Второй закон термодинамики. Есть ли противоречие с теорией эволюции?

[Иоанн]

Ну, как вы сами понимаете, я тоже дуб в этом вопросе. Но разобраться надо, это один из аргументов креационистов в пользу сотворения мира.



Что интересно, если набить в поисковике эту тему, то информация в основном идет с многочисленных религиозных форумов. От атеистов - капля в море.

Нашел даже в Бюллетене РАН небольшой отрывок о втором законе термодинамики, даже не отдельной статьей, а в списке других нелепостей. Говорят, что это настолько глупый и неубедительный аргумент, что даже времени на него не стоит тратить. Может, и так, только креационисты этим аргументом давно размахивают, как флагом, и не разобравшись в вопросе - не так просто отбить атаку :-)



Давайте соберем в этой теме всё, что удастся "нарыть" по опровержению этого заблуждения, может кому пригодится. да и самим знать - не помешает.

[Иоанн]

Начнем с определений.



Термодинамика - раздел физики, изучающий соотношения и превращения теплоты и других форм энергии.



Термодинамика исторически возникла как эмпирическая наука об основных способах преобразования внутренней энергии тел для совершения механической работы. Однако в процессе своего развития термодинамика проникла во все разделы физики, где возможно ввести понятие "внутренняя энергия".

[Азазелло]

Вот сайт, где более или менее научно пытаюстся обосновать этот вопрос ***********.webcenter.ru/~gaspdm/naev.htm

Посмотрите 2-й раздел "научное евангелие"

[Иоанн]

ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

Термодинамика основывается на трёх основных законах, которые сформулированы на основах экспериментальных данных (получены эмпирически).



1-й закон термодинамики

Обобщенный закон сохранения энергии для термодинамических процессов. Грубо говоря, это известный всем постулат: "Никакая энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно"



2-й закон термодинамики:

Здесь мы имеем несколько формулировок, которые по сути идентичны

Постулат Клаузиуса - Процесс, при котором не происходит других изменений, кроме передачи теплоты от горячего к холодному, является необратимым, т.е. теплота не может перейти от холодного тела к горячему без каких-либо других изименений в системе. Это явление называют рассеиванием или дисперсией системы.



(продолжу)

[Иоанн]

Постулат Кельвина (другая формулировка 2-го закона термодинамики) - процесс, при котором работа переходит в теплоту без каких-либо других изменений в системе, является необратимым, т.е. невозможно превратить в работу всю теплоту, взятую от источника с однородной температурой, не проводя других изменений в системе.



Постулат Томпсона - Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара.



Все эти постулаты эквивалентны. И здесь, похоже, нет места креационизму.

Но есть ещё формулировка этого закона, основанная на понятии энтропии:




"Энтропия изолированной системы не может уменьшаться"



В состоянии с максимальной энтропией макроскопические необратимые

процессы (а процесс передачи тепла всегда является необратимым из-за

постулата Клазузиуса) невозможны.



Вот это как раз то, что так понравилось креационистам.

[Иоанн]

Стас:

По поводу "тепловой смерти Вселенной" - такая теория была, предлагалась Клаузиусрм. *потом его опровергли. т.к., поскольку вселенная находится в переменном грвитационном поле, закон возрастания энтропии неприменим.



Надо принимать во внимание, что далеко не ко всему законы термодинамики применимы.



Я сейчас определения энтропии найду, это по-моему, как раз то слово, которое верующих сводит с ума... :-)

[Иоанн]

"Почему бы не предположить, что вместо

всеобщего распада беспорядок через какое-то

время уменьшится?"



Из того, что я "нарыл" - не происходит только "распад", как говорят креационисты. Иначе мы бы не наблюдали таких явлений, как образование снежинок и даже просто дождевых капель - ведь они являются более организованными системами, чем газообразное состояние.

[Иоанн]

Энтропия - физическая величина, характеризующая тепловое состояние тепла или системы тел и возможные изменения этих состояний. (Современный толковый словарь Ефремовой)



Энтропия (поворот, превращение) - понятие, впервые введенное в термодинамике для определения меры необратимого рассеивания энергии.



Энторопия - в теории информации: величина, характеризующая степень неопределенности системы.



Энтропия - показатель случайности или неупорядоченности строения физической системы. В термодинамике энтропия выражает количество тепловой энергии, пригодной для совершения работы: чем энергии меньше, тем выше энтропия. (научно-практический энциклопедический словарь)

[Иоанн]

Так, я продолжу позже.

Стас, было бы интереснее, если бы не только маразм цитировал, но и опровержение этих заблуждений.

Мы же не собираемся здесь все креационистские форумы просто тупо цитировать? Мы здесь собираемся объяснить, в чем они ошибаются. Если не объяснишь - извини, я удалю. Ничего личного *(F)

[Где Мое Солнышко]

Ребята, да тут все намного проще, чем кажется. Действительно, одна из формулировок второго начала термодинамики утверждает, что в изолированной системе энтропия не убывает (т.е. растет мера беспорядка, грубо говоря). Это абсолютно верно, НО! Креационисты стабильно забывают об ограничении действия этого закона. Повторю его: В ИЗОЛИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ. Изолированная система характеризуется тем, что она не обменивается ни веществом, ни энергией с окружающим пространством. Система, обменивающаяся энергией, но не веществом, называется закрытой. Система, обменивающаяся и тем, и другим, называется открытой. Для открытых систем, каковыми являются как живые организмы на Земле, так и Земля в целом, второй закон термодинамики просто неприменим - он просто не предназначен для их описания.

[Где Мое Солнышко]

Иногда креационисты пытаются возражать на это рассуждение, с победным видом заявляя, что при подаче энергии в открытую систему энтропия последней возрастает. Это действительно так, но совершенно непоятно, с каких щей они объявили подачу энергии единственным возможным для открытой системы процессом, проигнорировав передачу энергии в окружающую среда, а также процессы обмена веществом. В частности, при уходе энергии вовне энтропия системы падает. Примитивнейший пример: вода в стакане, поставленного в морозильник, потеряв часть энергии теплового движения молекул, замерзает, что является ярким случаем локального снижения энтропии - безо всякого нарушения второго закона.

[Maria-M]

Нет-нет, это надо оставить! :-D Ну хотя бы перенести в "Перлы". Наши бы до такого не додумались. Что же они своего боженьку не попросили изменить законы термодинамики, а обращаются к светским властям?

А вообще-то я физику не люблю. Лучше химия. :-)

[Maria-M]

А вообще-то чему мы удивляемся? В штате Индиана законодательно постановили, что число "пи" равно четырём - для упрощения расчётов. Что там начала термодинамики...

[Азазелло]

По логике вещей, если тепло переходит от теплого к холодному... значит, жар из ада должен был нагреть прохладный рай и тем самым уровнять температуры. Тогда не было бы смысла не грешить, если что рай, что ад - один чёрт :-D

[Гаврош]

Искал тему о том, является ли атеизм разновидностью веры (не религии!). Набрёл на эту. Решил написать. Буду благодарен, если кто укажет искомое.
Итак, по теме.
Строго говоря, второй закон термодинамики, законом не является: из него возможны исключения.
Впринципе возможна (но очень маловероятна) ситуация, когдав замкнутой системе энтропия самопроизвольно (случайно) уменьшится.

В микромире (мире элементарных частиц, атомов, молекул) всепроцессы являются обратимыми во времени.
Когда мы рассматриваем взаимодействие большого (очень большого) количества частиц вступают в действие статистические законы.
Некоторые состояния этих частиц являются более вероятными, другие - менее вероятными. Утверждается, что физические системы норовят перейти в более вероятное состояние (с более нормальным распределением параметров). На практике почти всегда так и происходит.Исключения возможны, но их вероятность ничтожно мала.

[Царь Дав]

Олег Виноградов. Второй закон Ньютона имеет исключения при скоростях, ,близких к скоростям света. И что? Законом физики не является? Не занимайтесь подменой терминов. Это банальный приём.

[Гаврош]

Андрей Агатов:
Олег Виноградов. Второй закон Ньютона имеет исключения при скоростях, ,близких к скоростям света. И что? Законом физики не является? Не занимайтесь подменой терминов. Это банальный приём.
Длявторого закона Ньютона известна сфера его применения, когда законостаётся законом, т.е. не нарушается.

Втермодинамике ограничение на направление передачи тепла постулируется, поэтому терминологически более корректноназывать егоначалом (а не законом).

Статистическаяфизика доказывает вороятностный (статистический) характер этой закономерности: оно справедливо для наиболее вероятного развития событий, но возможны исключения (называемые флуктуациями).
Поэтому название "закон" является терминологически неправильным.

Прежде чем обвинять в подмене терминов, разобрались бы с терминологией.

[Где Мое Солнышко]

Андрей,

Олег прав:закон неубывания энтропии носит чисто статистический характер. Впрочем, даже если бы это было не так,процессэволюции в любом случае никак ему не противоречит, поскольку закон этот распространяется только на изолированные системы (см. ниже).

[Царь Дав]

Алексей. Я говорил только о терминологии. Вероятностная основа законов физики не снимает с них статус закона. Таблица Менделеева тоже закон, хотя определение энергетических уровней электронов в атоме основан на вероятностном подходе. Вероятностный подход к законам физики не является поводом сомневаться в причинно-следственной связи явлений.
Неплохой повод для отдельной темы. Детерминизм.
Олег Виноградов. Основы термодинамики формулируются и как законы и как начала(см. Википедию)
"Длявторого закона Ньютона известна сфера его применения, когда законостаётся законом, т.е. не нарушается." Ну сформулируйте сферу применения второго закона Ньютона.;-)

[Башмачник]

1-й закон термодинамики.не бывает вечных двигателей.
поправка 1-у закону.бывают вечные тормоза.

[Гаврош]

Алексей Агатов:
Вероятностная основа законов физики не снимает с них статус закона. Таблица Менделеева тоже закон, хотя определение энергетических уровней электронов в атоме основан на вероятностном подходе.
С моей точки зрения терминологически правильно применять название Закон только к тем закономерностям физики, которые выполняются строго. Например, закон сохранения импульса.
Для той же таблицы Менделева более правильным мне кажется название "периодическая система элементов".
Но это всего лишь мое мнение.
Что касается причинно-следственной связи явлений, то я вроде бы нигдене подвергалсомнению такую фундаментальную сущность ;-)
А второй закон Ньютона вполне себеприменим для нерелятивистких скоростей (v<<c), когда можно пренебречь членами второго порядка (v*v/c*c).
Кстати, энергетические уровни электронов в атомах вполнедетерминистские, ничего вероятностного там нет.

[Гаврош]

Что касается второго начала (или закона) термодинамики, то теории эволюции он не противоречит.
Хотя бы потому, что может иногда (пусть очень редко) нарушаться.

Например, некоторые учёные высказывают идею, что наблюдаемый мир мог возникнуть из совершенно однородной среды как гигантская флюктуация.

[Где Мое Солнышко]

Олег,
Вообще-то второе начало не противоречит теории эволюции главным образом потому, что он вообще не предназначен для описания открытых систем, каковыми являются все живые организмы. Даже если начисто исключить вероятность флуктуаций с понижением энтропии, положение не изменилось бы ни на йоту.

[Гаврош]

Я так понимаю, что вторым началом питаются наложить ограничения наэволюцию Вселенной в целом. "Тепловая смерть", сплошной хаос и т.п.

[Где Мое Солнышко]

Олег,
Ну так а энтропия Вселенной в целом действительно возрастает. Но это никак не мешает снижению энтропии в отдельных ее частях. К примеру, обычный холодильник работает именно таким образом: охлаждает свое содержимое (снижая энтропию) и одновременно нагревает окружающее пространство (увеличивая энтропию с избытком).

[Царь Дав]

Владимир Виноградов."Кстати, энергетические уровни электронов в атомах вполнедетерминистские, ничего вероятностного там нет."
"Энергетический уровень — возможные значения энергии квантовых систем, т. е. систем, состоящих из микрочастиц (электронов, протонов и др. элементарных частиц, атомных ядер, атомов, молекул и т.д.) и подчиняющихся законам квантовой механики."

"Геометрическое представление атомной орбитали - область пространства, ограниченная поверхностью равной плотности (эквиденситной поверхностью) вероятности или заряда. Плотность вероятности на граничной поверхности выбирают исходя из решаемой задачи, но, обычно, таким образом, чтобы вероятность нахождения электрона в ограниченной области лежит в диапазоне значений 0.9-0.99."

[Гаврош]

Я согласен, чтов атоме есть много энергетических уровней, которые может занимать электрон. Но электронможет занимать лишьодин (конкретный, вполне определённый) энергетический уровень. Переходы электрона между уровнями также детерминированы и сопровождаются излучением (или поглощением) соответствующего кванта энергии (равного разности энергетических уровней).

Продолжаю утверждать, что энергетический уровень электрона в атоме детерминированная величина, авовсе не вероятностная.

Ачто касается геометрического представления атомной орбитали, тоэтовещь воображаемая.
Про нее ничего конкретного не скажешь.

[Царь Дав]

Олег Виноградов. "Ачто касается геометрического представления атомной орбитали, тоэтовещь воображаемая.
Про нее ничего конкретного не скажешь."
Ничего конкретного-это сильно сказано. Т. о. вероятность существования атомных орбиталей в тех геометрических формах, о которых говорит современная физика, равна нулю?
Браво! Вы пошли дальше Гейзенберга с его "принципом неопределённости" - который, кстати. имеет вероятностный подход к квантовой механике.;-)

[Гаврош]

Андрей Агатов:
Т. о. вероятность существования атомных орбиталей в тех геометрических формах, о которых говорит современная физика, равна нулю?

Вы совершенно правильно подметили: атомных орбиталей не существует. Ив квантовой физике такого понятия нет (это Вы зря написали, что современная физика такое говорит).
Поведение элементарных частиц (например, электрона) полностью описывается волновой функцией. И всё.

А орбитали электронов в атоме - это от популяризаторов науки (не хочу сказать о них ничего плохого), которые пытаются рассказать о явлениях микромира с точки зрения привычных понятий изнаблюдаемой жизни (планетарная модель атома).

Мне несколько надоел это спор. Тем более, что он уже не имеет отношения ни к самой теме, ни даже к тематике группы. Давайте как-то завязывать. Или хотя бы в отдельную тему уйдём.

[Царь Дав]

Олег Виноградов. "Ачто касается геометрического представления атомной орбитали, тоэтовещь воображаемая."
Это Ваши слова, а немои. Не хотите спорить так хоть не приписывайте мне свои слова.У меня было вопросительное предложение, а не утвердительное.
"Т. о. вероятность существования атомных орбиталей в тех геометрических формах, о которых говорит современная физика, равна нулю?"
А Э. Резерфорд был действительно очень хорошим популяризатором науки! К сожалению сейчас таких нет. Но в качестве популяризации можете просмотреть курс физики для ВУЗов.;-)

[Гаврош]

ОК.
Насчёт атомных орбиталей я был неправ.
Онисуществуют и используются в науке (физике, химии).

[Царь Дав]

Нау?чный креационизм— оппозиционное эволюционным взглядам философско-религиозное направление, адепты которого претендуют на придание ему статуса научной теории. Помимо разработки сугубо богословских идей, в креационизме предпринимается ряд попыток обосновать сотворенность мира, оставаясь в рамках научной методологии.