является из-за теоремы Пуанкаре), но бритва Оккама предпочитает свидетельства необходимости! Кроме того, и это еще важнее, полностью ошибочно мнение, что за ответом в вопросе разрешения указанных трудностей надо обращаться к реальной природе.

Как раз только к реальной природе и можно обращаться. А реальная природа на данный момент свидетельствует в пользу Пригожина. Частицы распадаются? Распадаются. Полно химических и биологических процессов идет только в одну сторону. Как это можно объяснить. Принцип отбора это решает автоматически.

> В действительности задача согласования термодинамики и механики - чисто теоретическая, модельная.

Ничего подобного! Если модель не соотносится с реальностью, то нафиг такую модель (или ограничить область применимости). А обычная классическая механика во многих системах не соотносится с реальностью.

>Отметим, что практически нет отчетливых возражений против применимости механики (в соответствующих случаях, возможно, квантовой) как микромодели движения элементарных составляющих термодинамических макросистем - помимо того возражения, что при обычной механике возникают проблемы с теоретическим обоснованием статистической механики (см., например, [4], стр. 92 и [5]).

Опять вранье. Да прочитайте же мою статью внимательно! Я же пишу в нескольких местах о неинтегрируемых системах, которые механика не решает. Ну сколько можно ходить по кругу?

>В-пятых, более того, для возникновения “принципа отбора” недостаточно ввести какую-либо необратимую механику. Основание для него должно быть даже не в механике, а в обстоятельствах, в законах образования ситуаций, в которые должны попадать движущиеся объекты. Основанием “принципа отбора” должен был бы быть даже более общий, более широкий, более универсальный закон, чем любая конкретная механика, которая для работы со своими объектами требует задания начальных условий.

Опять непонимание, что такое "принцип отбора" и как он вводится. Непонимание, что начальные условия могут быть неустойчивы. Ваш Губин хоть читал Пригожина или так, просмотрел?

>То, что нужно для реализации этого принципа, трудно даже сформулировать. По уровню требований этот принцип равен требованиям, чтобы все частицы двигались в одну сторону, или чтобы все частицы собрались в одной, указанной половине объема. Эти требования должны быть обращены к пространству и вдобавок каким-то дичайшим образом. Ведь при любой механике объекты где-то должны двигаться - или в некоторой абсолютной системе координат или хотя бы друг относительно друга. В любом случае должны возникать парные (противоположные) возможности: влево или вправо, ближе или дальше, более близко или менее близко - без этого нет движения и, следовательно, механики. Но закон, утверждающий, что можно двигаться только “влево” или только “дальше” или только “быстрее” (чем другие), сам бы себе противоречил, этот закон просто уничтожил бы само движение, так как уничтожил бы противоположность того, куда можно двигаться: он уничтожил бы “откуда” или “по сравнению с чем”, он уничтожил бы вместилище движения. “Принцип отбора”, утверждающий, что частицы могут двигаться в одном направлении, но никак не в противоположном, практически уничтожает концепцию механики с задаваемыми начальными условиями, от которой никто никогда не откажется.

Это вообще полный бред, домыслы Губина. Пригожин нигде не утверждает, что "частицы могут двигаться только в одном направлении". Вообще, удивительно, что это пишет канд. физ.-мат. наук.

>Простейшее добавление еще одной частицы должно, согласно Пригожину, радикально менять форму областей в пространстве, разрешенную для движения других частиц. При такой взаимной увязанности условий движения нельзя было бы толкнуть частицу, не выяснив предварительно, где и куда движутся другие. Это противоречит всему нам известному. Тогда никакая механика с концепциями начальных условий не могла бы работать.

Правильно, она и не всегда работает. Кстати, вовсе не только по Пригожину, а в первую очередь по Пуанкаре, который сам замечал, что интегрируемые системы составляют очень малую часть природных систем. Он же описал катастрофу Пуанкаре, в которой при движении возникают резонансы. Простейший пример катастрофы Пуанкаре - это автоколебания в генераторе.

>Ну и напоследок, опровержение упрека Сепульки по поводу жизни молекул.

>>[16] Д. Кропотов основывается в своей статье на теореме Пуанкаре-Мисры и ее решении Смолуховским, который показал, что, учитывая огромное число возможных состояний, которое порядка 6N!, и конечную скорость изменения фазовых переменных, легко получить оценку, согласно которой время возврата системы значительно превышает время существования нашей Галактики. Т.о., он считает, что после достижения 6N! состояний, все частицы возвратятся в изначальное состояние (т.е. Вселенная вернется к своему началу).
>Напомню Сепульке, что речь, вообще-то, шла и идет, о согласовании моделей - в которых, безусловно, времена жизней частиц бесконечно велики.

Еще раз - нет уж, извините-подвиньтесь. Если Вы претендуете на согласовани механики и термодинамики, Вы просто обязаны включать в свое рассмотрение все известные физике факты. Пригожин этого достигает. У него понятно, почему происходит эволюция Вселенной только в одном направлении. У Губина это вообще непонятно. А такие "мелочи", как распад частиц он вообще не замечает.

>А что касается реальной жизни - никто и не отстаивает тезис, что все без исключения частицы рано или поздно вернуться к своему состоянию - этот тезис был бы редукционистским и сводился бы к полной предопределенности движений всех частиц вселенной.

Так именно к этому и сводится "согласование механики и термодинамики" Губиным.

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (28.01.2004 15:08:35)
Дата 29.01.2004 14:12:14

Более развернутая критика подхода Пригожина В.Губиным

Привет!

"
Нашумевшая книга И.Пригожина «От существующего к возникающему» /20/, в основном посвященная задаче согласования необратимости термодинамики с обратимостью механики, встречена «научным сообществом» с большим смущением. При огромной рекламе мнения физиков весьма противоречивы, а их отзывы в печати немногочисленны и уклончивы. А причина этого в том, что подход Пригожина, изложенный в этой книге, методологически и по результатам совершенно неудовлетворителен. Здесь достаточно указать некоторые общие положения, выполнение которых совершенно необходимо для удовлетворительного решения задачи, и показать, что Пригожин их не выполнил.

Во-первых, правильным решением будет такое, которое не вносит дополнительных постулатов сверх необходимых.

Во-вторых, решение, разумеется, должно удовлетворять требованиям механики: невыделенность преимущественного знака времени и (квази)периодичность истинного движения в замкнутой системе.

Ни одному из этих условий решение Пригожина не удовлетворяет.

Он пришел к заключению, что второе начало термодинамики, во-первых, «утверждает, что существуют два нарушающих (временную. - В.Г.) симметрию преобразования L и L ’, порождающих две различные полугруппы ј , одна из которых приводит к возрастанию энтропии в одном направлении времени, а другая - в противоположном направлении времени. Во-вторых, оно утверждает существование некоторого принципа отбора, ј в соответствии с которым лишь одно из нарушающих симметрию преобразований L и L ’ порождает физически реализуемые состояния и, следовательно, физически наблюдаемую эволюцию» (стр.227).

Вопрос о первом пункте тонкий и не очень привычный для обсуждения. Можно, конечно, придумать математические преобразования (операторы), дающие при применениях к некоторой системе монотонно меняющийся результат. Однако оптимизм Пригожина по этому поводу никак нельзя разделить. Желательно связать эти преобразования с чем-то реалистическим более отчетливо, чем это сделано им, иначе существо взаимоотношений термодинамики с механикой не становится яснее. Подробный конкретный разбор указанной связи здесь невозможен. Но непоследовательность позиции Пригожина в связи с этим пунктом все же можно показать.

Пригожин отвергает (стр. 33) интерпретацию эффектов, описываемых вторым началом, как «иллюзию», т.е. как нечто связанное, кроме всего прочего, с наблюдателем. Но если наблюдатель во всем этом существенно не участвует, то остается только система сама по себе или что-то ею порождаемое типа функции от фазовой точки системы. Но тогда, как известно и как резюмировал сам Пригожин, нельзя ввести ничего монотонного - это противоречило бы обратимости механики. Итак, если есть монотонность, то это - «иллюзия», что недопустимо по предположению. Концы с концами не сходятся. В общем, указанные преобразования, рассматриваемые как порождающиеся самой системой и относящиеся только к ней, противоречат механике и в таком качестве введены быть не могут. (Если же допустить «иллюзию», то лучшим объяснением наблюдаемой необратимости термодинамических процессов было бы объяснение Смолуховского.)

Что же касается второго пункта формулировки Пригожиным второго начала («принцип отбора»), то он вообще представляет собой очевидный нонсенс. Постулируя принцип отбора, Пригожин просто констатирует, что в действительности реализуется лишь преобразование, соответствующее росту энтропии, другое же почему-то не реализуется. Никакого объяснения объективных причин такого предпочтения нет.

Конечно, ввести принцип можно, но поставленной задачей является задача согласования, а не постулирования (ad hoc) желаемого результата. Согласование требовало бы объяснения этого принципа из свойств системы и (или) некоторых приемлемых обстоятельств. Желательность искомого результата к таким обстоятельствам отнести нельзя. По отношению к механике, т.е. к свойствам частиц системы, два указанных преобразования вполне равноправны (и Пригожин это отмечает), и, казалось бы, они должны были бы работать с одинаковой силой (частотой). Но нечто необъяснимое нарушает эту симметрию. Таким образом, принцип отбора является дополнительным постулатом необъяснимого происхождения, ни с чем из исходно предполагаемых свойств системы и действий с ней не связанным и вводимым лишь для получения желательного ответа (подобно волевому отбору нужного решения и отбрасыванию неподходящего в книге К.П.Гурова /16/).

О постулировании Пригожиным принципа отбора надо добавить два замечания. Первое следует из его отказа считать второе начало «иллюзией». Если характер наблюдаемых процессов есть дело самой системы, то есть лишь того, что в ней имеется, то даже если из-за характера «отбора» реализуются только некоторые избранные начальные состояния (а без «иллюзий» принцип отбора больше некуда применить, если не разрушать механики), приводящие сначала только к росту энтропии, то все же этот рост обязательно должен смениться движением к исходному состоянию. Если работать без «иллюзий», то монотонность собственных процессов в системе из механических составляющих не может быть получена. Никакой принцип отбора тут не поможет, даже если его ввести: строгая монотонность должна отсутствовать у всех систем без исключения.

Второе замечание касается обоснованности введения принципа отбора, точнее - основательности причины, по которой Пригожин постулировал новый принцип. Как вообще можно выяснить, требуется новый принцип или необходимо обходиться без него, не отрезается ли он «бритвой Оккама»? Логика получения ответа на этот вопрос достаточно ясна: если можно показать некоторым бесспорным образом (не обязательно в том подходе, связность, последовательность и успешность которого анализируется), что искомый эффект получается при каких-то условиях в приемлемых, нормальных обстоятельствах, т.е. что эти условия не препятствуют его появлению тогда, когда он и должен появляться, то менять эти принятые условия нет никакой необходимости. А вот отсутствие рассматриваемого эффекта в анализируемом подходе при таких условиях в тех же обстоятельствах будет означать несостоятельность самого подхода.

