§ 4.9. Закон возрастания энтропии

Рассматривая нарушение законов сохранения в ортодоксаль­ной физике, нельзя пройти мимо второго начала термодинамики, во многом определяющего мировоззрение исследователей. Смысл этого закона заключен в словах: теплота не может сама собой переходить от тела с более низкой температурой к телу с бо­лее высокой температурой. Эта формулировка второго начала принадлежит Р. Клаузиусу. Существуют и другие формулировки второго начала термодинамики. Так В. Томсон и М. Планк содер­жание второго начала связали с возможностью получения рабо­ты от источника тепловой энергии [71, с.139]: "В природе не­возможен процесс, полный эффект которого состоял бы в охлаж­дении теплового резервуара и в эквивалентной механической ра- работе". В последней формулировке прослеживается идея потери энергии, неизбежного ее рассеивания.

Если называть вещи своими именами, то смыл второго нача­ла термодинамики сводится к утверждению: при протекании теп­ловых процессов в природе происходит неизбежная потеря энер­гии, ее рассеяние, т. е. полное исчезновение. При этом материя, как носитель рассеянной энергии, теряет свое свойство произво­дить действия на другие материальные тела. Почему происходит именно так, ортодоксальная физика на этот вопрос не отвечает и ответить не может. Причин этому множество и одна из них - это философский нигилизм (см. §1.5, 2.1), игнорирование достижений передовой философской мысли, представленной в учении о диа­лектическом материализме.

О связи философии с естествознанием о ее влиянии на ес­тественные науки в "Диалектике природы" Ф.Энгельс [213, с.175] писал: "Какую бы позу ни принимали естествоиспытатели, над ними властвует философия". В реальной же жизни довольно час­то получатся так, что исследователи не считаются с рекоменда­циями прогрессивных философов. Тогда, как отметил Ф. Энгельс, "Философия мстит за себя задним числом естествознанию за то, что последнее покинуло ее". Склонностью естествоиспытате­лей к философскому нигилизму обусловлены многие противоре­чия и теоретические неувязки, которые выявлены в ходе прове­дения настоящего анализа.

Наблюдаемое рассеяние энергии в земной практике и много­численные примеры излучающих звезд без надлежащего философ­ского осмысления вели к представлению о неизбежном вырав­нивании температур, потенциалов и движений тел во Вселенной. Если Вселенную рассматривать как замкнутую систему, то в ко­нечном результате все процессы в ней должны приостановиться, в природе должно наступить уравновешенное, застывшее состоя­ние, образно названное "тепловой смертью".

Открытие второго начала (закона) термодинамики обуловле- но промышленной революцией XIX в. и использованием в произ­водстве паровых машин. Появление закона связывают с именем французского инженера Сади Карно (1796-1832), но окончательно закон был признан после работ В.Клапейрона, Р. Клаузиуса и В. Томсона (лорда Кельвина). В теоретической физике акцент во втором законе термодинамики связывался не столько с рассеяни- нием энергии, сколько с изменением энтропии - абстрктной величины, характеризующей состояние термодинамической систе­мы. Энтропия S связана с термодинамическими характеристиками зависимостью

dQ = T dS ,                             (4.5)

где Q - энергия системы, а T - ее температура.

Энтропия, отнесенная к единице массы рабочего тела (пара), в термодинамических циклах выполняет роль удельной энергии [193, с.65]. Если цикл обратим (предельный теоретический слу­чай), то энтропия системы в продолжение цикла не изменяется. Но реальные циклы тепловых машин не обратимы, поэтому эн­тропия рабочего тела в них в течение цикла увеличивается, что полностью согласуется с представлением об отсутствии в при­роде замкнутых систем и неизбежным рассеянием энергии. Од­новременно с энергией систему покидает материя - носитель этой энергии, но адептов ортодоксальной физики совершенно не интересует вопрос, куда девается эта материя. О ней предпочи­тают не говорить и обходить этот вопрос молчанием.

Проблема увеличения энтропии, порожденная термодинами­кой, стала широко обсуждаться после того, как Р. Клаузиус рас­пространил возрастание энтропии на всю Вселенную. Известно его знаменитое изречение [193, с.59]: "Энтропия Вселенной стре­мится к максимуму". Представление Р. Клаузиуса, уже на осно­ве вероятностной трактовки энтропии поддержал Л. Больцман. В конце XIX в. он опубликовал работу, содержащую утверждение о том, что мир стремится к наиболее вероятному состоянию, в ко­тором температуры отдельных небесных тел и их систем сниве­лированы. В таком мире невозможно протекание наблюдаемых активных процессов.

Против явно идеалистических представлений Р. Клаузиуса и Л. Больцмана о будущем развитии мира выступали многие ис­следователи. Подборку материалов по этой проблеме содержит работа П.К. Ощепкова [128]. Против идеи "тепловой смерти" Вселенной дружно выступили ученые-материалисты. Известно, например пророческое высказывание Ф. Энгельса о том, что рас­сеянная в космосе энергия должна каким-то, пока неизвест­ным путем, регенерироваться и снова включиться в мировой кругооборот. По смыслу и характеру возражения против "тепло­вой смерти" мира были самые разнообразные. Так, П. Шамбадаль проблемы, связанные с энтропией, считал ложными [193, с.275].

Однако предъявить обоснованные возражения против предс­тавлений метафизиков о "тепловой смерти" Вселенной не удава­лось. Эта проблема зависла в науке до настоящего времени, хо­тя ее решение и приведено в [21]. Известна и причина, которая препятствовала решению проблемы. Принцип первичности вещес­тва, на котором основана ортодоксальная наука, с его ограни­ченным пониманием материи не позволял решить проблему эн­тропии в принципе.

В настоящее время существует удовлетворительное решение проблемы энтропии и "и теплой смерти" Вселенной. Но чтобы сделать его действенным, необходимо сведения касающиеся про­блемы энтропии включить в учебные программы вузов с надле­жащими объяснениями всех вопросов, касающихся энтропии, согласно «Физике материи» [21]. Но пока вузовская наука не то­ропится и "тепловая смерть" по-прежнему витает в головах и мыслях преподавателей и студентов созвучно с регрессивной иде­ологией XXI-го века.