Тепловые устройства и инновации на основе термодинамики. Черный А.А. - 8 стр.

внутренних беспорядочных флуктуаций (дом, например, воздвигается строи-
телями, а не в результате внутренних хаотических движений). В реаль-
ности все системы формируются под воздействием окружающей среды.
Для различения реальных систем, которые, отделяясь от окружающей Все-
ленной, приходят в состояние с низкой энтропией, и больцмановских по-
стоянно изолированных от окружающей среды систем, Г.Рейхенбах назвал
первые ветвящимися структурами - в их иерархии упорядоченность каж-
дой зависит от предыдущей. Ветвящаяся структура ведет себя асимметрично
во времени по причине скрытого воздействия извне. При этом причина
асимметрии - не в самой системе, а в воздействии. В реальном мире
больцмановских систем нет. Асимметричные во времени процессы сущест-
вуют и в областях за пределами термодинамики. Примером таких процес-
сов могут служить волны (в том числе радиоволны). Так, радиоволны рас-
пространяются от передатчика в окружающее пространство, но не наобо-
рот. Аналогично обстоит дело с распространением волн от брошенного в
пруд камня. Волны, бегущие от источника (предположим, брошенного в
пруд камня) в разные стороны, называют запаздывающими. В принципе
возможны и опережающие волны, которые могут возникнуть тогда, когда
возмущения сначала проходят через удаленную точку, а затем сходятся в
месте распространения источника волны. Изолированный пруд есть симмет-
ричная во времени система, как и больцмановский сосуд с газом. Брошен-
ный в него камень создает ветвящуюся структуру. Радиоволна же обратно
не вернется, ибо распространяется в безграничном пространстве. Здесь
мы имеем дело с неограниченной диссипацией (рассеянием) волн и частиц,
являющей собой еще один тип необратимой временной асимметрии. Зна-
чит, образование ветвящихся структур и необратимая асимметрия беско-
нечного волнового движения делают необходимым учет крупномасштаб-
ных свойств Вселенной.
        Таким образом, дискуссия по поводу второго начала термодинамики
привела к выводу, что законы микромира ситуацию с "демоном Мак-
свелла" делают неосуществимой, но вместе с тем она способствовала
уяснению того, что второе начало термодинамики является законом стати-
стическим.
         Третье начало термодинамики (теорема Нернста) : энтропия физи-
ческой системы при стремлении температуры к абсолютному нулю не зави-
сит от параметров системы и остается неизменной. Другие формулировки
теоремы: при стремлении температуры к абсолютному нулю все изменения
состояния системы не изменяют ее энтропии; при помощи конечной после-
довательности термодинамических процессов нельзя достичь температуры
абсолютного нуля. М.Планк дополнил теорему гипотезой, согласно которой
энтропия всех тел при абсолютном нуле температуры равна нулю. Из теоре-
мы вытекают важные следствия о свойствах веществ при температурах,
близких к абсолютному нулю: приобретают нулевое значение удельные теп-
лоемкости при постоянных объеме и давлении, термический коэффициент
расширения и давления. Кроме того, из теоремы следует недостижимость аб-
                                   8