Вводимый Пригожиным «принцип отбора», выделяющий одно направление времени как предпочтительное, априори весьма нежелателен, так как плохо согласуется с невыделенностью знака времени механикой и является добавочным к ней, т.е. как бы дополнительным законом природы, что накладывает чрезвычайно сильные требования к обоснованию его введения. В свое оправдание Пригожин говорит: «Вопрос о том, что физически реализуемо и что нереализуемо, эмпирический» (стр.229).

Так как в данном случае эмпирическое - это наблюдаемая необратимость, которую надо описать, то никакого более глубокого обоснования введения этого принципа, кроме того, что без него не получается правильный ответ, здесь нет. Но тогда, очевидно, при обосновании необходимости принципа отбора допущена логическая ошибка: не учтено, что правильный ответ может не получаться попросту в силу дефектности самого развиваемого подхода.

Кроме того, мнение, что в рассматриваемой проблеме эмпирия вынуждает ввести принцип отбора, совершенно ошибочно. Как раз наоборот: можно показать, что «эмпирия» требует, чтобы правильный ответ был получен без введения и использования этого принципа. Дело в том, что противоречие между термодинамикой и механикой строго формулируется и принимает характер парадокса только в точно очерченной модели, к которой вся эмпирия и должна сводиться. А в модели мы, бесспорно, можем получить обычные термодинамические эффекты и в абсолютно обозримых задачах типа разбегания частиц газа по всему объему сосуда или остывания чая в более холодной среде в предположении, что частицы системы движутся по законам обратимой механики, причем без всякой мистики вроде «принципа отбора», выделяющей знак времени. Это можно смоделировать аналитически и на ЭВМ (см., например, рис. 7.2 в книге самого Пригожина). Но в таком случае именно относящаяся к делу модельная эмпирия как раз и запрещает введение «принципа отбора». Апелляция Пригожина оборачивается против него самого.

Итак, журналисты в своей прессе подают оптимистические заявления И.Пригожина по поводу разрешения им проблемы согласования термодинамики и механики чрезмерно доверчиво и восторженно.

http://www.gubin.narod.ru/AG1P3.HTM

"

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (28.01.2004 15:08:35)
Дата 29.01.2004 14:07:02

Три вопроса для начала

Привет!

1.Вы упрекнули В.Губина в том, что он неправильно изложил "принцип отбора", придуманный И.Пригожиным. Не могли бы вы привести определение этого принципа, так как его дает сам И.Пригожин.
2.Поясните, как принцип отбора решает проблему необратимости. Насколько я себе представляю, даже если мы выяснили, что нагретый чай всегда начнет остывать, и никогда еще чуть-чуть не нагреется (именно для решения этой проблемы введен принцип отбора, утверждающий, что из любых начальных условий движение будет только в сторону повышения энтропии), то как это доказывает, что процесс остывания необратим? Напоминаю, что речь идет о модельной схеме, и времена возврата в этой же модельной схеме исчисляются весьма значительными сроками, но исчисляются. Как принцип отбора Пригожина справляется с проблемой необратимости, ведь он касается только начальных условий.

3.Я уже приводил качественную аналогию В.Губина относительно того, что механика не запрещает иметь КПД тепловой машины больше,
чем разрешает 2ТЗ. Приведу еще раз:

"Если взять модель механической системы (и, одновременно, тепловой машины) - цилиндр с множеством частиц идеального газа – каждая частица этой механической системы будет, характеризоваться импульсом и энергией. Одновременно, с точки зрения термодинамики, весь идеальный газ в цилиндре будет характеризоваться объемом, давлением и температурой. Как же совершается полезная работа такой тепловой машиной?
Цилиндр с газом, имеющим определенную температуру, имеет в качестве одной из стенок - поршень, прикрепленный, скажем, к коленвалу. Трением поршня и потерями в самом коленвале можно пренебречь на уровне модели. При расширении газа, его молекулы (частицы), ударяясь хаотично о поршень сдвигают его, теряя одновременно энергию, охлаждаясь и совершают полезную работу посредством поршня.
Теперь рассмотрим обратный ход поршня (наша тепловая машина циклическая)- почему, собственно, требуется холодильник для работы тепловой машины. Если мы просто будем вдвигать поршень обратно - так как мы это делаем хаотично по отношению к движению молекул газа внутри цилиндра - они будут ударяться о наш вдвигаемый поршень, чем более мы его вдвигаем - тем более интенсивно. Но это значит, что мы вынуждены будем затрачивать работу на вдвижение поршня обратно в цилиндр! И работа эта примерно будет равна той же полезной работе, которая была совершена газом при расширении. Т.е., мы ничего не выиграем - полезной работы не совершим. Именно поэтому человек придумал _дополнительно_ охлаждать рабочее тело-газ после прямого движения поршня посредством холодильника Нужно перед обратным ходом поршня сбросить давление газа, чтобы при вдвигании затраченная работа была меньшей, чем на прямом ходе поршня. Сбрасывается давление через охлаждение газа в холодильнике - в этом случае уменьшение объема при вдвигании поршня требует меньшей работы, чем была совершена при его прямом ходе - налицо полезный результат - наше колесо вращается.
Но необходимость такого холодильника следует не из механики - а из несовершенства и неточности нашего управления поршнем...

В принципе механика позволяет сжать объем без затраты работы... Можно, например, все время вдвигать поршень с любой скоростью, останавливая его лишь в моменты подлета к нему частицы, а после удара, не меняющего энергию, снова продолжать вдвигание. Или можно, скажем, выбрать момент, когда частица находится где-то в исходной области, и быстро задвинуть поршень (конец отрезка). Так можно поступать при любом числе частиц. Механике безразлично, сколько частиц имеется, у нее нет понятия “много”. Могут также сказать, что при большом числе частиц слишком долго ждать, когда же частицы соберутся в исходной части объема, чтобы задвинуть поршень. Но в механике нет понятия “долго”. Могут еще сказать, что при большом числе частиц слишком сложно вдвигать поршень, притормаживая его при подлетах каждой частицы. Но в механике нет понятия “сложно”. Все эти понятия есть не у механики, а у человека, который использует механику.

Если человек действует, не используя всех возможностей механики, то результат может быть хуже, чем тот наилучший, который в принципе достижим при использовании всех ее возможностей. В конечном счете важно не то, что вообще можно сделать, то есть что вообще позволяет сделать мир, а то, что делается реально. Для достижения некоторого результата важен реальный контроль, а почему реализуется именно этот контроль - это уже другой вопрос, ответы на который могут быть разнообразными. Пусть, например, мы научились хорошо управлять и можем сделать машину без холодильника. Но ведь хуже работающую машину мы всегда можем сделать. Не станем же мы объявлять ее плохое качество прямым и неизбежным следствием свойств мира! И старые машины будут работать по-старому, и их работа будет описываться обычной термодинамикой - так не будем же мы в такой ситуации считать ее законы законами природы самой по себе, не зависимыми от специфической деятельности субъекта!
...
Итак, необходимость холодильника не следует из самой механики, а следует из характера контроля над частицами, над процессом передачи энергии от них поршню. "

Меня интересует, есть ли у вас возражения против качественного описания возможности создания тепловой машины, в которой, за счет лучшего управления цилиндром на этапе обратного хода можно будет добиться КПД большего, чем у обычной тепловой машины?
Да, разумеется, это управление потребует затрат энергии, в том числе на трение поршня о стенки, каких-то затрат потребует само управление. Но, очевидно, что не затратами на трение определяется КПД тепловой машины Карно Q=1-T1/T2, где T1 - температура холодильника, T2-нагретого тела. Трение в формулу КПД никак не входит, в модельной тепловой машине его нет и не было.
Скажем, если разница температур 10 раз (в реальности раза 2-3 - для паровой машины), макс. КПД тепловой машины не может превысить 90%. Какие у вас основания полагать, что за счет лучшего управления поршнем невозможно добиться работы этой же машины с лучшим КПД?


Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Баювар
К Дмитрий Кропотов (29.01.2004 14:07:02)
Дата 06.02.2004 02:19:10

Третий

>Меня интересует, есть ли у вас возражения против качественного описания возможности создания тепловой машины, в которой, за счет лучшего управления цилиндром на этапе обратного хода можно будет добиться КПД большего, чем у обычной тепловой машины?

Расписано в Фейнмановских Лекциях. Умный поршень тот же Демон Максвелла. Видите ли, бит информации имеет энергетическую ценность величиной в кТ, где Т -- температура наблюдателя, битополучателя. Бит получили -- на кТ подогрелись. Отвели тепло -- после пересчетов получили всё то же Карно.

От Дмитрий Кропотов
К Баювар (06.02.2004 02:19:10)
Дата 06.02.2004 12:58:04

Не там смотрите

Привет!
>>Меня интересует, есть ли у вас возражения против качественного описания возможности создания тепловой машины, в которой, за счет лучшего управления цилиндром на этапе обратного хода можно будет добиться КПД большего, чем у обычной тепловой машины?
>
>Расписано в Фейнмановских Лекциях. Умный поршень тот же Демон Максвелла. Видите ли, бит информации имеет энергетическую ценность величиной в кТ, где Т -- температура наблюдателя, битополучателя. Бит получили -- на кТ подогрелись. Отвели тепло -- после пересчетов получили всё то же Карно.

kT - это уже термодинамика. Тавтология выходит. Демон Максвелла - механический, нагреваться не может.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Баювар
К Дмитрий Кропотов (06.02.2004 12:58:04)
Дата 10.02.2004 01:54:32

Есть формулы для подсчета пределов формулам

>>Расписано в Фейнмановских Лекциях. Умный поршень тот же Демон Максвелла. Видите ли, бит информации имеет энергетическую ценность величиной в кТ, где Т -- температура наблюдателя, битополучателя. Бит получили -- на кТ подогрелись. Отвели тепло -- после пересчетов получили всё то же Карно.

>kT - это уже термодинамика. Тавтология выходит. Демон Максвелла - механический, нагреваться не может.

Идея, конечно, хорошая. Некоторые физики тоже утверждают, что свойства, скажем, бензола они и без химиков посчитать могут. Дай им в руки заряд электрона и постоянную Планка. Еще компьютер мощный. Химики смиренно отвечают, что так-то оно так, но потребный для того компьютер будет столько логических элементов содержать, сколько протонов в видимой части Вселенной. Благо формулы для оценки сложности формул уже изобретены.

К чему это я?! Да вот не бывает бита информации отдельно от кТ. С битом связались -- с кТ тоже должны разобраться. Доказано -- примерно так же, как с компом для моделирования химии. Есть формулы для подсчета пределов формулам.

От Дмитрий Кропотов
К Баювар (10.02.2004 01:54:32)
Дата 10.02.2004 15:07:42

Информации не бывает без субъекта

Привет!

