4.1.2. Роль энтропии как меры хаоса

Энтропия (греч. en – в, внутри; thrope – поворот) – мера внутренней неупорядоченности системы. При всех процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия или возрастает (необратимые процессы) или остается постоянной (обратимые процессы).

Это понятие впервые было введено в термодинамике для определения меры рассеяния энергии. В теории информации это понятие используется как мера неопределенности, возможность иметь разные исходы. Роль энтропии как меры хаоса стала очевидной после установления связи между механическими и тепловыми явлениями, открытия принципа сохранения энергии и понятия необратимости.

Все процессы в природе протекают в направлении увеличения энтропии. Термодинамическому равновесию системы, в которую не поступает энергия извне, соответствует состояние с МАКСИМУМОМ ЭНТРОПИИ. Равновесие, которому соответствует наибольший максимум энтропии, называется абсолютно устойчивым. Таким образом, увеличение энтропии системы означает переход в состояние, имеющее большую вероятность.

Необратимые процессы протекают самопроизвольно до тех пор, пока система не достигнет состояния, которому соответствует наибольшая вероятность, а энтропия при этом достигает своего максимума.

Энтропия характеризует вероятность, с которой устанавливается то или иное состояние, и является мерой хаотичности или необратимости. Это мера беспорядка в системах атомов, электронов, фотонов и других частиц. Чем больше порядка, тем меньше энтропия.

Деградация качества энергии означает увеличение беспорядка в расположении атомов и в характере электромагнитного поля внутри системы. То есть все процессы, «пущенные на самотек», всегда протекают так, что их беспорядок увеличивается.

4.1.3. Порядок

Натурфилософия тяготела к двум возможным подходам в объяснении порядка:

1) математизированному;

2) организмическому.

Математизированный порядок

В рамках этого подхода было сформулировано убеждение, что только математика способна и позволяет открыть порядок там, где царил хаос. Математические изыскания наделялись высшим смыслом и порождали научную парадигму, в которой хаосу места нет.

Разнообразнейшие примеры структур представляют собой иерархии объектов, имеющих вид «деревьев» (рис. 33).

В математизированном подходе преобладают рассуждения, обосновывающие исчисление всех прошлых и будущих состояний Вселенной на основании того, что относительно какого-то момента известны все силы и положения частей.

Определение порядка связано с индивидуальным строением упорядоченного множества.

Если из двух натуральных чисел предшествующим считать меньшее, то натуральный ряд не только упорядочен, но и вполне упорядочен.

Организмический порядок. Организмический подход основан на логике, что все существа произошли от существ, себе подобных.

Этот тип исследования был свойствен и Аристотелю, так как основными факторами, на которые он опирался, были факты из жизни животных: процессы рождения организмов из семян.

Одним из главных источников аристотелевского мышления явилось наблюдение за эмбриональным развитием насекомых и земноводных.

Подобно развивающемуся зародышу, вся аристотелевская теория построена на конечных причинах. Цель всякого изменения состоит в том, чтобы реализовать в каждом организме идеал его рациональной сущности. Будущее определено, так как содержится в потенции в зародышевом состоянии, в предшествующей основе. Вся информация о будущем дубе уже содержится в желуде.

Рис. 33. Эволюционное древо семейства лошадиных

(по Тыщенко В.П., 1992)

В XIX в. биологическая мысль взяла верх над математической, чему способствовало появление труда Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора», 1859 г.

Даже государство имеет естественное происхождение, подобно живым организмам. Организмический тип развития предполагает к осуществлению лишь то, что заложено.

Общество, система или индивид имеет внутри себя программу естественного развития, предполагающую весь спектр его функциональных возможностей.