Ушёл из жизни выдающийся человек, Сергей Евграфович Ефимовский. Сделал он вклад и на научной стезе - будучи талантливым и пытливым учёным, к. ф.-м. н., а последние 8 лет и возглавляя кафедру СГМУ. Однако я его помню, как папу Кролика, похожего на Пуговкика воспитателя в спортивно-оздоровителем лагере, блестящего декламатора поэзии и прозы, не знающего покоя в окормлении семьи отца и мужа, увлекательного собеседника. С особым теплом вспоминаю наши беседы об энтропии и физике в искусстве. Энтропия взяла верх.
Семья Ефимовских всегда задавала культурно-возвышенный вектор. Отец Сергея Евграфовича, Евграф Николаевич, был переводчиком и журналистом, преподавателем немецкого в крупнейшем техническом вузе на Русском Севере. Супруга - Екатерина Ивановна - хоровой дирижёр, хормейстер, преподаватель в музыкальной школе, участница хоровой капеллы. Старший сын - спортсмен. Младший - в Горьковской консерватории на скрипке. Сложно переоценить участие этой семьи в моей жизни. И сложно переживать утрату. Особенно когда как бы ни помог, но как надо - уже не поможешь. Дружной семье желаю я крепости духа и, как любил повторять Сергей Евграфович, «размереннее, Катя, спокойнее, как бы нехотя».
Сергею Ефимовскому в конце минувшего года исполнилось всего 60.
Несколько лет назад я пригласил Сергея Евграфовича выступить автором в журнале ЖЖ. Попросил его рассказать об энтропии. Ниже привожу статью Ефимовского.
ОБ ЭНТРОПИИ
Наверняка вы наблюдали на своем рабочем столе следующую картину. После генеральной уборки на нем идеальная чистота и порядок. Но проходит время - и как-то незаметно книги оказываются разбросанными по разные стороны, ручки куда-то пропадают, а нужную бумагу долго не удается отыскать. Это общее самопроизвольное увеличения хаоса с течением времени иллюстрирует один из фундаментальных законов природы - II начало термодинамики, или закон возрастания энтропии. Энтропия определяется как мера хаоса. Чем выше уровень порядка в системе, тем ниже энтропия. Все естественные процессы в замкнутой системе движутся в сторону увеличения энтропии. По этой причине самые совершенные здания со временем разрушаются, обрабатываемые человеком плодородные почвы превращаются в пустыни, а люди стандартизируются и становятся похожими друг на друга. Этот закон позволил немецкому физику Клаузиусу в 19 веке даже сформулировать закон о тепловой смерти Вселенной. В процессе обмена энергией в замкнутой системе температура разных частей Вселенной выравнивается, и когда это произойдет, уже не будет работать ни один двигатель, не сможет существовать ни одно живое существо, т. к. производить энергию можно только при наличии разности температур между частями системы. Т. о., по Клаузиусу, нас ожидает теплый размазанный по всей Вселенной бульон.
Итак, в замкнутых (закрытых) системах энтропия необходимо возрастает. В этой связи выдающийся австрийский физик Э. Шредингер в середине ХХ века опубликовал статью «Что такое жизнь с точки зрения физики?». Он писал, что, рождаясь и развиваясь, человек, к сожалению, в итоге приближается к хаотическому состоянию равновесия, которое именуется смертью. Чтобы избежать смерти, человек всеми способами должен бороться с производством энтропии. Жизнь - это непрерывная борьба с увеличением энтропии. Любое существо живет, пока приток отрицательной энтропии извне превалирует над производством положительной энтропии внутри себя. Если первый процесс требует ежедневных усилий, то второй развивается самопроизвольно без какого-либо вмешательства. Отрицательная энтропия - это чем человек питается, это получение дополнительной информации из внешней среды. «Лишь в открытой системе происходят событья, не кончается время и возможны открытья», - писал известный биофизик М. Волькенштейн. Замкнутость любой системы (а это запрет на обмен веществом, энергией, информацией, энтропией), будь то небольшая биологическая организация или громадная социальная система, практически всегда ведет к застою, а иногда и к гибели этой системы.
II закон термодинамики поставил перед физикой труднейшую задачу. Он запрещал… эволюцию. Если все в замкнутых системах движется к состоянию равновесия, где все в среднем одинаково, не тепло и не холодно, не сыто и не голодно, то как объяснить любовь, рождение детей, образование новых биологических видов, новых галактик, рождение новых музыкальных произведений, художественных полотен, архитектурных ансамблей, научных теорий?
Эта проблема не решена, но первые шаги уже сделаны. Они принадлежат лауреату Нобелевской премии Илье Пригожину. Он приходит к выводу, что самая общая система философских взглядов, на которую опиралась физика со времен Ньютона до Эйнштейна верна только приблизительно. Эта система взглядов опиралась на строгую детерминированность событий. После среды всегда следует четверг. От кошек родятся кошки. Маленькое изменение начальной скорости брошенного камня приведет к маленькому изменению траектории его полета.
Однако во многих ситуациях природа ведет себя не так. Маленькие изменения начальных условий через несколько шагов могут привести к фатальным, глобальным непредсказуемым изменениям. Таким образом, мы уже не сможем точно сказать, что будет, если мы немножко раньше или позже встанем с постели. К примеру, можем ли мы утверждать, что если мы немножко изменим жене, то и обидится она на нас тоже немножко? Другими словами, Пригожин убедительно доказывает, что наш мир не детерминичен, а стохастичен, т. е. подчиняется законам статистики (или теории вероятности), а не причинности. И это обстоятельство - скорее правило, чем исключение.
Другой вывод, к которому приходит Пригожин, касается понятия хаоса. Оказывается, что увеличение хаоса (энтропии) может привести в некоторой точке к… возникновению порядка в системе. Такие системы уже экспериментально наблюдались. Однако каков будет уровень организации системы и будет ли это действительно уровень порядка, предсказать достоверно принципиально невозможно.
Posted via
LiveJournal app for iPhone.