Текст:Николай Кириленко:Концепция энтропии
Энтропия – функция состояния системы; в широком смысле, мера хаоса в какой-либо системе, стремления системы прийти в деградированное состояние; мера необратимого рассеивания энергии, величина потерь энергии; сумма мер беспорядка и порядка, фактор, определяющий состояние равновесия.
Антиэнтропия (негэнтропия) – структурированная и упорядоченная величина, обратная энтропии, характеризующая степень неопределённости системы.
Автор: Николай Яковлевич Кириленко
ВведениеПравить
Понятие энтропии впервые возникло в термодинамике для определения меры необратимого рассеяния энергии и было введено в науку Клаузиусом в 1865 году как логическое развитие термодинамики Карно.
В классической науке XIX века под воздействием равновесной термодинамики господствовало убеждение, что материи изначально присуща тенденция к разрушению всякой упорядоченности, стремление к исходному равновесию (в энергетическом смысле это и означает неупорядоченность или хаос).
Согласно второму началу термодинамики в закрытых системах наблюдается постоянное возрастание энтропии, т.е. эволюция таких систем направлена в сторону полного хаоса. В термодинамике основным законом является закон возрастания энтропии. Этот закон был установлен Больцманом на примере идеального газа. Он носит название Н-теоремы Больцмана.
Второй закон термодинамики на основании понятия энтропии формулируется так: «В изолированной системе энтропия не уменьшается». Этот закон называют также законом неубывания энтропии. Если в какой-то момент времени энтропия замкнутой системы отличается от максимальной, то в дальнейшем она может только увеличиваться, пока не достигнет максимального значения. Система придёт в состояние равновесия.
Концепция энтропииПравить
Взгляды КозыреваПравить
В результате экспериментов учёный Козырев Н.А. пришел к выводу: активные свойства времени – его течение и плотность – связывают весь мир в единое целое. Ему удалось выявить целый ряд особенностей, характеризующих плотность потока времени (по современным представлениям – плотность физического вакуума):
- существование плотности потока времени должно вносить в систему организованность, то есть вопреки обычному ходу развития уменьшать её энтропию. Под действием времени могут изменяться самые разнообразные свойства вещества. Время, втекая в систему, привносит в неё упорядоченность, а вытекающее из системы время уносит с собой организованность в виде диссипативной энергии, которая излучается при необратимых процессах;
- в пространстве плотность потока времени неравномерна и зависит от места, где происходят процессы. Некоторые процессы ослабляют плотность потока времени и его излучают, другие же, наоборот – увеличивают его плотность и, следовательно, поглощают время;
- уменьшение плотности потока времени около соответствующего процесса вызывается втягиванием в процесс потока времени из окружающей обстановки;
- при возрастании хаоса (энтропии) внутри определённой системы поток времени, уходя из системы, уносит упорядоченность (повышенную плотность времени), которая нарастает в среде, окружающей систему;
- процессы, вызывающие рост энтропии, излучают поток времени. При этом у находящегося вблизи вещества упорядочивается структура. Утерянная из-за идущего процесса организованность системы уносится потоком времени. Это означает, что поток времени несёт информацию о событиях, которая может быть передана другой системе. Причём передача информации происходит мгновенно;
- активность потока времени препятствует росту энтропии и диссипации энергии;
- время обладает не только энергией, но и моментом вращения, который оно может передавать системе. Время несёт и передает пару сил. Это одна из возможностей, благодаря которой, время вносит организованность в структуру вещества.
Итак, необратимые процессы, происходящие внутри системы, способны изменять энтропию процессов, происходящих снаружи, за счёт изменения плотности времени в окружающем пространстве. При возрастании энтропии внутренней системы плотность потока времени во внутренней системе падает, а в окружающем пространстве этой системы увеличивается. А это значит, что при возрастании хаоса внутри системы поток времени, уходя из системы, уносит упорядоченность, которая нарастает в среде, окружающей систему. Упорядоченность характеризуется термином «негэнтропия».
Закон уменьшения энтропииПравить
Исходя из того, что фазовый переход – «вакуум-вещество» следует относить к процессам самоорганизации, возникает задача поиска нового инструмента для исследования физического вакуума на основе обобщения H-теоремы Больцмана на процессы самоорганизации. Поскольку физический вакуум имеет наибольшую энтропию среди всех известных физических объектов и систем, то в контексте этой задачи необходимо искать подтверждение закону уменьшения энтропии.
S-теорема Климонтовича – даёт количественную меру для описания процессов самоорганизации в сложных нелинейных открытых системах вдали от равновесия. Была сформулирована в 1983—1984 гг. Ю.Л. Климонтовичем. Особенностью процессов самоорганизации сложных нелинейных систем вдали от равновесия является уменьшение энтропии; в отличие от равновесных или близких к ним процессов, в которых самоорганизации соответствует максимум энтропии; или стационарных потоков вблизи равновесия, для которых самоорганизации соответствует максимум энтропии и минимум производства энтропии.
