Открытость - Развитие естествознания
Классическая термодинамика имела дело с закрытыми системами, т. е. такими системами, которые не обмениваются со средой веществом, энергией и информацией. Напомним, что центральным понятием термодинамики является понятие энтропии. Это понятие относится к закрытым системам, находящимся в тепловом равновесии, которое можно охарактеризовать температурой Т. Изменение энтропии определяется формулой: d E = d Q / T, где d Q - количество тепла, обратимо подведенное к систем или отведенное от нее.
Именно по отношению к закрытым системам и были сформулированы два начала термодинамики. В соответствии с первым началом термодинамики, в закрытой системе энергия сохраняется, хотя и может приобретать различные формы.
Второе начало термодинамики гласит, что в замкнутой системе энтропия никогда не может убывать, а лишь возрастает до тех пор, пока не достигнет максимума. Иначе говоря, согласно второму началу термодинамики запас энергии во Вселенной иссякает, а вся Вселенная неизбежно приближается к тепловой смерти. Ход событий во Вселенной невозможно повернуть вспять, дабы воспрепятствовать возрастанию энтропии. Со временем способность Вселенной поддерживать организованные структуры ослабевает и такие структуры распадаются на менее организованные, которые в большей мере наделены случайными элементами. По мере того как иссякает запас энергии и возрастает энтропия, в системе нивелируются различия. Это значит, что Вселенную ждет все более однородное будущее.
Вместе с тем, уже во второй половине ХIХ века, и особенно в ХХ веке, биология - и, прежде всего, теория эволюции Дарвина - убедительно показали, что эволюция Вселенной не приводит к понижению уровня организации и обеднению разнообразия форм материи. Скорее, наоборот. История и эволюция Вселенной развивают ее в противоположном направлении - от простого к сложному, от низших форм организации к высшим, от менее организованного к более организованному. Иначе говоря, со временем, старея, Вселенная обретает все более сложную организацию. Попытки согласовать второе начало термодинамики с выводами биологических и социальных наук долгое время были безуспешными. Классическая термодинамика не могла описывать закономерности открытых систем. И только в конце ХХ века, с переходом естествознания к изучению открытых систем появилась возможность такого согласования. Что такое открытые системы?
Открытые системы - это такие системы, которые поддерживаются в определенном состоянии за счет непрерывного притока извне вещества, энергии или информации. Постоянный приток вещества, энергии или информации является необходимым условием существования неравновесных состояний в противоположность замкнутым системам, которые неизбежно стремятся (в соответствии со вторым началом термодинамики) к однородному равновесному состоянию. Открытые системы - это системы необратимые; в них важным оказывается фактор времени.
В открытых системах ключевую роль - наряду с закономерным и необходимым - могут играть случайные факторы, флуктуационные процессы. Иногда флуктуация может стать настолько сильной, что существовавшая прежде организация не выдерживает и разрушается.
Похожие статьи
-
Кризис дарвинизма в конце ХIХ века - Развитие естествознания
Эволюционная теория возникла как сложнейший синтез самых различных биологических знаний, в том числе и опыта практической селекции. И потому процесс...
-
Естествознание и образование - Закономерности и особенности развития современного естествознания
Еще в древности было известно, что чем больше сфера знания, то тем еще больше сфера незнания. Вот почему важно разобраться в структуре запаса информации...
-
За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому, что старый...
-
Сущность живого, его основные признаки - Развитие понятия "жизнь"
Понятие жизнь совпадает с предметом биологии как целостной научной системы (био-логия - наука о живом). Многие ученые склоняются к мысли о том, что...
-
От моделирования простых к моделированию сложных систем Классическое и неклассическое естествознание объединяет одна общая черта: предмет познания у них...
-
В настоящем разделе, теперь уже имея представление об антропогенезе, мы остановимся на рассмотрении собственного развития homo sapiens и его свойствах. И...
-
Прежде всего, если мы рассматриваем научное естествознание, то ему присущи закономерности развития науки как таковой, но с учетом специфики развития...
-
К важным концепциям современного естествознания, вызывающим внимание и интерес научной общественности, можно отнести: - концепцию системности...
-
Введение - Закономерности и особенности развития современного естествознания
Слово "естествознание" представляет собой сочетание двух слов - "естество" ("природа") и "знание". Оно может быть заменено менее употребительным...
-
Энергия - Естествознание - единая наука о природе
Земля планета солнечной энергии. "Живая сила" Лейбница. Основы термодинамики. Энтропия. Демон Максвела. На нашей планете основным источником энергии...
-
Характеристика развития естественных наук в античное время - Зарождение науки естествознания
Наука - это сложное многогранное общественное явление. Вне общества наука не может ни возникать, ни развиваться. Но наука появляется тогда, когда для...
-
История развития естествознания - Основы естествознания
Понять, представить себе или усвоить естествознание можно только в его развитии. Дело в том, что современное естествознание включает в себя не только...
-
Звезды. На современном этапе эволюции Вселенной вещество в ней находится преимущественно в звездном состоянии. 97% вещества в нашей Галактике...
-
Концепция биохимической эволюции (гипотеза А. И. Опарина) - Развитие понятия "жизнь"
Александр Иванович Опарин был не просто автором концепции физико-химической реконструкции зарождения жизни на Земле, а основоположником целого...
-
Вклад В. Н. Беклемишева - История развития представлений о биосфере
Российский зоолог, основатель научной школы паразитологов. Одной из первых работ В. Н. Беклемишева было построение естественной системы организмов....
-
В конце Х1Х в. великий русский естествоиспытатель В. В. Докучаев своими исследованиями чернозема и других почв Русской долины и Кавказа установил, что...
-
Развитие экосистем - Концепции происхождения и развития жизни на Земле
Основанием всей системы современной эволюционной биологии выступает синтетическая теория эволюции, принципиальные положения которой были заложены...
-
Биосфера земля естественный Теория Ч. Дарвина дала большой толчок развитию аутэкологического направления - изучение естественной совокупности видов,...
-
Существующие гипотезы об эволюции Вселенной - Современные концепции естествознания
Как бы не решался вопрос о многообразии космологических моделей, очевидно, что наша Вселенная расширяется, эволюционирует. Согласно теоретическим...
-
Заключение - Закономерности и особенности развития современного естествознания
Говоря о закономерностях и особенностях развития современного естествознания как целостной науки о природе, отметим следующие моменты: Во-первых,...
-
История развития химии, алхимия - Естествознание на молекулярном уровне
История химии изучает и описывает сложный процесс накопления специфических знаний, относящихся к изучению свойств и превращений веществ; ее можно...
-
Становление учения о наследственности (генетики) - Развитие естествознания
Истоки знания о наследственности весьма древние. Наследственность как одна из существенных характеристик живого известна очень давно, представления о ней...
-
История развития экологии - Основы естествознания
Экология зародилась в недрах биологической науки. Она должна была изучать "все связи организма с окружающим миром, к которому мы причисляем все условия...
-
Предмет и цели естествознания - Закономерности и особенности развития современного естествознания
Как и любая предметная область знания, предмет естествознания имеет свою историю и логику развития, которые естественно не совпадают, как и не совпадают...
-
В настоящее время в области фундаментальной теоретической физики выделяются три уровня строения материи: микромир - мир предельно малых, непосредственно...
-
Происхождение человека - Изучение человека с точки зрения естествознания
Ответ на вопрос о том, как появился и формировался человек, иными словами, как шел антропогенез, был предметом ожесточенных дискуссий на протяжении веков...
-
Cатистические и термодинамические свойства макросистем - Эволюция современного естествознания
Развитие представлений в природе тепловых явлений. Вокруг нас происходят явления, внешне весьма косвенно связанные с механическим движением. Это явления,...
-
Значение топливно-энергетического комплекса ощутилось в последнее время с особенной остротой. Дешевая энергия (точнее, искусственное занижение цен на...
-
Альтруизм в отношении со своими соплеменниками - Естествознание - единая наука о природе
Слияние отдельных групп в более крупные объединения для выполнения ряда важнейших функций: охрана, охота, земледелие, то есть формирования общественных...
-
Земля - уникальная планета, она находится на единственно возможном расстоянии от Солнца, которое определяет такую температуру поверхности Земли, при...
-
Основные положения СТЭ, их историческое формирование и развитие - Теория эволюции
Генетические идеи проникли в систематику, палеонтологию, эмбриологию, биогеографию. Термин "современный" или "эволюционный синтез" происходит из названия...
-
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из органического основания аденина (I), углевода рибозы (II) и трех остатков фосфорной кислоты (III)....
-
Рассмотрение идеи глобального эволюционизма имеет своей первоочередной задачей ликвидацию разрывов между разными областями бытия. Поэтому внимание...
-
Заключение - Развитие жизни на Земле
Жизнь представляет собой особую форму существования и движения материи с двумя характерными признаками: самовоспроизведением и регулируемым обменом...
-
Кайнозой - век млекопитающих - Развитие жизни на Земле
Физико-географические условия в начале палеогена, по существу, не отличались от таковых в конце мелового периода. После некоторого похолодания климат...
-
Биосфера, являясь глобальной экосистемой (экосферой), как и любая экосистема, состоит из абиотической и биотической части. Абиотическая часть...
-
При рассмотрении ситуации в медицине в XX веке обнаруживается, что на медиков обрушился огромный вал информации в виде большого количества новых книг,...
-
Тема влияния наследственности и окружающей среды на развитие организма актуальна, так как представить современный и будущий мир без изучения этой науки...
-
Вклад В. И. Вернадского - История развития представлений о биосфере
Учение В. И. Вернадского о биосфере представляет собой обобщение естественнонаучных знаний, оно вобрало в себя эволюционные взгляды Ч. Дарвина,...
-
Современные биотехнологии - Краткий очерк теории эволюции. Концепции современного естествознания
Биотехнологии основаны на использовании живых организмов и биологических процессов в промышленном производстве. На их базе освоено массовое производство...
Открытость - Развитие естествознания