V-kosmose.com

Живые системы и эволюция

Физика > Живые системы и эволюция

 

Изучите процесс эволюции и живые системы в условиях энтропии Вселенной: определение, значение увеличения и уменьшения энтропии, формула, влияние на Землю.

Энтропия одной части Вселенной будет падать, если общее изменение энтропии возрастет.

Задача обучения

  • Вывести условия для уменьшения энтропии в части пространства.

Основные пункты

  • Живые организмы развивались, чтобы стать максимально структурированными, и уступают по энтропии тем формам, из которых появились.
  • Возможно, при увеличении общей энтропии Вселенной, система уменьшит свои показатели:
  • ΔStot = ΔSsys + ΔSenv > 0.
  • Нашу планету можно воспринимать как тепловой двигатель, функционирующий между горячим резервуаром (Солнце) и холодным (темное пространство).

Термин

  • Энтропия – мера распределения равномерной энергии в системе.

Некоторые люди не совсем верно интерпретируют второй закон и полагают, что эволюция нарушает его. Мы знаем, что все началось с простейших организмов, которые развивались и становились сложнее. Это иллюстрация уменьшения энтропии земной биосферы. Дело в том, что организмы стремились стать высокоструктурированными и сейчас уступают по энтропии тем формам, из которых появились. Однако есть возможность, что при общем росте энтропии Вселенной в системе она уменьшится: ΔStot = ΔSsys + ΔSenv > 0.

Получается, что ΔSsys может быть отрицательным, если ΔSenv – положительный и превосходит по величине.

Как системе удается уменьшить энтропию? Для этого нужна транспортировка энергии. Представьте, что вы добыли руду, трансформировали в сталь и построили мост. По сути вы выполнили работу, которая снизила показатель энтропии в конкретной системе. Также и солнечная энергия уменьшает энтропию земных локальных систем, то есть ΔSsys – отрицательна. Но общая вселенская энтропия растет, а ΔSenv – положительный. Выходит, что нет нарушения второго закона, а ΔStot > 0.

Всякий раз, когда растения сберегают определенную часть солнечной энергии в виде химической или воздушный поток помогает лететь птице, планета становится тепловым двигателем. То есть, Земля расположена между раскаленным резервуаром (Солнце) и холодным (темное пространство). Последнее приводит к локальным сокращениям энтропии, так как использует часть теплопередачи от Солнца. Небольшой объем хранится в структурированных земных системах, что уменьшает сокращение.

Земная энтропия может уменьшится благодаря тому, что планета сберегает определенную часть солнечной теплопередачи. Общий показатель энтропии сильно растет, а Земля приближается к более структурированной форме с живыми организмами и энергетическими запасами


Понравилась статья? Расскажи друзьям!