Термодинамика (Сборник рефератов). Черный А.А. - 36 стр.

UptoLike

Составители: 

36
и процессов, да и сам способ обоснования, как убедительно показал А.А.
Гухман, далеко не безупречен.Энтропия системы может изменяться, но пере-
ходить из тела в тело не может, переходит только теплота. В реальных (не-
равновесных, необратимых по Клаузиусу) процессах теплообмен сопровож-
дается возрастанием энтропии, то же самое происходит и во
всех других ре-
альных процессах. В результате из-за наличия трения мир развивается одно-
сторонне - с непрерывной деградацией всех форм энергии, с неуклонным
возрастанием энтропии: энтропия мира стремится к максимуму, все формы
движения превращаются в теплоту и в ней находят свою смерть.
Чтобы вырваться из этого круга идей, различными авторами
были
предложены многочисленные иные способы обоснования энтропии. В част-
ности, Больцман дал статистическое толкование энтропии с помощью выра-
жения
S = k lnω
i
,
где k - постоянная Больцмана; ω
i
- вероятность состояния системы.
Величину S , определяемую этой формулой, иногда называют энтропией
Планка, она была положена в основу так называемой статистической термо-
динамики. Тем самым энтропия Клаузиуса, входящая в формулу и предна-
значенная исключительно для того, чтобы по-новому количественно опреде-
лить истинно простое термическое явление, оказалась связанной с мерой не-
определенности
, то есть с кругом статистических идей, которые к теплоте
никакого отношения не имеют.
В этом отношении энтропии крупно не повезло, ибо следующий ана-
логичный шаг, но уже относящийся к теории информации и кибернетики,
был сделан К. Шенноном в его математической теории связи. В своей беседе
с М. Трибусом, Шеннон не
без юмора заметил: «Меня больше всего беспо-
коило, как назвать эту величину. Я думал назвать ее «информацией», но это
слово слишком перегружено, поэтому я решил остановиться на «неопреде-
ленности». Когда я обсуждал все это с Джоном фон Нейманом, тот предло-
жил лучшую идею.
Таким образом, энтропии Планка, Шеннона и Винера (как
показал
один из классиков кибернетики Эшби, между функциями, Шеннона и Винера
принципиальной разницы нет) и негэнтропия (отрицательная энтропия)
Шредингера могут называться энтропиями и сопоставляться с энтропией
Клаузиуса только с единственной целью, чтобы иметь преимущества в споре,
в остальном же - это принципиально различные понятия. К этому следует до-
бавить, что природе
чужды понятия случайности и вероятности. К этим по-
нятиям мы искусственно прибегаем тогда, когда приходится иметь дело со
взаимодействием большого множества объектов, и мы не можем или не хо-
тим рассматривать реальный процесс во всей его сложности. В этих условиях
задача иногда существенно упрощается благодаря применению статистиче-
ского подхода. Однако было
бы ошибкой отождествлять особенности теоре-
тического подхода со свойствами природы, как нельзя отождествлять мате-
матическую формулу и описываемое ею явление. Что касается энтропии
и процессов, да и сам способ обоснования, как убедительно показал А.А.
Гухман, далеко не безупречен.Энтропия системы может изменяться, но пере-
ходить из тела в тело не может, переходит только теплота. В реальных (не-
равновесных, необратимых по Клаузиусу) процессах теплообмен сопровож-
дается возрастанием энтропии, то же самое происходит и во всех других ре-
альных процессах. В результате из-за наличия трения мир развивается одно-
сторонне - с непрерывной деградацией всех форм энергии, с неуклонным
возрастанием энтропии: энтропия мира стремится к максимуму, все формы
движения превращаются в теплоту и в ней находят свою смерть.
       Чтобы вырваться из этого круга идей, различными авторами были
предложены многочисленные иные способы обоснования энтропии. В част-
ности, Больцман дал статистическое толкование энтропии с помощью выра-
жения
                         S = k lnωi ,
       где k - постоянная Больцмана; ωi - вероятность состояния системы.
Величину S , определяемую этой формулой, иногда называют энтропией
Планка, она была положена в основу так называемой статистической термо-
динамики. Тем самым энтропия Клаузиуса, входящая в формулу и предна-
значенная исключительно для того, чтобы по-новому количественно опреде-
лить истинно простое термическое явление, оказалась связанной с мерой не-
определенности, то есть с кругом статистических идей, которые к теплоте
никакого отношения не имеют.
       В этом отношении энтропии крупно не повезло, ибо следующий ана-
логичный шаг, но уже относящийся к теории информации и кибернетики,
был сделан К. Шенноном в его математической теории связи. В своей беседе
с М. Трибусом, Шеннон не без юмора заметил: «Меня больше всего беспо-
коило, как назвать эту величину. Я думал назвать ее «информацией», но это
слово слишком перегружено, поэтому я решил остановиться на «неопреде-
ленности». Когда я обсуждал все это с Джоном фон Нейманом, тот предло-
жил лучшую идею.
       Таким образом, энтропии Планка, Шеннона и Винера (как показал
один из классиков кибернетики Эшби, между функциями, Шеннона и Винера
принципиальной разницы нет) и негэнтропия (отрицательная энтропия)
Шредингера могут называться энтропиями и сопоставляться с энтропией
Клаузиуса только с единственной целью, чтобы иметь преимущества в споре,
в остальном же - это принципиально различные понятия. К этому следует до-
бавить, что природе чужды понятия случайности и вероятности. К этим по-
нятиям мы искусственно прибегаем тогда, когда приходится иметь дело со
взаимодействием большого множества объектов, и мы не можем или не хо-
тим рассматривать реальный процесс во всей его сложности. В этих условиях
задача иногда существенно упрощается благодаря применению статистиче-
ского подхода. Однако было бы ошибкой отождествлять особенности теоре-
тического подхода со свойствами природы, как нельзя отождествлять мате-
матическую формулу и описываемое ею явление. Что касается энтропии

                                   36