Энтропия как характеристика управляющих действий

 

Существенно, однако, что обратный процесс, процесс улучшения контроля, в рамках контроля с помощью макропа­раметров не определен. Чтобы однозначно получить жела­емые допустимые макросостояния (например, первоначаль­ные) вновь разделенных систем, надо вводить перегородку в нужный момент, т.е. надо знать положение микросистемы и в достаточной мере использовать возможности механики. Разделение же системы на части без предварительного измерения микросостояния и последующего использования этой информации, т.е. введение перегородки в случайный момент, приводит к случайному результату в отличие от результата объединения систем. Таким образом, огрубление контроля над системой, осуществляемого с помощью макропараметров, в рамках этого контроля строго необрати­мо. Эта строгая несимметричность решающим образом связана с эффектами, которые представляются наиболее сильными доказательствами необратимости в развитии систем, она заставляет сопоставлять заданное неравновесное по некоторому критерию состояние (флуктуацию), т.е. начальное состояние, со случайным или получающимся в среднем после разделения, что, конечно, неравноценно.

Итак, рассматриваемая тепловая машина совершает за цикл полезную работу только при ухудшении контроля (при переходе к состояниям нагревателя и холодильника с большей суммарной энтропией), причем неравноценность флуктуации и среднего лишь позволяет при грубом управлении передать энергию от нагревателя рабочему телу, а затем - холодильнику (т.е. ухудшить контроль).

Достаточно полное использование возможностей механики позволило бы в соответствии с теоремой Лиувилля сохранить начальную информацию (фазовый объем), однако при более грубом контроле, не использующем все возможности управления с помощью микропеременных, теорема Лиувилля для анализа неприменима. Поэтому изменения контроля в тепловой машине и переход к состояниям с другим значением энтропии не противоречат теореме Лиувилля о сохранении фазового объема и не нуждаются в специальном согласовании с ней с помощью, например, гипотезы Гиббса о перемешивании фазового ансамбля.

Работа машины «с ростом энтропии» не противоречит также возвратной теореме Пуанкаре и Цермело. Ясно, что теорему следует применять к исследованию поведения фазовой точки, изображающей микросистему, или некоторой функции от этой точки. При возвращении точки в некоторую первоначальную область такая функция также будет «возвращаться». Но контроль над микросистемой отнюдь не порождается самой микросистемой, и величина характерного фазового объема (и энтропия) не является функцией фазовой точки реальной микросистемы. Макропеременные объем, давление, энтропия и т.д. не порождаются автоматически заданием микропеременных, не являются их мгновенными функциями. Поэтому возвращение микросистемы в первона­чальную область само по себе не приводит к восстановлению старых значений макропеременных.

Как следует из проведенного анализа, самой по себе «энтропии системы» нет, введенная энтропия есть лишь хара­ктеристика некоторых связей субъекта и объекта, отсутству­ющая без наличия субъективного уровня. На чисто «объективном» уровне отсутствуют также понятие порядка и критерии равновесности или неравновесности. Принципиаль­ные трудности при обосновании статистической механики - с введением вероятности в детерминистской модели мира, с выяснением физических основ закона возрастания энтропии и т.д. - возникали в конечном счете из-за попыток сопоставить статистику с самим движением частиц, в то время как она появляется при описании некоторого обращения с ними. Этот «объективистский» подход поддер­живался мнением, что физика изучает только внешнюю реальность, не зависящую от субъекта, хотя уже понятие «полезный» в выражении «коэффициент полезного действия» должно было настораживать, так как без субъекта оно лишено смысла. Субъект, осуществляя управление микро­системой, преследует определенные цели, отсутствующие в «объективной» реальности. Наоборот, совершая целенаправ­ленные, имеющие для него какое-то значение, действия, он и утверждается как субъект.Н.С.Крылов, Работы по обоснованию статистической физики, Изд-во АН СССР, М.-Л.,1950.

Литература

  1. А.А.Власов, Статистические функции распределения, «Наука», М., 1966.
  2. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц, Статистическая физика, «Наука», М., 1976.
  3. В.И.Арнольд, Математические методы классической механики, «Наука», М., 1974.
  4. Л.А.Блюменфельд, Критерий живого и физика, в кн. Критерий живого, Изд-во Моск. гос. ун-та, М., 1971.
  5. В.Б.Губин, Деп. ВИНИТИ за № 3-75, 1975.
  6. В.Б.Губин, Деп. ВИНИТИ за № 293-76, 1976.
  7. В.Б.Губин, Деп. ВИНИТИ за № 2598-76, 1976.
  8. В.Б.Губин, Деп. ВИНИТИ за № 365-78, 1978.
  9. В.Б.Губин, Деп. ВИНИТИ за № 1581-79, 1979.


 
2007-2017. © В.Б. Губин - собрание книг автора.
Для связи с администрацией используйте форму обратной связи