Содержание: Термодинамика
В обсуждении о MEPP (принцип максимума производства энтропии) termometr дал ссылку на последний обзор, опубликованный в Успехах физических наук и посвященный этому принципу. С моей точки зрения этот обзор является хорошей иллюстрацией того, что настоящий ученый не останавливается на достигнутом, а стремиться распространить свои идеи на весь мир, включая в том числе самого ученого. Ниже несколько цитат, в которых принцип распространяется на биологию, изменение климата, на вопрос, что такое жизнь, и на само мышление (то есть, на работу мозга).
Вопрос следующий. Поскольку цитаты взяты из неплохого научного журнала, при этом работа прошла рецензирование, то нам следует признать приведенные цитаты наукой. Однако как следует сказать, что такое наука, чтобы сказанное можно было причислить к науке?
‘Приведём сложившиеся на сегодня представления относительно эволюции с точки зрения MEPP. Согласно обобщённой формулировке принципа: при любой возможности на каждом иерархическом уровне неравновесная система в ходе самоорганизации будет выбирать состояние, максимизирующее плотность производства энтропии, или, если совсем кратко: природа в своём развитии предпочитает системы, которые удельно производят всё больше энтропии. Очевидным следствием этого являются возникновение жизни на Земле, усложнение живых существ в ходе эволюции, появление человека и весь ход развития нашей цивилизации (от человека, научившегося использовать огонь, до человека, широко использующего нефть и атомную энергию). В результате MEPP оказывается важнейшим принципом, объясняющим направленность (прогрессивность) биологической и технологической эволюции. Согласно этому принципу усложнение в процессе эволюции обусловлено тем, что при заданных ограничениях окружающего мира (в общем случае далёкого от равновесия) возникают системы (клетки, органы, организмы, сообщества и т.п.) с максимальным производством энтропии. Стремление к увеличению производства энтропии является основой как для возникновения «биологического материала», так и во многих случаях для естественного отбора. MEPP позволяет соединить в себе достаточно оригинальным образом как идею Ж. Ламарка о «стремлении к совершенству», так и противопоставленную ей в своё время Ч. Дарвином идею о естественном отборе. Следуя и «отбираясь» согласно MEPP, организмы естественным образом усложняются, так как бOльшие организация и сложность требуют потребления большей свободной энергии, что при переработке выделяет бOльшую энтропию.’
‘MEPP позволяет взглянуть на вопросы, связанные с прогрессом и будущим человечества, с новой, несколько неожиданной стороны. Так, в настоящее время из-за потепления климата планируются или уже принимаются меры, связанные с тем или иным ограничением тепловыделения и выброса парниковых газов. При этом планировании в настоящее время MEPP не принимают во внимание. Вместе с тем без должного учёта этого принципа принимаемые меры по борьбе с изменением климата могут быть недостаточными или даже опасными для будущего человечества. Действительно, природа руководствуется лежащими в её основе принципами, в том числе MEPP. Логика человека, заботящегося о сохранении своей среды обитания, очевидно, другая. Если мы будем ограничивать себя в переработке доступной энергии, то не вступим ли мы в конфликт с природой, которая нас создала? Не выберет ли природа в этом случае системы, более эволюционно прогрессивные с её точки зрения, сместив нас с вершины, на которую сама же поместила? Эти новые системы будут производить больше тепла, используя всю доступную энергию. Мы привыкли смотреть на мир, ставя себя и свои потребности в его центр, но если взглянуть с точки зрения природы, Вселенной… В результате, заботясь о своей среде обитания, «сохраняя» её для будущих поколений, не попадаем ли мы в западню, ведущую к гибели человечества?’
‘С точки зрения MEPP, опираясь на результаты работ, можно предложить следующее определение (возможно, потребующее в дальнейшем уточнений): жизнь это область пространства-времени с величинами удельного производства энтропии в диапазоне значений от 10^3 до 10^5 удельного производства энтропии звезды, вблизи которой эта область находится.’
‘Интеллектуальная деятельность рассматривается с точки зрения неравновесной термодинамики как некоторый сложный диссипативный процесс, который производит энтропию при взаимодействии с окружающей средой. Наибольшее производство энтропии является необходимым условием этого процесса. Эволюционирующий диссипативный процесс (мышление) может обладать множеством состояний, между которыми при взаимодействии с окружением совершаются переходы согласно MEPP, который гарантирует устойчивость каждого нового состояния. Это и является «физическим» основанием для «психологических» понятий: восприятия и действия. Функции интеллекта в таком подходе рассматриваются в рамках так называемой экологической психологии, т.е. как крайне сложный эмерджентный процесс взаимодействия диссипативной системы с окружением. Таким образом, очевидно, что представленный подход к описанию интеллекта противостоит подходу, в котором мозг пытаются представить как программу, содержащую перечень алгоритмов действий в ответ на все возможные стимулы.’
Информация
Мартюшев, Леонид Михайлович. Принцип максимума производства энтропии: история возникновения и современное состояние. Успехи физических наук 191, no. 6 (2021): 586-613.