>К чему это я?! Да вот не бывает бита информации отдельно от кТ. С битом связались -- с кТ тоже должны разобраться. Доказано -- примерно так же, как с компом для моделирования химии. Есть формулы для подсчета пределов формулам.
Поскольку самой материи информация без надобности - электроны вокруг атомов вращаются без знания радиусов своих орбит.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Баювар
К Дмитрий Кропотов (10.02.2004 15:07:42)
Дата 10.02.2004 15:54:13

Можно избежать употребления понятия "информация"

>Информации не бывает без субъекта

>Поскольку самой материи информация без надобности - электроны вокруг атомов вращаются без знания радиусов своих орбит.

Можно избежать употребления понятия "информация": мой комп информацию перерабатывает, но можно сказать, что он своими тригерочками щелкает по неким правилам.

Ну вот, представим себе механический триггер, хотим хранить одно из двух состояний. Дощечка, две ямки, шарик. Хотим состояние изменить. Шарику импульс придали, он из ямки выкатился, в другую вкатился... что дальше? Надо его остановить, не иначе, как трением. А в полностью обратимой системе он в свою ямку опять вернется, на то она и обратимая.

Разумен или нет "демон Максвелла", но механической, обратимой системой он быть не может. Дверку он быстрой молекуле открыл, а закрывать медленной он ее будет другим способом.

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (29.01.2004 14:07:02)
Дата 31.01.2004 22:50:56

Re: Три вопроса...

>1.Вы упрекнули В.Губина в том, что он неправильно изложил "принцип отбора", придуманный И.Пригожиным. Не могли бы вы привести определение этого принципа, так как его дает сам И.Пригожин.

В статье приведена цитата из Пригожина. В частности, он пишет: «…наша точка зрения существенно отличается от широко распространенного мнения, четко сформулированного Мартином Гарднером в замечательной книге «Этот правый, левый мир»[23]. По словам Гарднера, «некоторые события развиваются только в одном направлении не потому, что не могут развиваться в противоположном направлении, а потому, что такое развитие было бы крайне маловероятно». Такое утверждение находится в противоречии с нашей формулировкой второго начала термодинамики: именно потому, что некоторые состояния строго запрещены и не могут быть ни обнаружены, ни приготовлены нами, мы можем приписать разрешенным состояниям вероятностную меру».

>2.Поясните, как принцип отбора решает проблему необратимости. Насколько я себе представляю, даже если мы выяснили, что нагретый чай всегда начнет остывать, и никогда еще чуть-чуть не нагреется (именно для решения этой проблемы введен принцип отбора, утверждающий, что из любых начальных условий движение будет только в сторону повышения энтропии), то как это доказывает, что процесс остывания необратим?

Неверно Вы все поняли. Пригожин утверждает, что ни при каких условиях чай не будет нагреваться сам собой, и мы не можем приготовить такие начальные условия, при которых чай будет сам собой нагреваться.
Аналогично, невозможно приготовить такие начальные условия, чтобы сферические волны сами пошли к источнику, вместо того, чтобы идти от него. Аналогично, запрещены химические реакции, самопроизвольно ведущие к общему уменьшению энтропии. Невозможно также такое состояние, при котором разбитый стакан сам соберется из тех осколков, на которые он был разбит. Запрещено также самопроизвольное омоложение организмов, заканчивающееся его исчезновением в утробе матери.

Проверить как раз такой принцип отбора достаточно легко: если такие состояния хоть раз когда-нибудь будут кем-нибудь наблюдены, то это будет опровержением его правила отбора.

> Как принцип отбора Пригожина справляется с проблемой необратимости, ведь он касается только начальных условий.

Это и есть принципиальная необратимость. Такие начальные условия, которые ведут к самопроизвольному общему уменьшению энтропии замкнутой системы, не могут быть ни получиться сами собой, ни быть созданы нами.

>3.Я уже приводил качественную аналогию В.Губина относительно того, что механика не запрещает иметь КПД тепловой машины больше,
>чем разрешает 2ТЗ. Приведу еще раз:

О механике и о Губине я рассуждать больше не хочу. В десятый и последний раз говорю, что механика не полна (само понятие траектории - это чистая абстракция! траектория - это бесконечно тонкая линия в пространстве, в реальности никакой бесконечно тонкой линии существовать не может), и основываться на механике нельзя! Больше этого я повторять не собираюсь. Ваш Губин научно несостоятелен, так что не надо больше выдвигать его доводы.

>Меня интересует, есть ли у вас возражения против качественного описания возможности создания тепловой машины, в которой, за счет лучшего управления цилиндром на этапе обратного хода можно будет добиться КПД большего, чем у обычной тепловой машины?

КПД можно добиться высокого, но менее 100%.

Что касается возражения Губина о принципе Оккама, то он сам нарушает именно этот принцип: он вводит постулат об иллюзорности наблюдаемых процессов. Между тем, Пригожин такого постулата не вводит: он использует только известные величины (наблюдаемые и используемые в механике и термодинамике), просто определяет их математически как операторы. Ничего иного он не выдвигает. Принцип отбора у него выводится из существования энтропии как оператора, вот и все.

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (31.01.2004 22:50:56)
Дата 04.02.2004 12:48:58

Убогость методологии

Привет!

Пригожина почему-то осталась тайной для вас, Сепулька, что привело к тому, что ваша статья демонстрирует не понимание проблемы, а лишь знание фамилий и работ, т.е. подход образованщины - которая слышит звон, да не знает, где он. Хуже того, не желает слышать, когда ей указывают на ошибочные моменты, отказывается обсуждать и реагировать на критику проповедуемого подхода.

Чтож, вольному воля, как говорится. Если вы решите, что лучшим ответом будет обратить эти упреки в сторону оппонента - придется дискуссию на этом закончить.

Если все же найдете в себе силы признать очевидное, попробуем двинутся дальше.

Итак.
Вы признали, что Пригожин ввел для решения всего одного важнейшего аспекта согласования механики и термодинамики (а всего их три) целых два фундаментальных закона (существование симметричного преобразования относительно оси времени и принцип отбора), существование которых не подтверждается больше никакими явлениями и высосанных в полном смысле этого слова из пальца.

Поскольку есть методика согласования, которая обходится без таких вольных упражнений с придумыванием законов (методика Смолуховского-Губина) - методика учета влияния наблюдателя, бредовые изыски Пригожина беспощадно отсекаются скальпелем Оккама.

Это тем более верно, что вы не высказались по двум другим важнейшим аспектам проблемы согласования механики и термодинамики - видимо, потому, что Пригожину о них и сказать нечего, в противном случае, полагаю, вы восполните соответствующий пробел в вашей статье и расскажете нам, что нового внес Пригожин в разрешении этих аспектов.

Если для каждого из них Пригожину придется придумывать по 2 фундаментальных закона мироздания, всего их, значит, будет 6. :)

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (04.02.2004 12:48:58)
Дата 04.02.2004 15:20:10

Зато убогость методологии Губина для меня очевидна

Привет!

>Пригожина почему-то осталась тайной для вас, Сепулька, что привело к тому, что ваша статья демонстрирует не понимание проблемы, а лишь знание фамилий и работ, т.е. подход образованщины - которая слышит звон, да не знает, где он. Хуже того, не желает слышать, когда ей указывают на ошибочные моменты, отказывается обсуждать и реагировать на критику проповедуемого подхода.

Да ради Бога, Дмитрий, веруйте своему Губину. Только не надо навязывать его всем остальным.

>Вы признали, что Пригожин ввел для решения всего одного важнейшего аспекта согласования механики и термодинамики (а всего их три) целых два фундаментальных закона (существование симметричного преобразования относительно оси времени и принцип отбора), существование которых не подтверждается больше никакими явлениями и высосанных в полном смысле этого слова из пальца.

Это Ваше (или Губинское) толкование. Пригожин новые законы не "вводил", он согласовывал механику и термодинамику. Что получилось из этого - другой вопрос. Вообще - это идиотская постановка вопроса. По-Вашему, получается, что Ньютон ввел аж три новых закона природы (законы механики Ньютона, если Вам известно). :))) Законы природы открывают, а не "вводят".

>Поскольку есть методика согласования, которая обходится без таких вольных упражнений с придумыванием законов (методика Смолуховского-Губина) - методика учета влияния наблюдателя, бредовые изыски Пригожина беспощадно отсекаются скальпелем Оккама.

Я уже писала про "методику" Губина. Он не знаком с половиной известных современной физике вещей. Так что не надо ссылаться на принцип Оккама. Если его таким образом применять, то надо вообще "закрыть" все известные науке законы (за "лишностью" или ненадобностью).

>Это тем более верно, что вы не высказались по двум другим важнейшим аспектам проблемы согласования механики и термодинамики - видимо, потому, что Пригожину о них и сказать нечего, в противном случае, полагаю, вы восполните соответствующий пробел в вашей статье и расскажете нам, что нового внес Пригожин в разрешении этих аспектов.

По другим - это по каким?

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (04.02.2004 15:20:10)
Дата 06.02.2004 13:14:17

Слова, слова

Привет!

>>Это тем более верно, что вы не высказались по двум другим важнейшим аспектам проблемы согласования механики и термодинамики - видимо, потому, что Пригожину о них и сказать нечего, в противном случае, полагаю, вы восполните соответствующий пробел в вашей статье и расскажете нам, что нового внес Пригожин в разрешении этих аспектов.
>
>По другим - это по каким?
Что, у Пригожина про них ничего не написано? Ай-ай, какой непростительный пробел :)
Вы же, Сепулька, претендуете на то, что разобрались в проблеме - и спрашиваете меня о том, что же собственно в проблему входит?

Ну ладно, продолжим. Вот простая проблема - описать, почему горячий чай никогда не нагревается еще немного после того как его поставят остывать.
Эту проблему Пригожин решает просто - а, мол, бог так выбрал, что в нашей вселенной чай всегда остынет и никогда еще немного не нагреется.
Это объяснение было бы смешным, если бы не было таким грустным.
Это именно введение "духа из машины" - сиречь рояля в кустах, недостойного настоящего физика. Недаром Пригожину дали премию не за проблему необратимости и согласование термодинамики с механикой, а за диссипативные структуры.
Вот и занимался бы ими, не лез в вопросы, в которых слабо ориентируется по причине незнакомства с методологией и философией марксизма - диалектическим материализмом.
Бог бы с ним, с Пригожиным, но он очаровательных девушек своим примитивным редукционизмом охмуряет - вот что меня возмущает! И мириться с этим я не намерен :)

Впрочем, допускаю, что я неправильно изложил объяснение Пригожиным проблемы - почему чай начинает остывать - поэтому даю слово вам. Постарайтесь не затуманивать изложение всякими не относящимися к делу туманными терминами - монотонность возрастания энтропии и т.д.
Объясните с точки зрения механики - частицы там в чае, координаты и импульсы, соударения, отдача энергии во внешнюю среду и т.д.
Именно объяснение монотонности процесса остывания чая с точки зрения механики будет считаться согласованием термодинамики и механики, а отнюдь не введение нового закона, который, дескать, действует на значительных количествах частиц и только в термодинамике.

