Страница 81 - Разум природы и разум человека - А.М. Хазен - Философия как наука - Философия на vuzlib.su
Тексты книг принадлежат их авторам и размещены для ознакомления Кол-во книг: 64

Разделы

Философия как наука
Философы и их философия
Сочинения и рассказы
Синергетика
Философия и социология
Философия права
Философия политики

  • Статьи

  • align=left style='text-align:left'>Избыточность производства энергии в живых системах

    В моих предыдущих работах [2] – [11] было введено понятие об из­быточности производства энергии в живых системах. Поясню его.

    Если изобразить цикл Карно в трёхмерных координатах, вклю­ча­ю­щих в себя плоскость информации и семан­тической информации  , то получится схема рис. 6.10.  В этой плоскости цикл Карно (обычно опи­сываемый в плоскости ) изображает отрезок прямой АВ, для кото­ро­го выполняется условие:

    .                                            (6.15)

    Рис. 6.10.

     

    Рис. 2.12.

     
    Домножая числитель и знаменатель на температуру системы (что не изменяет результата) можно это условие сформу­ли­ровать в терминах энергии. Оно озна­ча­ет, что в цик­ле Кар­но изменения энтро­пии-информа­ции как фи­зи­чес­кой переменной (и свя­занной с ней энергии) в точности равно из­мене­нию се­манти­чес­кой ин­фор­мации (и соот­ветст­вен­­но той части энергии, ко­торая, как из­вестно из классической термо­ди­­намики, полно­стью пре­в­рати­ма в механи­чес­кую ра­боту – свободной энергии Гельм­гольца F). Имен­но поэтому для цик­­ла Карно в пра­вой части (6.15) сто­ит единица.

     Поток тепла (без кото­ро­го рабо­тать тепловая машина не может) про­ходит через неё и тем уве­личивает энт­ропию окружающей среды, но сам цикл Карно информацию (энт­ропию) и семантическую информацию окружающей среды не из­ме­ня­ет. Этим использование в (1.14) парамет­ров цикла Карно устанав­ли­ва­ет гра­ницу, влево от которой выполняется условие:

    .                                              (6.16)                    

    Примером процессов в этой области может служить неидеальный (с участием необратимости) цикл Карно. Это диссипативные процессы. В результате замкнутого цикла энтропия окружающей среды возрастает сверх той её величины, которую задаёт поток теп­ла, проходящий через машину.

    Если при производстве энергии вы­полняется условие:

    ,                                             (6.17)  

    то приращение энтропии окружающей сре­ды отрицательно по отноше­нию к уров­ню, заданному потоком тепла при работе цикла. Та­­кое про­из­водство энергии есть избы­точ­ное. Это ус­ловие является ха­­рак­терной особенностью нетепловых тер­мо­ди­на­ми­чес­ких циклов ме­та­бо­лизма.

    Как ясно из предыдущего, осо­бен­ность из­бы­точной энергии сос­то­ит в том, что её источником является энергия химических связей. Она была “спрятана” в этих связях и тем ис­клю­чена из источников роста энтропии. Переход этой энергии в состав живых систем как избыточной означает тем самым создание новых пу­тей роста энтропии, предельным случаем которых является распад по­гиб­шего организма. Поэтому в фун­даментальные причины возникнове­ния и эволюции жизни входит рост энт­ропии за счёт новых возмож­нос­тей, создаваемых избыточной энер­ги­ей. Аналогичное относится и к кван­­там излучения Солнца, ко­торые яв­ля­ются внешним источником энер­гии по отношению к Земле. Их погло­щение растительными форма­ми жизни создаёт большие возможности увеличения энтропии, чем прос­тая диссипация их энергии.

    В утилитарном смысле избыточность производства энергии живы­ми системами выражается тем, что метаболизм организмов задаёт их предельные размеры и активность в функции от возможностей производ­ст­ва энергии, а не наборот. Как я многократно подчеркиваю в предыду­щих работах и в этой книге, селекция сельскохозяйственных растений и животных в сторону увеличения энергонасыщенности и размеров их плодов или их самих бы­ла бы невозможна, если бы не существовала избы­точность про­изводства энергии (в смыс­ле условия (6.17)) как ве­ду­щая особенность всех форм жиз­ни.  





     
    polkaknig@narod.ru ICQ 474-849-132 © 2005-2009 Материалы этого сайта могут быть использованы только со ссылкой на данный сайт.