Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Гамов Г. -> "Мистер Томпкинс внутри самого себя." -> 115

Мистер Томпкинс внутри самого себя. - Гамов Г.

Гамов Г., Ичас М. Мистер Томпкинс внутри самого себя. — И.: Удмурский университет, 1999. — 328 c.
ISBN 5-7029-0343-9
Скачать (прямая ссылка): mistertopkinsvnutrisamogosebya1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 129 >> Следующая


Облака начали принимать фантастические очертания

Механистическая школа считает, что все явления, наблюдаемые в живом организме, могут быть в конце концов сведены к обычным физическим законам, которым подчиняются атомы, образующие организм, и что различие между живой и неживой материей сводится толь-
294

Мистер Томпкинс внутри самого себя

ко в относительной сложности. Представители механистической школы считают, что основные проявления жизни, такие, как рост, движение, воспроизведение и даже мышление целиком и полностью зависят от сложности молекулярных структур, образующих живые организмы, и могут быть, по крайней мере в принципе, объяснены теми же фундаментальными законами физики, которые определяют обычные процессы в неживой природе.

Мистеру Томпкинсу показалось забавным, что его сын приобрел привычку говорить так, будто читает лекцию перед аудиторией.

— Различие в подходах виталистической и механистической школы мне понятны, — улыбнулся он, — но какое отношение все это имеет к солнечным лучам и росту растений?

— Самое непосредственное. Дело в том, что на первый взгляд кажется будто все живые организмы нарушают один из наиболее фундаментальных законов физики — закон возрастания энтропии, — ответил Уилфред.

— Но что такое энтропия? — поинтересовался мистер Томпкинс. — И почему она только возрастает?

— Видишь ли, понятие энтропии связано с понятием беспорядка. Все материальные тела, изучением которых занимается физика, состоят из огромного числа молекул, совершающих интенсивное тепловое движение. Воздух представляет собой не что иное, как рой молекул кислорода, азота и двуокиси углерода, которые с бешеной скоростью носятся по всем направлениям, сталкиваясь друг с другом и со стенами комнаты, молекулы воды в озере движутся не столь свободно: они не жестко склеены между собой межмолекулярными силами, поэтому их тепловое движение напоминало бесцельное копошение множества червей в жестянке рыболова. Молекулы, образующие весла, которые я держу в руках, занимают фиксированные положения, так как это молекулы твердых тел, но и они участвуют в нескончаемой тепловой пляске, совершая колебания относительно положения равновесия и передвигаясь скачками. Самая характерная отличительная особенность теплового движения состоит в отсутствии порядка, в состоянии элементарного хаоса, как говорят физики.

— А всегда ли тепловое движение должно быть столь беспорядочно? — спросил мистер Томпкинс.

— Нет. Нетрудно представить себе случаи, когда одна треть молекул воздуха в комнате движется вверх и вниз по вертикали между
Озеро мечтаний

295

полом и потолком, другая треть движется по горизонтам между передней и задней стеной, а остальная треть движется также по горизонтам, но между правой и левой стеной. Но если бы в какой-то момент времени молекулы двигались именно таким образом, то вскоре из-за столкновений их скорости оказались бы распределены по всевозможным направлениям. Упорядоченное движение молекул полностью не исключено и всегда имеется шанс, что в какой-то момент и на очень короткое время, если наблюдение продолжается достаточно долго, тепловое движение может стать упорядоченным. Но такое событие весьма мало вероятно. Ставить на то, что оно произойдет, все равно, что ставить на то, что при бросании монеты она несколько сотен раз подряд выпадет вверх орлом, хотя такое также встречается, хотя и очень-очень редко.

Степень беспорядка, случайности молекулярного движения в физике измеряется энтропией, которая по причинам, входить в которые здесь было бы неуместно, определяется как логарифм вероятности, приписываемой конкретному типу движения. Поэтому наибольшее значение энтропии соответствует наиболее вероятному совершенно беспорядочному движению, в то время как типам молекулярного движения, которые обладают определенной степенью порядка, физики приписывают меньшие значения энтропии.

— А что такое закон возрастания энтропии? — поинтересовался мистер Томпкинс.

— Закон неубывания энтропии утверждает, что естественная тенденция событий заключается в переходе от менее вероятных, или упорядоченных, распределений к более вероятным распределениям, обладающих большей степенью беспорядка. Моя жена Вера, как любая домохозяйка, хорошо знакома с законом возрастания энтропии. Чтобы поддерживать порядок в доме, требуется все время прилагать усилия, и сколько бы вы ни трудились, все будет мало. А вот для того, чтобы в доме воцарился беспорядок, никаких усилий не требуется; достаточно посидеть сложа руки денек-другой. Тому, кто по долгу службы отвечает за состояние дорожных покрытий, нет необходимости заботиться о специальном оборудовании, чтобы сделать вверенные его попечению дороги совершенно непроезжими. А всякому армейскому офицеру известно, каких усилий стоит научить солдат ходить в ногу и как легко нарушается строй, если лишь немного ослабить дисциплину.

— А разве нельзя как-нибудь обойти столь печальное положение вещей в природе? — улыбнулся мистер Томпкинс.
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 129 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed