Пять мифов о развитии и энтропии. Миф четвёртый.
Что ж энтропия – хаос, беспорядок, растущий в шторм, под гром мятежных бурь?
Нет, в штиль, на кладбище, когда мир гладок, как ясная небесная лазурь.
Энтропию называют как мерой беспорядка, так и мерой равновесности, хотя эти понятия выглядят почти антонимами. Однако, изменяя масштаб рассматриваемого явления, можно убедиться, что равновесность является предельным случаем беспорядка. Чем мельче и чем равномернее перемешаны порождающие его неоднородности, тем ближе беспорядок к равновесности. Более того, равновесность достигается именно благодаря хаотичному движению элементов.
Представим себе, что в некоторой среде случайно разбросаны очаги высокого и низкого давления. В обыденном смысле и в макроскопическом масштабе это выглядит, как беспорядок. Равновесное распределение давления представляется нам, напротив, упорядоченным. Аналогично, спокойное ламинарное течение выглядит более упорядоченным, чем бурное турбулентное, море при штиле мы назовём менее хаотичным, чем в шторм. С точки зрения термодинамики всё точно наоборот! Процессы, предоставленные сами себе, движутся от «беспорядка» в обыденном смысле и макроскопическом масштабе к равновесности и «беспорядку» в термодинамическом смысле и микроскопическом масштабе.
Можно наблюдать этот парадокс и в обществе. Спокойное течение жизни даёт каждому человеку относительную свободу в рамках его общественного и экономического положения, что обеспечивает определённую равновесность и хаотичность общественного состояния в целом. Энтропия при этом высока и имеет тенденцию к росту. Однако внешние или внутренние силы могут такое состояние нарушить. Хаос войны, революции, смуты, природных или экономических неурядиц сужает возможности каждого человека, заставляя строго придерживаться одной из краткого списка стратегий поведения (возможно даже антиобщественных). Общество поляризуется, его силы концентрируются, энтропия снижается. После разрешения кризиса и ослабления дестабилизирующих сил дисциплина вновь падает, а эгоизм и энтропия растут.
Итак, энтропию можно называть мерой беспорядка, только если понимать под беспорядком неопределённость на уровне элементов изучаемого множества. Множество в целом при высокой энтропии выглядит, напротив, равновесным, упорядоченным. Можно усмотреть в этом аналогию с законом Седова, согласно которому многоуровневая система повышает свою сложность (необходимую, в соответствии с принципом необходимого разнообразия Эшби, для управления другими системами), перенося разнообразие с нижних уровней на верхние. Беспорядок, то есть энтропия, на нижних уровнях при этом уменьшается, система уходит от равновесности, но верхние уровни оставляют свободу (энтропию!) за собой.
С.Д. Хайтун высказывает иное мнение, пытаясь доказать, что беспорядок может убывать при росте энтропии. Об ошибке, приведшей его к такому выводу, можно прочитать в моей заметке "Э.Шрёдингер и эволюция, С. Хайтун и беспорядок" (http://proza.ru/2020/06/17/11)
Далее - http://www.proza.ru/2018/09/30/1984
Назад - http://www.proza.ru/2018/09/30/1977
Начало (Пять мифов о развитии и энтропии. Введение http://www.proza.ru/2018/09/30/1948)