Когда приведете - я представлю альтернативное объяснение исходя из подхода Смолуховского-Губина, мы и увидим, какое объяснение вводит новые сущности, а какое - нет.


Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (06.02.2004 13:14:17)
Дата 06.02.2004 18:43:32

Хм, а Губин, что интересно, своим редукционизмом охмуряет даже мужчин! :)

Привет!

>>>Это тем более верно, что вы не высказались по двум другим важнейшим аспектам проблемы согласования механики и термодинамики - видимо, потому, что Пригожину о них и сказать нечего, в противном случае, полагаю, вы восполните соответствующий пробел в вашей статье и расскажете нам, что нового внес Пригожин в разрешении этих аспектов.
>>
>>По другим - это по каким?
>Что, у Пригожина про них ничего не написано? Ай-ай, какой непростительный пробел :)

У Пригожина много чего написано, но я же не могу читать Ваши мысли. Какие именно аспекты Вы имеете в виду?

>Вы же, Сепулька, претендуете на то, что разобрались в проблеме - и спрашиваете меня о том, что же собственно в проблему входит?

У Губина вообще проблемы создаются на ровном месте. То, что он пишет о диссипативных структурах, например, вообще не соответствует действительности. Откуда я знаю, что Вы или он конкретно имеете в виду?
Вот и изложите.

>Ну ладно, продолжим. Вот простая проблема - описать, почему горячий чай никогда не нагревается еще немного после того как его поставят остывать.
>Эту проблему Пригожин решает просто - а, мол, бог так выбрал, что в нашей вселенной чай всегда остынет и никогда еще немного не нагреется.

Бог тут ни при чем. Энтропия возрастает, распределение частиц по скоростям стремится к равновесному. Вот он и охлаждается. :) Ничего нового тут нет. Предыдущие формулировки 2ЗТ включены в новую формулировку.
А вот о том, что в принципе запрещено стремление распределения частиц к неравновесному (в замкнутой системе), и говорит принцип отбора.

>Это именно введение "духа из машины" - сиречь рояля в кустах, недостойного настоящего физика.

Чем этот "дух из машины" отличается от принципа отбора для электронов (я имею в виду то, что электроны в атоме могут быть распределены на атомных "орбиталях" только с взаимопротивоположными спинами)? Чем этот "дух из машины" отличается от законов механики Ньютона? Там ведь тоже не говорится, почему сила пропорциональна массе и ускорению. Просто констатируется этот факт.
Вам что, не нравится асимметрия времени? Но ведь она существует, куда от этого деться? :) Вы же не можете проникнуть в Ваше собственное прошлое (только в фантастике такое возможно) или просто повернуть для себя время вспять без затрат энергии. Он просто математически изложил то, что эволюция природы существует, что реально (а не в воображении кого бы то ни было) существуют диссипативные структуры, существует самоорганизация, существуют системы с необратимостью.

> Недаром Пригожину дали премию не за проблему необратимости и согласование термодинамики с механикой, а за диссипативные структуры.

За необратимость просто не успели. :) Премии даются ой как не сразу. Алферову и Гинзбургу их дали за то, что они делали 20-30 лет назад.

>Именно объяснение монотонности процесса остывания чая с точки зрения механики

Уверены, что он монотонно остывает? А вдруг он остывает немонотонно? :)))

>будет считаться согласованием термодинамики и механики, а отнюдь не введение нового закона, который, дескать, действует на значительных количествах частиц и только в термодинамике.

Не просто на значительных количествах частиц (хотя это тоже важно), а на частицах с неустойчивыми начальными условиями.
Вообще, больше этот тезис не принимается. Я уже много раз писала о неполноте механики, а Вы все продолжаете меня пичкать этими объяснениями.

>Когда приведете - я представлю альтернативное объяснение исходя из подхода Смолуховского-Губина, мы и увидим, какое объяснение вводит новые сущности, а какое - нет.

Ох, лучше не надо. Я Вашего Губина уже читала. С меня хватит.

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (06.02.2004 18:43:32)
Дата 10.02.2004 15:28:45

Умные мысли полезно перечитывать

Привет!

А то так и останетесь, Сепулька, в плену невежественных представлений Пригожина о проблеме необратимости.

>>Вы же, Сепулька, претендуете на то, что разобрались в проблеме - и спрашиваете меня о том, что же собственно в проблему входит?
>
>У Губина вообще проблемы создаются на ровном месте. То, что он пишет о диссипативных структурах, например, вообще не соответствует действительности. Откуда я знаю, что Вы или он конкретно имеете в виду?
>Вот и изложите.
Это просто маленький экзамен, который вы провалили. Вы не в курсе, что проблема согласования механики и термодинамики, или, иными словами, проблема обоснования статистической физики включает в себя три важнейших аспекта - из которых проблема необратимости, о которой безграмотно (а безграмотность его проистекает из невладения методологией познания, Пригожин просто не умеет правильно ставить вопросы и оценивать свои аргументы) рассуждает Пригожин в своей книге От существующего к возникающему.
Вы же, не владея темой, ничтоже сумняшеся доверяетесь авторитету Пригожина. Но авторитет его исчерпывается диссипативными процессами - в вопросах обоснования статфизики он никакой не авторитет.

Что толку с вами вести обсуждение, Сепулька, если вы даже сути и формулировки проблемы не понимаете? Тем более , что я вам писал уже раньше об одном из аспектов проблемы согласования, отличном от необратимости.
Ну ладно, повторю еще раз для вас - этот аспект касается разрешения парадоксов Гиббса первого и второго рода.
Когда ознакомитесь с ними - милости прошу продолжить обсуждение. Пригожину, видно, они невдомек - раз ничего о них не пишет в своей книге. Видимо, считает, что там все гладко :)
Ан нет.
Как разберемся с Гибсом - пойдем дальше.


>>Ну ладно, продолжим. Вот простая проблема - описать, почему горячий чай никогда не нагревается еще немного после того как его поставят остывать.
>>Эту проблему Пригожин решает просто - а, мол, бог так выбрал, что в нашей вселенной чай всегда остынет и никогда еще немного не нагреется.
>
>Бог тут ни при чем. Энтропия возрастает, распределение частиц по скоростям стремится к равновесному. Вот он и охлаждается. :) Ничего нового тут нет. Предыдущие формулировки 2ЗТ включены в новую формулировку.
Фишка-то, Сепулька, в том, что процесс остывания чая можно описать без привлечения принципа отбора Пригожина, на основе подхода Смолуховского - что и доказывает с исчерпывающей вероятностью - отсутствие необходимости в нем.
Приведу это описание из книги В.Губина. В нем нет ни наблюдателя, ни принципа отбора - полагаю, вам нечего будет на него возразить:


"Постараемся ответить на вопрос: почему нагретый чай всегда только остывает и почему он никогда хотя бы на какой-то заметный интервал времени не нагревается дополнительно сверх начальной температуры за счет тепла окружающей среды?

Если спросить об этом не специалиста по этой проблеме, то часто можно услышать: потому, что чай нагрет больше, чем окружающий воздух, а более нагретые частицы (обладающие большей кинетической энергией) передают часть своей энергии менее нагретым частицам среды по аналогии с выравниванием уровней жидкости в сообщающихся сосудах. Но такая аналогия ничего не объясняет. Если в сообщающихся сосудах находится идеальная жидкость без вязкости (а только тогда можно проводить более или менее прямую аналогию с механической системой частиц), то будет наблюдаться картина периодических незатухающих колебаний уровней, никакого предельного состояния равновесия и никакой монотонности процесса не будет. Ссылка же на диссипацию (растрату энергии колебаний на преодоление вязкого трения) в объяснении успокоения качки уровней здесь не корректна, так как эта ссылка лишь отодвигает объяснение, ибо диссипация - термодинамическое явление, а объяснять термодинамику термодинамикой не следует.

Для механики, управляющей движением частиц системы, абсолютно безразлично, в какую сторону будет передаваться кинетическая энергия: от более энергетичных частиц менее энергетичным или наоборот. Механика в этом смысле полностью симметрична. Любой процесс перераспределения кинетической энергии, идущий в одну сторону, заменой направления хода времени (или, что то же самое, сменой знаков скоростей частиц) - при сохранении кинетических энергий у частиц! - обращается. То есть для того, чтобы предсказать, будут ли кинетические энергии частиц чая и среды выравниваться или они будут еще более расходиться, необходимо кроме кинетических энергий знать еще и знаки скоростей частиц, на что кинетические энергии, квадратичные по скоростям, не указывают. Распределение температур, строго говоря, еще не указывает на направление последующего процесса в системе, но мы, тем не менее, с поразительным успехом это делаем!

Практическую нереализуемость движения системы в сторону возрастания неоднородностей в распределении плотностей и температуры по частям системы Пригожин, как и некоторые другие авторы, связывает с тем, что такое «антитермодинамическое» движение требует сильной и, соответственно, маловероятной скоррелированности (согласованности) в положениях и скоростях частиц, не видя, что движения в двух противоположных направлениях скоррелированы совершенно одинаково, различаются только знаками скоростей частиц, т.е. с точки зрения предпочтений механики абсолютно несущественным фактором (а с точки зрения термодинамики, которая ничего не знает о частицах - вообще ненаблюдаемым и неопределимым). Всякое механическое движение столь же скоррелировано, как и любое другое, в механике понятие скоррелированности попросту отсутствует. Поэтому ссылки на различную скоррелированность различных участков или противоположных по направлению прохождений одной и той же траектории движения системы создают лишь видимость объяснения.

Перейдем от вопросов к их решению.

Легче всего снимается трудность согласования необратимости перехода к предельному состоянию равновесия в термодинамике с квазипериодичностью движения, требуемой, о чем говорит теорема Пуанкаре, механикой.



Рис. 6.

Посмотрим, какова типичная теоретическая кривая зависимости степени равновесности от времени на очень большом временном интервале. Она может быть рассчитана, если каждому расположению частиц по координатам и скоростям, меняющемуся со временем, по определенному достаточно естественному правилу сопоставить степень равновесности. Вид подобной кривой показан на рис. 6. Во-первых, надо отметить, что кривая несимметрична по высоте относительно ее среднего значения: большие отклонения от среднего бывают только вниз. Это связано с характером функции, обычно принимаемой в качестве оценки степени равновесности (так, для распределения частиц по координатам это полиномиальные оценки вероятности). Разница между средним и наиболее равновесным мала и у систем с большим числом частиц практически не наблюдаема. Для таких систем выражение «заметное отклонение от равновесия» подразумевает одновременно отклонение от среднего вниз. Во-вторых, заметные отклонения от равновесия у «нормальных» систем с большим числом частиц встречаются чрезвычайно редко и в среднем разделены огромными промежутками времени (периоды возвратов Пуанкаре очень велики).

Ясно, что получится, если попасть в область заметного отклонения от равновесия. Последует движение вверх к среднему (или к наиболее равновесному, что практически одно и то же), и система будет оставаться в равновесии неопределенно долго, так как следующее заметное отклонение от равновесия невероятно удалено от начального. И, очевидно, такая картина должна наблюдаться в среднем симметрично в обе стороны по времени, т.е. необратимое остывание чая не связано с каким-либо знаком времени.

Возвращаясь к сообщающимся сосудам, видим, что хорошей иллюстрацией «необратимой» системы может служить связка очень большого числа сосудов, наполненная невязкой жидкостью (обратимая механика без трения). Если не создана специальная геометрия, способствующая особой кумуляции потоков при данных начальных условиях, то значительное исходное превышение над средним уровня в небольшой группе сосудов будет монотонно и практически необратимо рассасываться по небольшим незатухающим колебаниям во многих сосудах при малой вероятности концентрации энергии у подходящей выделенной части жидкости.

Дождаться обратного самопроизвольного нагревания чая за счет тепла окружающей среды нам «по техническим причинам» нет никакой надежды. Именно этот «человеческий фактор» учитывают законы термодинамики, утверждающие необратимое стремление к равновесию. Хотя большинство специалистов и придерживается аналогичной трактовки необратимости в пункте ее согласования с квазипериодичностью истинного механического движения, но в математических проработках (типа H-теоремы) указанный «человеческий фактор», абсолютно необходимый для появления эффекта необратимости, нигде в ясном и осознанном виде не фигурирует. Из одной же только механики строго математически термодинамическая необратимость не может получиться: у нас есть масштаб, по сравнению с которым о каком-то времени можно сказать «долго», в чистой же механике понятия «долго» не существует.

Если один этот «человеческий фактор» недостаточно впечатляет для осознания не абсолютной объективности законов термодинамики, можно добавить и другой. Это не абсолютная точность наблюдений, которая, между прочим, всегда сопутствует ограниченности времени наблюдения. Во-первых, неточность наблюдения эффективно уравнивает среднее по времени и наиболее равновесное для больших систем ввиду их близости. Следовательно из неравновесного состояния движение в конечном счете может происходить практически только вверх. Во-вторых, если наблюдения совершенно точны, то нельзя разделить отклонения от равновесия на заметные и незаметные. Отклонения, которые настолько малы, что мы их не замечаем, должны были бы тогда рассматриваться наряду с большими, заметными для нас. Но для достаточно малых отклонений от равновесия времена возвратов могли бы быть не слишком большими, так что (квази)периодичность движения оказывалась бы практически наблюдаемой, и «всеобщий» закон стремления к равновесию не мог бы возникнуть. Фактор конечной точности наблюдений также отсутствует в математических доказательствах необратимости. Правда, в них используется «термодинамический предел» - рассматриваются системы с бесконечным числом частиц. Тогда периоды возвратов бесконечно велики - для конечных отклонений от равновесия! В таком случае конечная точность наблюдений обеспечивает применимость теории и к конечным реальным системам, хотя все же хотелось бы видеть в теории прямое отражение происходящего, а не его косвенную имитацию.

Оба этих фактора учтены в разработанном Смолуховским объяснении эффекта необратимости. Отклонения от равновесия у систем с малым числом частиц - легко обнаруживаемые, например, в случае небольшого числа частиц примеси в поле зрения микроскопа - за реальные времена наблюдения могут происходить многократно. Характер их возникновения и поведение Смолуховский изучал экспериментально. Начнете с такого отклонения - пожалуйста, и в недалеком будущем нетрудно обнаружить сколько угодно подобных. Иное дело - заметные отклонения у больших систем, те, которые мы в обычных условиях только и можем разглядеть. Ввиду их чрезвычайной редкости на кривой движения системы следующего отклонения надо ждать чрезвычайно долго, так что создается впечатление необратимости, хотя «ј кажущиеся необратимыми процессы в действительности являются обратимыми.» /11/ Таким образом, наблюдения малых отклонений от равновесия явно согласуются с механической обратимостью и подтверждают ее. При больших же отклонениях относительно малая длительность наблюдений не дает оснований отвергнуть механическую обратимость, а только это приводило бы к действительному противоречию с механикой.

Имя Смолуховского известно физикам. Однако в третьем издании Большой Советской Энциклопедии его исследования смысла второго начала термодинамики, которым он явно придавал большое значение и ради которых затратил много усилий, видимо, как простительная слабость выдающегося ученого, на которую не принято указывать, вообще не упомянуты. Это говорит о том, что его идеи не усвоены как рабочие до включения в математический аппарат неравновесной статистики, т.е. этот аппарат по меньшей мере неточно отражает физическое существо дела. В физическом исследовании математика захватила приоритет перед физикой, что хотя и естественно с точки зрения рутины, но противоестественно по природе задачи.

Итак, имея перед собой (рис. 6) типичную кривую зависимости степени равновесности от времени на «все времена» и технический предел длительности наблюдений, легко видеть, что за попаданием в область заметного для нас отклонения через характерное «время релаксации» порядка ширины отклонения (что, кстати, не определимо при абсолютной точности) неизбежно и необратимо следует равновесное состояние. Происхождение наблюдаемой общей тенденции систем «в конце концов» стремиться к равновесию в общих чертах понятно. Осталась более, так сказать, локальная трудность, связанная с поведением систем в начальные моменты наблюдения: из вида кривой на рис. 6 нельзя понять, почему стремление обычных систем к равновесию строго монотонное, почему чай всегда сразу же начинает остывать, но никогда ни на какой заметный интервал времени самопроизвольно дополнительно не нагревается за счет тепла окружающей среды, что вполне допускается характерным видом отклонений от равновесия на кривой из рис. 6.

Поточнее очертим круг систем, с которыми имеет дело классическая термодинамика. Не очень давно предметом научного изучения стали системы с довольно неожиданным с ее точки зрения согласованным, «кооперативным» движением большого числа частиц - ими занимается синергетика. Живые организмы являют собой, правда, очень сложный пример таких систем. Другой пример - системы, в которых идут осциллирующие реакции Белоусова-Жаботинского. У таких систем, в отличие от более традиционных и привычных типа чая или воздуха (в которых различные частицы ведут себя в некотором смысле довольно-таки независимо друг от друга), можно обнаружить немонотонный характер временных зависимостей. Области заметных отклонений от равновесия у них зачастую не имеют простого колоколообразного вида, типичного для кривой, показанной на рис. 6, а могут быть как относительно обширными, так и весьма немонотонными. Мы таких систем не рассматриваем, чай к ним не принадлежит.

Стремление же к равновесию обычных систем монотонное. Чай неуклонно, без осцилляций, остывает и после приготовления никогда сам по себе дополнительно не нагревается. Таким образом, производная по времени от степени равновесности бывает положительной, но, по-видимому, никогда не бывает отрицательной, т.е. временные зависимости всегда наклонены в одну сторону, что как-то не вяжется с невыделенностью знака времени.

Когда мы попадаем в отклонение от равновесия на кривой зависимости степени равновесности от времени, то что, какой «принцип отбора» обеспечивает, что мы уже в первый момент оказываемся не слева от самой нижней точки отклонения? Ведь если бы мы попали на левый склон отклонения, то сначала наблюдался бы дополнительный отход от равновесия и лишь после некоторого интервала времени последовало бы монотонное движение к равновесию, чего, например, с чаем никогда не случается. Само по себе «глобальное» требование стремления в конечном счете к равновесию не запрещает немонотонного характера этого стремления, не запрещает обнаруживать начало процесса на левом склоне отклонения, система и оттуда придет к равновесию, - однако какая-то причина исключает реализацию этой возможности.

Объяснение включает два этапа. Первое утверждение очевидно. Так, в примере с чаем изучается поведение системы, начиная с момента завершения ее приготовления в неравновесном состоянии. Если бы наблюдаемые отклонения от равновесия обнаруживались нами случайно, то, конечно, мы попадали бы на левый склон столь же часто, что и на правый (среднее значение производной в начальный момент равнялось бы нулю), и в половине случаев процесс был бы немонотонным. Однако случайно ловить отклонения от равновесия у больших систем так же, как и дожидаться самостоятельного повторного нагревания чая - безнадежное дело, и к такому способу получения неравновесного состояния мы на практике не прибегаем. В действительности неравновесное состояние мы специально приготавливаем.

Необходимо подчеркнуть, что рассматриваемые противоречия строго формулируются только для модельных замкнутых систем. В реальности мы видим сколько угодно неравновесностей, скажем, вызванных работой солнца, и с успехом можем «ловить» их, за счет чего и существуем. Почему солнце в настоящее время излучает, а не поглощает свет - это не имеет отношения к теоретическим противоречиям. Но как только обстоятельства приближаются к рассматриваемым модельным - например, холодный чай в комнате без источников тепла, - тут-то и возникают проблемы с образованием неравновесного состояния. Именно этот случай и является здесь предметом анализа. В таких обстоятельствах неравновесное состояние обязательно приготавливается.

Анализ системы до момента приготовления будет соответствовать нашему вопросу, конечно, только если система прослеживается в обратном направлении по времени при условии оставления ее в покое, а не проведения процедуры приготовления в обратном порядке. Фактически требуется выяснить, что было бы, если бы в момент «пуска» после приготовления был бы сменен знак времени или знаки скоростей частиц?

Оказывается далее, и это второе, заключительное утверждение, что в большинстве случаев приготовление оставляет систему в области нижней точки полученного отклонения - практически с той же вероятностью, с какой при случайном выборе момента времени мы попадем на кривой зависимости степени равновесности от времени на равновесное состояние. Движение же из нижней точки может происходить только вверх, что мы и видим в реальности, но, очевидно, как вперед по времени, так и назад, поэтому необнаружение дополнительного отхода от равновесия не может быть связано ни с каким знаком времени.

Итак, следует проанализировать приготовление неравновесной системы. В подавляющем большинстве случаев приготовление производится двумя способами или их комбинациями: или просто снимаются какие-то ограничения, имевшие место раньше (например, перегородки), так что теперь доступный уровень равновесия повышается по сравнению с предшествовавшим пределом, или в первоначально равновесной системе производится неоднородное по всей области воздействие на частицы такое, что характеристики состояния частиц в разных областях становятся «макроскопически» различными.

При первом способе приготовления устанавливается контакт между прежде разделенными системами с разными плотностями частиц и (или) температурами, что позволяет им теперь выровняться еще и по всей полной системе. До установления контакта состояния в каждой из отдельных частей были, очевидно, (если это первое приготовление) равновесными, ведь мы берем эти системы в случайный момент, а случайно напасть на неравновесное состояние отдельной системы - невероятное везение. Следовательно, распределения знаков скоростей частиц в каждой из первоначальных систем были симметричны. Тогда в первый момент после установления контакта и общее распределение скоростей частиц в полной системе также симметрично по знаку, т.е. смена знаков скоростей всех частиц в макроскопическом отношении ничего не может изменить.

Что отсюда следует? Пусть система с одним набором скоростей начинает двигаться в переменных «время-степень равновесности» (как на рис. 6) в направлении, составляющем некоторый угол с горизонталью. Такая же система, но с обращенными скоростями, начала бы двигаться в направлении, составляющем с горизонталью угол, по величине равный предыдущему, но противоположного знака - это есть следствие эквивалентности смены направления хода времени смене знаков скоростей частиц (а также гладкости кривой движения). Ввиду же того, что в нашем случае системы с прямыми и обращенными скоростями из-за симметрии знаков скоростей практически не отличаются друг от друга, т.е. «прямая» система и «обращенная» - это одна и та же система, то направления, в которых они начнут двигаться, должны совпадать, т.е. величина угла должна быть равной нулю. В первый момент после приготовления система не стремится ни к равновесию, ни в сторону от него. Образно выражаясь, она пока не знает, куда ей двигаться, в какой стороне равновесие, она еще не прочувствовала добавленной ей свободы. Только через некоторое время, необходимое для ориентации в обстановке, она направляется к равновесию. В общем, производная процесса изменения степени равновесности в полной системе в первый момент равна нулю, тогда приготовленная система, если ей есть куда подниматься к большему равновесию, а ей по характеру приготовления действительно есть куда подниматься, в первый момент находится в нижней точке отклонения, где касательная к кривой горизонтальна.

Выравнивание плотностей газов при соединении объемов иллюстрирует эту картину самым непосредственным и очевидным образом. Применительно к чаю реализация этого способа не столь практична: сначала чай нагревают отдельно от среды, затем быстро вносят в нее. Ясно, что сначала будет полная симметрия знаков скоростей частиц. Чаю остается только остывать.

"
http://www.gubin.narod.ru/AG2P2.HTM

>Ох, лучше не надо. Я Вашего Губина уже читала. С меня хватит.
Жалеть потом будете.
Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (10.02.2004 15:28:45)
Дата 12.02.2004 14:36:08

Парадоксы Гиббса не имеют отношения к решению задачи согласования

Привет!

механики и термодинамики Пригожиным. Он решает задачу привлечением совершенно другого и математического, и модельного аппарата.
Что касается самих парадоксов Гиббса, то распределение Гиббса работает (там, где оно применимо). Так что успокойтесь. Я же говорю, у Вас с Губиным целые навороты проблем на ровном месте.

>А то так и останетесь, Сепулька, в плену невежественных представлений Пригожина о проблеме необратимости.
>Вы же, не владея темой, ничтоже сумняшеся доверяетесь авторитету Пригожина. Но авторитет его исчерпывается диссипативными процессами - в вопросах обоснования статфизики он никакой не авторитет.

Что касается Пригожина, то, конечно, в вопросах стат. физики - он никакой не авторитет (для таких, как Губин), кроме тех, кто всю жизнь занимается стат. физикой и термодинамикой. :)
Куда ему, невежде, до всепонимающего Губина. Вот только, что этот Губин еще сделал в термодинамике и стат. физике - огромный вопрос. Не скажете ли, что именно?

Вообще, что-то мне кажется. что Губин - это Вы. Уж больно рьяно Вы его защищаете. :)))

Насчет чая и Смолуховского - уже двадцать раз я сказала Вам, что теория Смолуховского опровергается тем, что хотя бы одна частица не будет существовать к тому моменту, когда по его теории, система должна будет возвратиться в начальное состояние. Это состояние будет "забыто" хотя бы потому, что эта частица не будет существовать (уж не говоря о других явлениях - забывании в процессе стохастических движений и флуктуаций, о которых Смолуховский не мог знать в то время, но мы о них знаем).

Все, Дмитрий, с Вами разговор закончен.

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (12.02.2004 14:36:08)
Дата 13.02.2004 11:55:17

А с вами, Сепулька, мой разговор не закончен

Привет!
>Все, Дмитрий, с Вами разговор закончен.

Когда осознаете, как неправы с парадоксами Гиббса - продолжим.

Парадоксы - они не зря, знаете, парадоксами называются.


Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От K
К Дмитрий Кропотов (10.02.2004 15:28:45)
Дата 11.02.2004 08:37:27

Ваш Губин в физике полный валенок

Про резонанс слышали? Он происходит из-за совпадения в движении у разных частей, их
взаимной согласованности в движении. Тоже и с с уровнем воды и полем тяготения. Есть поле
тяготения, которое выстраивает, упорядочивает, уменьшает энтропийность движения молекул
воды, в результате происходят и колебания. Какие к банану могут быть колебания при
остывании чая? Где там резонирующая часть, там сплошное хаотичное движение, сплошная
статистика. При ударе лоб в лоб у шаров энергия полностью переходит от одного к другому,
тот что стоял отлетает, тот что летел - останавливается. Но основные удары то боковые,
наискось, где энергия передается частично. Вот и получите свое плавное перераспределение
энергии от молекул воды к молекулам окружающей среды, выравнивание температуры.

Так что нишиша тебе Кобзев твоя марксистско-ленинская диалектика не помогла в понимании
окружающей природы, можешь ею подтереться.








От Дмитрий Кропотов
К K (11.02.2004 08:37:27)
Дата 13.02.2004 11:58:53

На форуме принято обращаться на Вы

Привет!

>Так что нишиша тебе Кобзев твоя марксистско-ленинская диалектика не помогла в понимании
>окружающей природы, можешь ею подтереться.

к участникам.
Гусей мы с вами вместе не пасли, тем более, что с вами я на одном кукурузном поле облегчится не сяду, не то что на брудершафт пить.

Помните об этом.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Кудинов Игорь
К Дмитрий Кропотов (13.02.2004 11:58:53)
Дата 14.02.2004 00:35:16

Re: На форуме...

Как же так - два автора одной газеты и вдруг такой афронт?

> Гусей мы с вами вместе не пасли, тем более, что с вами я на одном кукурузном поле облегчится не сяду, не то что на брудершафт пить.


От Кудинов Игорь
К Дмитрий Кропотов (10.02.2004 15:28:45)
Дата 10.02.2004 16:47:12

зато каков апломб

Читайте, Сепулька, Губина, а то жалеть потом будете ...

От Игорь С.
К Дмитрий Кропотов (28.01.2004 12:36:54)
Дата 28.01.2004 13:02:27

Эксперимент здесь вообще ничего не докажет

так как часть энергии передается излучением вроде как.

А эта передача излучением в проблеме второго закона термодинамики как-нибудь учитывается?


От Дмитрий Кропотов
К Игорь С. (28.01.2004 13:02:27)
Дата 28.01.2004 14:17:47

Еще раз обращу внимание

Привет!
>так как часть энергии передается излучением вроде как.

>А эта передача излучением в проблеме второго закона термодинамики как-нибудь учитывается?

Что рассматриваемая нами проблема обсуждается на уровне моделей - и согласования моделей же.
В модели чая в стакане, никакого излучения, разумеется, нет.
Задача - показать, как из обратимых уравнений механики вытекают необратимые уравнения термодинамики.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Игорь С.
К Дмитрий Кропотов (28.01.2004 14:17:47)
Дата 29.01.2004 17:23:00

Обращай не обращай

>>так как часть энергии передается излучением вроде как.
>>А эта передача излучением в проблеме второго закона термодинамики как-нибудь учитывается?

>Что рассматриваемая нами проблема обсуждается на уровне моделей - и согласования моделей же.

Но 2ЗТ - это эмпирический закон.
Соответственно он должен выполняться при учете всех существующих в природе взаимодействий, а не только механических. Таким образом модель должна быть такая - механика + излучение => 2ЗТ.

Разве не так?

>В модели чая в стакане, никакого излучения, разумеется, нет.

Никто не вводил? И не смотрел что получится? Что-то не верится.

>Задача - показать, как из обратимых уравнений механики вытекают необратимые уравнения термодинамики.

Это мы сами себе придумали такую задачу? Но может быть она должна ставиться не так? Зачем это надо делать именно из уравнений механики?

От Дмитрий Кропотов
К Игорь С. (29.01.2004 17:23:00)
Дата 30.01.2004 08:28:46

Излучение - частный случай механического движения

Привет!

>Это мы сами себе придумали такую задачу? Но может быть она должна ставиться не так? Зачем это надо делать именно из уравнений механики?

Потому что термодинамика (скажем тепловая машина Карно) на модельном уровне не привлекает ничего, кроме механического движения частиц и их взаимодействия друг с другом.
Поэтому и возникает вопрос - каким образом давление, температуру и объем - термодинамические величины вывести из механических.
Эта проблема и называется - проблема обоснования статмеханики. Она мучает физиков уже сто лет.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Игорь С.
К Дмитрий Кропотов (30.01.2004 08:28:46)
Дата 30.01.2004 13:34:13

За исключением

того, что вероятность для атома испустить два кванта в короткий интервал времени не равна вероятности одному атому поглотить два кванта.


>>Это мы сами себе придумали такую задачу? Но может быть она должна ставиться не так? Зачем это надо делать именно из уравнений механики?

>Потому что термодинамика (скажем тепловая машина Карно) на модельном уровне не привлекает ничего, кроме механического движения частиц и их взаимодействия друг с другом.

Что значит "не привлекает"? Вы используете 2ЗТ, который у Вас еще не выведен, и говорите, что не привлекаете?


От Дмитрий Кропотов
К Игорь С. (30.01.2004 13:34:13)
Дата 30.01.2004 14:11:47

Можно излучение пока оставить

Привет!

>того, что вероятность для атома испустить два кванта в короткий интервал времени не равна вероятности одному атому поглотить два кванта.
предположим, в наших модельках в качестве частиц выступают маленькие шарики - как в идеальном газе. Идеальный газ не излучает.

>>Потому что термодинамика (скажем тепловая машина Карно) на модельном уровне не привлекает ничего, кроме механического движения частиц и их взаимодействия друг с другом.
>
>Что значит "не привлекает"? Вы используете 2ЗТ, который у Вас еще не выведен, и говорите, что не привлекаете?
Так в модель тепловой машины Карно 2ТЗ вводится извне - он не следует из механических свойств системы.
Другие термодинамические переменные выводятся из механики - давление, например, а вот энтропия (и температура) и закон ее монотонного возрастания вводится в модель исключительно по той причине, что реальные события, вроде бы происходят в соответствии с ним.
А требуется вывести их из свойств механической же системы - как и давление, или показать, как они появляются. Губин считает, что в их появлении главную роль играет наблюдатель, а Пригожин предлагает наблюдателя выкинуть и ввести два новых фундаментальных закона природы, объясняющих, почему таки энтропия возрастает (потому что принцип отбора выбирает только определенные напр. двиежния частиц, а мир наш таков, что процессы необратимы).


Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Игорь С.
К Дмитрий Кропотов (30.01.2004 14:11:47)
Дата 30.01.2004 21:54:37

Дмитрий, попробуйте рассмотреть такой гипотетический вариант

Если учесть закон переноса излучения и взаимодействия его с веществом, то 2ЗТ становится верным. Тогда без учета - он неверен. Может такое быть в природе?

От Дмитрий Кропотов
К Игорь С. (30.01.2004 21:54:37)
Дата 04.02.2004 12:16:28

2ЗТ в модели - кажимость, впечатление

Привет!
>Если учесть закон переноса излучения и взаимодействия его с веществом, то 2ЗТ становится верным.
Излучение тут не причем. Ни в механической модели тепловой машины, ни в термодинамической излучение в расчет не принимается (также как и трение, или структура стенок, скажем).
Речь идет о том, какие допущения, как и каким образом ввести в механическую модель, чтобы она порождала термодинамическую.
Речь идет, повторяю еще раз, не о выяснении, какая модель ближе к реальности, а о согласовании самих моделей, так как одна из них, что совершенно очевидно, обязана вытекать из другой, т.е. более простая (термодинамическая) из более сложной (механической), также как более простая ньютонова механика вытекает из более сложной релятивистской при малых скоростях.


> Тогда без учета - он неверен. Может такое быть в природе?
Еще раз повторяю, речь не о природе или соответствии моделей природе, а о согласовании самих моделей.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (04.02.2004 12:16:28)
Дата 04.02.2004 15:38:48

Да и Вы тоже - кажимость, впечатление. Вообще ничего и никого не существует,

есть только один Вселенский Дух, который и спорит тут на форуме сам с собой.

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (04.02.2004 15:38:48)
Дата 06.02.2004 13:18:39

Нет

Привет!
>есть только один Вселенский Дух, который и спорит тут на форуме сам с собой.
ерничанье вам не поможет, Сепулька.
Есть неисчерпаемый материальный субстрат, есть определенные, обладающие особой структурой его части, в которых, в результате достижения определенного уровня сложности организации, возникли ощущения и, далее, сознание. Именно ощущения, возникающие в этих частях материального субстрата (материи) позволяют им выделять прочие объекты в этом неисчерпаемом субстрате, который мы называем материей.
У вас иное мнение? Не соблаговолите ли указать, где проходит граница вашего тела, и кто, собственно, решает - вот здесь эта граница? Неизбежно придете к пониманию того, что выделяет ваше собственное тело - ваши ощущения, ваше сознание (равно как и ощущения других людей). В реальности затруднительно предложить критерий, который бы, скажем, позволил провести границу между вашим телом (на уровне атомов) и стулом, на котором вы сидите.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (06.02.2004 13:18:39)
Дата 06.02.2004 18:41:26

Вы не в курсе работ по физике поверхности

Привет!
>У вас иное мнение? Не соблаговолите ли указать, где проходит граница вашего тела, и кто, собственно, решает - вот здесь эта граница? Неизбежно придете к пониманию того, что выделяет ваше собственное тело - ваши ощущения, ваше сознание (равно как и ощущения других людей). В реальности затруднительно предложить критерий, который бы, скажем, позволил провести границу между вашим телом (на уровне атомов) и стулом, на котором вы сидите.

Полно работ, в которых доказывается. что поверхность ведет себя иначе, нежели "толща" вещества.
Полно работ, в которых реально создаются тонкие пленки толщиной в один-два атома. Так что поверхность действительно четко отграничена - на уровне атомов-то уж точно.
Иначе Вы бы просто не встали со стула. :)

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (06.02.2004 18:41:26)
Дата 10.02.2004 15:36:07

Где проходит граница атома?

Привет!
Вы, Сепулька, очень уж приземленно мыслите.
Про поверхности из одного-двух атомов и пр.
Как, по каким критериям вы проведете границу между одним атомом и другим?
Более того, с определенной вероятностью электрон, который 'принадлежит' какому-то атому может быть обнаружен на любом удалении от него.
Нет никаких границ в материи - об этом В.И.Ленин еще сто лет назад говорил, но вам это и сейчас невдомек.
Прослушали два семестра коллоидной химиии, а не понимаете ни шиша, на пару с БАюваром.
Читали бы лучше Материализм и эмпириокритицизм - тогда бы, может, и дошло до вас, кто в неисчерпаемом материальном субстрате устанавливает границы в 'один-два атома' :)

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (10.02.2004 15:36:07)
Дата 12.02.2004 14:20:50

Дмитрий, Вам за школьную парту надо

Привет!

проходить курс химии и физики 10-11 класса.

>Вы, Сепулька, очень уж приземленно мыслите.
>Про поверхности из одного-двух атомов и пр.

Если эти поверхности существуют, то куда их деть?

>Как, по каким критериям вы проведете границу между одним атомом и другим?

По ядрам атомов, конечно.

>Более того, с определенной вероятностью электрон, который 'принадлежит' какому-то атому может быть обнаружен на любом удалении от него.

У электрона есть вполне четкая область вероятности его нахождения. То, что Вы пишете, верно только для свободных электронов в металле. И не "на любом удалении". А то у Вас получается, что электрон передвигается со скоростью выше скорости света.

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (12.02.2004 14:20:50)
Дата 13.02.2004 12:00:42

Где граница у ядра атома?

Привет!

Задумайтесь об этом, Сепулька.
Тем более, что книжку Пригожина вы читать закончили - время, значит, свободное появилось.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Сепулька
К Дмитрий Кропотов (13.02.2004 12:00:42)
Дата 13.02.2004 17:17:44

Остается только повторить: темнота! (с)

Привет!

>Тем более, что книжку Пригожина вы читать закончили - время, значит, свободное появилось.

Эх, Вам бы еще свободного времени, чтобы Вы почитали что-то более серьезное, чем Губина. :)))

От Дмитрий Кропотов
К Сепулька (13.02.2004 17:17:44)
Дата 17.02.2004 10:35:40

Вы бы лучше за Губиным повторяли, чем за Кудиновым :)

Привет!
>Привет!

>>Тем более, что книжку Пригожина вы читать закончили - время, значит, свободное появилось.

>Эх, Вам бы еще свободного времени, чтобы Вы почитали что-то более серьезное, чем Губина. :)))
Эх вы, Сепулька. А еще участвуете в проекте С.Кара-Мурзы по починке сознания :)
Себе даже его починить не можете - разобраться, кто прав - Пригожин или Губин. И это в относительно простом вопросе - механика там, частицы и т.д. Что уж о человеческом обществе говорить.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Кудинов Игорь
К Дмитрий Кропотов (10.02.2004 15:36:07)
Дата 10.02.2004 16:52:09

Темнота ! (с) ст.Шапокляк (-)


От Дмитрий Кропотов
К Кудинов Игорь (10.02.2004 16:52:09)
Дата 13.02.2004 12:22:03

Лучше по делу что-нибудь сказали бы

Привет!

чем поддакивать.
Или и дальше предпочтете обмениваться малосодержательными выкриками?

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Александр
К Дмитрий Кропотов (13.02.2004 12:22:03)
Дата 13.02.2004 16:26:29

Как всегда полностью согласен с Кудиновым

У нас, биологов, границей атома считается радиус Ван дер Ваальса. И это правильно потому что мы самые крутые. Для темных поясню что радиус Ван дер Ваальса это такое расстояние на котором силы притяжения и отталкивания атома равны. Именно этот радиус используется для изображения space filled молекулярных моделей.

От Дмитрий Кропотов
К Александр (13.02.2004 16:26:29)
Дата 17.02.2004 10:39:17

Вы с Кудиновым, несомненно, люди

Привет!
>У нас, биологов, границей атома считается радиус Ван дер Ваальса. И это правильно потому что мы самые крутые. Для темных поясню что радиус Ван дер Ваальса это такое расстояние на котором силы притяжения и отталкивания атома равны. Именно этот радиус используется для изображения space filled молекулярных моделей.
как и др.биологи. Поэтому и можете взять и принять что радиус атома - это вот то-то и то-то. Только вот сам по себе атом радиуса не имеет - это всего лишь особенность восприятия человека, неспособного отразить в сознании неисчерпаемую и бесконечно сложную материю приводит его к необходимости выделять и упрощать эту материю - вводить границы, объекты и т.д.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Александр
К Дмитрий Кропотов (17.02.2004 10:39:17)
Дата 17.02.2004 16:48:43

Не просто люди, а деловые люди

>как и др.биологи. Поэтому и можете взять и принять что радиус атома - это вот то-то и то-то. Только вот сам по себе атом радиуса не имеет - это всего лишь особенность восприятия человека, неспособного отразить в сознании неисчерпаемую и бесконечно сложную материю приводит его к необходимости выделять и упрощать эту материю - вводить границы, объекты и т.д.

Любой радиус это особенность восприятия человека, узнавшего в школе что такое радиус. А серьезным людям еще и для работы надо. Лекарства там делать... Впрочем работы бывают разные. Есть, разумеется, шаманы работа которых состоит в завываниях о неисчерпаемости. Когда такие деятели размахивают идеологической дубинкой доказывать им что-либо опасно. Когда в руке у них вместо дубинки оказывается шутовская погремушка доказывать им что-либо бесполезно.

От Дмитрий Кропотов
К Александр (17.02.2004 16:48:43)
Дата 18.02.2004 11:19:30

Когда аргументы кончились - начались завывания

Привет!
>Любой радиус это особенность восприятия человека, узнавшего в школе что такое радиус. А серьезным людям еще и для работы надо. Лекарства там делать...
Так есть радиус (сиречь - граница) у атома кроме как в сознании человека?
НЕт разумеется. Человек, введя такую абстракцию как радиус (граница) атома, действительно, добивается практических результатов в познании. Но понимать-то он должен, что есть объективная реальность, а что - ее отражение, существующее у него в сознании.
Так вот, Александр, вообще говоря, в материи нет никаких объектов и уж никаких границ между ними. Выделяет объекты и границы между ними человек - ему удобно это делать - попробуй непосредственно с неисчерпаемой материей оперировать - и это дает эффект в практике.

>Впрочем работы бывают разные. Есть, разумеется, шаманы работа которых состоит в завываниях о неисчерпаемости. Когда такие деятели размахивают идеологической дубинкой доказывать им что-либо опасно. Когда в руке у них вместо дубинки оказывается шутовская погремушка доказывать им что-либо бесполезно.
Нельзя ли без завываний?

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru

От Баювар
К Сепулька (06.02.2004 18:41:26)
Дата 10.02.2004 13:38:19

Два семестра коллоидной химии

>Полно работ, в которых доказывается. что поверхность ведет себя иначе, нежели "толща" вещества.

Скажете тоже -- "полно работ"! Два семестра коллоидной химии не хотели? Про частички, "почти целиком" состоящие из поверхности, почему мыло моет, а бензобак элетризуется, про мокрый песок и трещины в бетоне...

От alex~1
К Сепулька (27.01.2004 18:20:03)
Дата 28.01.2004 08:57:38

Re: Марксизм и...

Прежде всего, спасибо за статью.
Я ее перечитаю гораздо тщательнее и обязательно выскажу свои впечатления.
Сразу скажу, вывод показался мне совершенно не следующим из статьи, но пока об этом говорить рано - быстрого прочтения явно недостаточно.

С уважением

PS Вышла на русском книга Стивена Хокинга (первая из двух) - по-моему, "От большого взрыва до черных дыр". Когда появится вторая - "От черных дыр до появления разума" (если не напутал в названиях) - не знаю. Я добуду первую книгу в ближайшее время (мне ее купили, надо встретиться и взять). Кто читал, говорят, что это нечто.
На всякий случай: в предисловии Хокинг пишет, что в книге только одна формула, т.к. издатель предупредил его, что каждая формула снижает количество читателей в 2 раза. :)

От Сепулька
К alex~1 (28.01.2004 08:57:38)
Дата 28.01.2004 12:51:37

Re: Марксизм и...

>Сразу скажу, вывод показался мне совершенно не следующим из статьи, но пока об этом говорить рано - быстрого прочтения явно недостаточно.

Лчше, конечно, прочитать саму книгу И. Пригожина. Причем даже не один раз (а что-то перечитать несколько раз). Читается очень увлекательно. :) Как хороший детектив.

С уважением


От Иван
К Сепулька (27.01.2004 18:20:03)
Дата 27.01.2004 21:52:41

Re: Марксизм и...

Уважаемый Сепулька.
1) Сильно рекомендую посмотреть работу Губина "Физические модели и реальность (Проблема согласования термодинамики и механики)"
http://www.gubin.narod.ru/BOOK-93.HTM. Там довольно хорошо изложен тот факт, что имеется в виду противоречие двух "формальных" моделей, каждая из которых адекватна миру лишь частично. И устранять противоречие надо либо в рамках этих формальных моделей, что не удалось за сто с лишним лет, либо ИЗ ЭКСПЕРИМЕНТА. Но последние лет 100 научное сообщество НЕ РАССМАТРИВАЕТ СЕРЬЕЗНО экспериментальных работ по проверке принципиальной осуществимости вечного двигателя второго рода. Более того, заняться такими работами для физика - безусловно угробить свою репутацию. Тем не менее, столетняя практика показала, что противоречие не снимается "из головы", а уж ссылками на классиков - тем более.

2) Энгельс отвергал термодинамику не из-за необратимости, а из-за невозможности построить вечный двигатель второго рода. Эта невозможность ему не нравилась из общефилосовских соображений. Самое смешное - до сих пор не ясно, был он прав или нет.

Следует отметить, что точно так же Энгельс отстаивал закон сохранения из общефилософских соображений. Современная квантовая физика переформулировала его в закон однородности времени, а последняя предполагается существующей из тех же "философских" соображений.
В каком-то смысле с чего начали - тем и кончили. Это следствие невозможности познания "Абсолютной Истины", а так же основа возможности гениальных предугадываний.

3) Невозможность построить вечный двигатель второго рода практически и теоретически - это две большие разницы. Пока все опровержения механизма типа "Демон Максвелла", которые я читал, были весьма надуманны. Прямая подгонка под ответ из них так и лезла.

4) Что же касаеся теоремы Пуанкарэ, то очевидно, что обратимость на временах превышающих время существования Вселенной, для нас смертных означает наблюдаемую необратимость. Тогда выступление за "абсолютную" необратимость означает борьбу за "веру", а не научное утверждение. В данном случае борьбу за веру в "невозможность прогресса".

5) Кстати, если прогресс в принципе невозможен => то сокращение населения благо. Его при существующих технологиях все одно невозможно будет прокормить, когда нефть кончится. А вот если возможен, то вовсе наоборот. Многочисленный народ в силу редкости больших талантов скорее сможет найти решение стоящих перед ним прооблем, чем малочисленный.

6) Рекомендую, на эту тему о прогрессе почитать Добролюбова Н. А. (того самого, о коем в школе слышали, но ничего не читали). У него неплохо можно понять, что думали русские интеллигенты в XIX веке о теории Мальтуса "об убывающем плодородии почв" и о прогрессе.

Иван

От Сепулька
К Иван (27.01.2004 21:52:41)
Дата 28.01.2004 12:48:12

Re: Марксизм и...

>Уважаемый Сепулька.
Уважаемая :)

Уважаемый Иван,
собственно, частично эта статья - ответ на статью Губина.
Повнимательнее прочитайте саму статью. Там есть несколько замечаний и примечание касательно губинского положения о решении этой задачи Смолуховским.
Что касается самой теории Губина, то, на мой взгляд, он слишком полагается на [классическую] механику. Механика сама по себе - это только модель [части] мира, а вовсе не реальность! Собственно говоря, столкновения частиц - это только абстракция. Реальные молекулы не сталкиваются друг с другом. Современному физику это должно быть ясно.

>5) Кстати, если прогресс в принципе невозможен => то сокращение населения благо. Его при существующих технологиях все одно невозможно будет прокормить, когда нефть кончится. А вот если возможен, то вовсе наоборот. Многочисленный народ в силу редкости больших талантов скорее сможет найти решение стоящих перед ним прооблем, чем малочисленный.

Бережное отношение к ресурсам вовсе не означает мальтузианства! Рекомендую на эту тему почитать Вернадского и С.А. Подолинского. :)
И напротив, мальтузианство вовсе не мешает Западу транжирить ресурсы Земли на предметы роскоши.
Что касается возможной смерти Вселенной, то, во-первых, наступит она очень и очень нескоро. А во-вторых, каждый человек смертен, так что же теперь - не жить вообще? :)
А может, Вселенная - не замкнутая, а открытая система (кто ее знает)? И существуют другие Вселенные, в которые можно выйти человеку?
Ну, это уже фантазия у меня разыгралась. :)

В данном случае речь идет о принципиальной справедливости Энгельса в вопросе о втором начале термодинамики.

От Иван
К Сепулька (28.01.2004 12:48:12)
Дата 30.01.2004 22:15:45

Re: Марксизм и...

Уважаемая Сепулька.

Вы не обратили внимаение на главное (кстати это усиленно педалирует Губин) ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА второго начала термодинамики выведена из поля современной науки. Все попытки согласования механики и термодинамики находятся на уровне моделей и философии.
Я в этом вопросе не имею собственной позиции (I keep my mind open). Очевидно что термодинамика локально верна - на ее основе конструируются все тепловые машины. Как и на основе механики Ньютона (я не слышал, чтобы при рассчете машин применялась релятивисткая или квантовая механика). Вопрос в том, где пределы ее применимости и есть ли они вообще. А вывод о глобальной обратимости/необратимости процессов относится именно к этим вопросам.

Насколько я помню, попытка экспериментально проверить втрое начало у нас в стране была пресечена письмами в ЦК с обвинением в мракобесии.
Поскольку вопрос не решен одной строной (модели не согласуются), а другую строну успешно топчут в борьбе за финансирование, как в Советские времена, так и сейчас, то обвинение Энгельса в ВОЗМОЖНОЙ ошибке в научном вопросе, который не решен за более чем сто лет, мне кажется
1)преждевременным
2) надуманным (главное в марксизме не термодинамика).
Это, в каком-то смысле, эквивалентно критике механики Ньютона, на основании того, что он придерживался корпускулярной теории света. Или опровержение цикла Карно, поскольку он придерживался теории теплорода.

С уважением
Иван

От Сепулька
К Иван (30.01.2004 22:15:45)
Дата 31.01.2004 22:28:23

Re: Марксизм и...

Уважаемый Иван,

>Вы не обратили внимаение на главное (кстати это усиленно педалирует Губин) ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА второго начала термодинамики выведена из поля современной науки.

Т.е., второе начало термодинамики, Вы думаете, не проверяется экспериментально? Вы ошибаетесь. Химические реакции, идущие с ростом энтропии (тут химики уже писали об этом), диссипативные структуры (т.е. структуры, получающиеся в результате процессов самоорганизации), в том числе биологические структуры, процессы диффузии и теплопроводности - это все экспериментальные подтверждения 2-го начала термодинамики.

> Все попытки согласования механики и термодинамики находятся на уровне моделей и философии.

Вообще-то вся наука - это модели. Другое дело, насколько они отражают природные процессы.

>Я в этом вопросе не имею собственной позиции (I keep my mind open). Очевидно что термодинамика локально верна - на ее основе конструируются все тепловые машины. Как и на основе механики Ньютона (я не слышал, чтобы при рассчете машин применялась релятивисткая или квантовая механика). Вопрос в том, где пределы ее применимости и есть ли они вообще. А вывод о глобальной обратимости/необратимости процессов относится именно к этим вопросам.

Вот именно об этом и пишет Пригожин. Если принять его точку зрения, то некоторые процессы строго запрещены (имеют нулевую вероятность). В частности, сходящиеся к источнику (а не расходящиеся от него) сферические волны, химические реакции, идущие с убыванием энтропии, омоложение биоорганизмов и др. процессы, ведущие к общему для Вселенной убыванию энтропии.

>Насколько я помню, попытка экспериментально проверить втрое начало у нас в стране была пресечена письмами в ЦК с обвинением в мракобесии.

Это Вы что-то путаете. Второе начало проверяли экспериментально в замкнутых системах неоднократно (в том числе, и до того, как возникло ЦК :) - Сколько у нас, однако, мифов о запрещенных в СССР науках! :))

> обвинение Энгельса в ВОЗМОЖНОЙ ошибке в научном вопросе, который не решен за более чем сто лет, мне кажется
>1)преждевременным
>2) надуманным (главное в марксизме не термодинамика).

Конечно, термодинамика в марксизме - не главное. Однако надо учитывать, что природные ресурсы не "падают" с неба, и не достаются сами собой, они истощимы. Вот в чем вопрос. Что касается необходимости технического прогресса, то он необходим - никто не говорит иного, - но вот что касается его результатов, то должны ли они быть направлены на всеобщее потребление или на нечто иное? Т.е., скажем иначе, - стоит ли тратить ресурсы Земли на предметы роскоши? Или важнее их потратить на нечто иное.

С уважением

От Иван
К Иван (30.01.2004 22:15:45)
Дата 30.01.2004 22:23:41

Re: Марксизм и...

К общефилософским вопросам относится вопрос о оганиченности/безграничности технического прогресса. Вопрос тоже открытый. На мой взгляд технический прогресс в принципе не ограничен, но может быть остановлен социально.
Безусловно это не есть врожденная черта Человека. Но не вредно вспомнить, что за последние 2 миллиона лет на планете существовало более 10 видов разумных гоминид. Никто из них не пришел к идее технического прогресса. И никто не дожил до сего дня. Нельзя исключить, что если человек откажется от технического прогресса, то его будет ждать таже участь - очередной природный катаклизм сметет наш вид с лица земли. Наша единственная надежда как вида на то, что когда природный катаклизм настанет мы будем иметь достаточную техническую инфраструктуру и знания, чтобы противостоять ему.

Иван.

От Дмитрий Кропотов
К Иван (30.01.2004 22:23:41)
Дата 04.02.2004 12:22:09

Прогресс производительных сил != техническому прогрессу

Привет!
>Безусловно это не есть врожденная черта Человека. Но не вредно вспомнить, что за последние 2 миллиона лет на планете существовало более 10 видов разумных гоминид. Никто из них не пришел к идее технического прогресса.
Не надо понимать прогресс так узко.

Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru