Прав ли Пригожин?

Философские науки, 1995, № 5-6, стр. 140-151.

Дискуссии и обсуждения ·

ПРАВ ЛИ ПРИГОЖИН?

(Согласование термодинамики с механикой и деятельностный механизм формирования объектов)

В.Б.Губин

В ХХ веке теория относительности и квантовая механика основательно потрясли сложившиеся к тому време­ни представления о мире и способствовали распространению диалектических воззрений на него среди естественников, ранее настроенных метафизически. К середине столетия под давлением накапливающегося материала была осознана важность системных связей в различных сферах природных явлений, процессов и их описаний. Однако, как мне кажется, развитие теории систем пошло в основном вширь, а не вглубь. Обнаружившиеся в теории систем парадоксы не были разрешены [Садовский В.Н. Основания общей теории систем. - М.: Наука, 1974]. Фактически это означает, что не выявлен системообразующий фактор, то есть не понято, что и как строит из элементов систему.

Ясно, что вопрос о системообразующем факторе - это вопрос о связи явлений разных уровней. Интересно, что проблема связи состояний и процессов разных уровней возникала очевидным образом и в одной старой и до сих пор не решенной задаче физики: задаче согласования термодина­мики и механики или, выражаясь другими словами, задаче обоснования статистической механики, служащей теоретиче­ской основой термодинамики. Можно подумать, что и эта задача относится к разряду системных.

Требовалось, во-первых, как-то совместить дискрет­ность состояния набора механических частиц и непрерыв­ность состояний, присущую статистическому описанию термодинамической системы, состоящей из этих же частиц (см., например, [Крылов Н.С. Работы по обоснованию статистической физики. - М.-Л.: Изд. АН СССР, 1950]). Во-вторых, трудно было понять, почему термодинамические процессы необратимы, в то время как частицы, составляющие термодинамическую систему, подчиняются обратимой механике [Крылов Н.С. Указ. соч; Балеску Р. Равновесная и неравновесная статистическая механика. Т.2. - М.: Мир, 1978].

Таким образом, по-видимому, задача согласования термодинамики и механики имеет глубокую методологиче­скую подоплеку и ее решение должно прояснить какие-то общесистемные вопросы.

Из двух указанных выше задач обоснования физической статистики наиболее известна проблема необра­тимости. В одном из самых авторитетных курсов [Балеску Р. Указ. соч.] Балеску констатирует, что ее решение не найдено. Много говорилось о решении этой задачи Пригожиным. Однако в трактовке причины возникновения необратимости подход Пригожина не является удовлетворительным. Специалистами-физиками он отнюдь не приветствуется. Достаточно сказать, что для объяснения необратимости Пригожин, не убоявшись бритвы Оккама, под видом «принципа отбора» [Пригожин И. От существующего к возникающему. - М.: Наука, 1985, с. 227] ввел новый закон природы, нигде более не требующийся и не проявляющийся. Журналисты, наперебой писавшие о решении Пригожиным проблемы необратимости, попросту не заметили этого важнейшего шага. И уж тем менее от них можно было ожидать обнаружения того факта, что пригожинский «принцип отбора», предназначенный для применения лишь в момент образования (приготовления) системы и отбирающий в этот момент определенные (подходящие) начальные условия, не уничтожает действия теоремы Пуанкаре о возвращении, доказывающей для всех без исключения начальных условий, т.е. и для отобранных любым способом, (квази)обратимость (замкнутой) системы, состоящей из частиц, движущихся по законам механики. Пригожин сам не заметил, что придуманный им сильнейший закон природы вовсе не решает проблему необратимости.

Мало того. Курьезность всей этой истории дополняет­ся может быть не очень заметной, но радикальной логиче­ской ошибкой, сделанной при введении принципа отбора. Дело в том, что в случае, разбираемом Пригожиным, решению подлежала проблема, существовавшая, так сказать, не в реальности, а на бумаге, а именно проблема согласования формальных моделей: модели обратимой меха­ники и модели необратимой термодинамики. Заметим, что давно уже проводящиеся исследования термодинамических процессов путем моделирования на ЭВМ поведения систем частиц, движущихся в соответствии с механикой, не обнаружили неприменимости обычной механики для этих целей (и надобности чего-либо похожего на пригожинский «принцип отбора»). Таким образом, задача согласования термодинамики с механикой состояла в прояснении пунктов, их согласующих, но не в замене одной механики какой-то другой. Но в обычной механике, которая выступает в данной задаче как модельная природа, модельная первооснова, нет свойств, позволяющих ввести «принцип отбора». В модель­ной природе, выбранной принятием механики, этот закон природы отсутствует, и поэтому его там нельзя открыть. Он противоречит исходной модели и не может быть введен.

Мы видим, что все эти вопросы полны методологиче­ских моментов. И как успехи в задаче согласования должны обогатить методологию (и, возможно, философию вообще), так и методология должна направлять и контролировать конкретные естественнонаучные исследования, на что следовало бы обратить внимание некоторым специалистам, третирующим высокую методологию и усматривающим альфу и омегу действительно стоящего исследования в написании все новых и новых формул.

В качестве попытки некоторого прояснения ситуации автор настоящей статьи провел анализ [Губин В.Б. Энтропия как характеристика управляющих действий // Журнал физической химии, 1980, т. 54, вып. 6, с. 1529-1536; Физические модели и реальность. - Алматы: МГП «Демеу» при изд. «Рауан», 1993] отношения термодинамики к механике в первую очередь на примере работы тепловой машины, объекте, давно уже забытом теоретиками и переданном ими в ведение инженерам, но, тем не менее, вполне достойном и заслуженном, ибо именно при анализе его работы в прошлом веке было введено понятие энтропии, смысл и поведение которой и по сию пору не вполне ясны. Для большей уверенности анализа была взята предельно упрощенная модель тепловой машины, но все еще проявляю­щая типичные для термодинамики свойства.



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