Климонтович Ю.Л. показал, что для процессов самоорганизации действует иной закон – закон уменьшения энтропии. Аналогом Н-теоремы Больцмана для открытых систем является S-теорема Климонтовича. Суть нового закона сводится к следующему: если за начало отсчёта степени хаотичности принять «равновесное состояние», отвечающее нулевым значениям управляющих параметров, то по мере удаления от равновесного состояния, вследствие изменения управляющего параметра, значения энтропии, отнесённые к заданному значению средней энергии, уменьшаются.
Фрактальные проявления в структурах являются всеобщим признаком для множества природных проявлений. Фракталы проявляются как на макроуровне, так и на уровне элементарных частиц. Плазма не оказалась исключением. Появление регулярных структур указывает на наличие в них процессов, идущих с уменьшением энтропии. Результаты исследования уменьшения энтропии могут оказаться ключевыми для понимания процессов в физическом вакууме, приводящих к рождению дискретного вещества из вакуума.
Теорема Климонтовича практически снимает запрет на возможность возникновения регулярных структур в континууме. В рамках теории физического вакуума, используя S-теорему Климонтовича, появляется возможность обосновать возникновение не только регулярных структур в континууме, но и порождение дискретных частиц из непрерывного вакуума. Одним из следствий S-теоремы Климонтовича является вывод о том, что корни дискретности следует искать в непрерывности. Закон уменьшения энтропии Климонтовича даёт ключ к разрешению фундаментальной коллизии непрерывности и дискретности, которая до сих пор не нашла своего решения. Физический вакуум – дискретный.
Энтропия и физический вакуумПравить
Изменение энтропии необходимо рассматривать в непрерывной связи с взаимодействием материи с физическим вакуумом.
Существует множество теорий, рассматривающих физический вакуум не как пустое пространство, а как некоторую энергетическую среду, в которой существует материя и которая является средой распространения волн и взаимодействий – гравитационных, электромагнитных и т.д. Выводя свои знаменитые уравнения электродинамики, Максвелл исходил из существования физического вакуума. Поль Дирак рассматривал его как скомпенсированное состояние электрон-позитронных пар, вызывающее их спонтанное рождение при флуктуациях энергии физического вакуума.
Физический вакуум, заполняющий все пространство Вселенной, можно представить в виде сгустков энергии, образующих пространственную упругую решетку. Любое энергетическое воздействие на материю – деформация, нагрев и т.д. через колебания атомов приводят к интенсификации колебаний энергетических узлов решетки физического вакуума и, следовательно, увеличению энергетической плотности последнего.
Эйнштейн рассматривал гравитацию как искривление пространства-времени – именно деформациями, по его мнению, объясняется гравитация. Увеличение энергетической плотности физического вакуума делает пространство более стойким к деформации, и, следовательно, уменьшает гравитационное взаимодействие, а также замедляет время.
Таким образом, физический вакуум является средой, в которой отражаются энергетические процессы, проходящие в материальных телах, тем самым автоматически термодинамическая система переводится из закрытой системы в открытую систему.
Антиэнтропийные процессы происходят при разных энергетических воздействиях на материю – при нагреве и охлаждении, разряде конденсаторов, таянии льда, кристаллизации сплава Вуда, горении электрической лампочки, работе песочных часов, при упругой и пластической деформации различных материалов и др.
В проведённых экспериментах при внесении энергии в тело (нагрев, деформация и т.д.) вес уменьшался, а в обратных процессах – охлаждение, кристаллизация – увеличивался.
Восстановление веса образцов в течение времени происходило из-за постепенного восстановления энергетической плотности физического вакуума – уменьшения интенсивности его колебаний, вызванных воздействием материального тела.
Уменьшение веса происходило как после упругой, так и после пластической деформации. Величина изменения веса зависела не столько от величины энергетического воздействия, сколько от его мощности.
ИсточникиПравить
См. Козырев Н.А. Избранные труды. – Л.: ЛГУ, 1991.
Савченко А.М. Взаимосвязь конфигурационной энтропии, материи и Физического Вакуума // Атомная стратегия, № 78, 2013.
Савченко А.М., Юферов О.И., Маранчак С.В., Ершов С.А. Физико-энергетическая природа энтропии смешения / Материалы конференции LAM-12 (Liquid and Amorphous Metals), Метц, Франция, 2004. (Феномен и ноумен времени. Том 2 (1), 2005).
Косинов Н.В., Гарбарук В.И., Поляков Д.В. Энергетический феномен вакуума – 2 // Академия тринитаризма, 2005.
Шипов Г.И. Теория физического вакуума: Теория, эксперименты и технологии. – М.: Наука, 1996.
Шипов Г.И. Теория физического вакуума в популярном изложении. Развитие программы Единой Теории Поля, выдвинутой А. Эйнштейном. – М.: Изд. ООО «Кириллица-1», 2002.
Шипов Г.И., Гаряев П.П. Квантовый геном в понятиях теории физического вакуума. – М.: Концептуал, 2018.
Кириленко Н.Я. Концепции современного естествознания. – Коломна: КИППК, 2005.
Кириленко Н.Я. Естественнонаучная картина мира. – Коломна: КФ ВАУ, 1999.
Кириленко Н.Я. Физическая картина мира. – Коломна: КФ ВАУ, 1997.
Полевая концепция физического вакуума.