Энтропия и сложность для чайников
Энтропия и сложность для чайников
Эту тему хотелось бы посвятить развенчанию распространенных мифов, связанных с понятиями энтропии, сложности, упорядоченности и вторым началом термодинамики. Эти мифы бытуют в основном в среде дарвинистов, поскольку необходимы им для оправдания возможности самопроизвольной эволюции живых организмов. Вот некоторые наиболее одиозные мифы:
Ученые всегда и во всем сомневаются, это их работа, и это нормально. Они даже иногда оспаривают теорию относительности Эйнштейна и закон сохранения энергии. Но второе начало термодинамики просто чемпион по нападкам. Этому есть лишь одно объяснение - идеологическая мотивированность.
Действительно, если дарвинист согласится признать второе начало термодинамики без оговорок и надуманных ограничений, то ему придется признавать и существование Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами.
Первый миф наиболее распространен. Это первое, с чего начинают оправдываться дарвинисты на любых дискуссионных площадках. И именно этот пункт как нельзя более красноречиво показывает степень невежества этой категории граждан.
Закон сохранения энергии в большинстве своих частных форм, так же как и второе начало термодинамики, сформулирован для изолированных систем, но действует он в любых системах. Оба закона аддитивны, и в этом плане они ничем друг от друга не отличаются. Поэтому говорить о том, что второе начало где-то не действует, абсурдно, и равносильно тому, что якобы и закон сохранения энергии где-то не действует.
Негэнтропия, свободная энергия, также как и просто энергия, не могут вдруг взять и появиться ниоткуда. Следовательно и сложность не может появиться ниоткуда. Ее можно только перенести откуда-то из другого места (как и энергию). Общее же количество свободной энергии и общая сложность в природе могут только снижаться (за счет потерь).
В общем виде второе начало термодинамики для открытых систем сформулировал И.Пригожин:
,
где deS - изменение энтропии за счет внешних процессов, diS - изменение энтропии за счет процессов, протекающих внутри системы,
Второй миф также продиктован исключительно желанием во что бы то ни стало обойти второе начало термодинамики в угоду идеологическим догмам. На самом же деле второе начало нисколько не сложнее, чем остальные законы физики, а может быть и намного проще их.
Третий миф, как и первый, связан с элементарной безграмотностью.
Первый член в уравнении deS позволяет привносить в систему негэнтропию (отрицательную энтропию, свободную энергию, сложность). Это может осуществляться только с веществом, богатым свободной энергией, и больше никак. То есть, чтобы привнести в систему отрицательную энтропию, надо где-то взять вещество, обогащенное свободной энергией (сложное), и переместить его внутрь системы. Обычная энергия без вещества лишь поднимет температуру системы, увеличит тепловую энергию и уменьшит свободную энергию. А значит сложность снизится.
Энергия способна лишь разрушать. Кент Ховинд ярко и образно доносит эту мысль до публики (смотрим с 1:29:25):
Хорошей иллюстрацией этой мысли также могут служить холодильники и кондиционеры. Холодильник не может охладить помещение, в котором он работает. Несмотря на то, что температура в холодильной камере снижается, общая температура в комнате растет. Энергия, потребляемая из розетки, идет на нагрев помещения. Кондиционеры, в отличие от холодильников, справляются с задачей охлаждения помещения, но лишь за счет того, что имеют наружный блок или выхлоп, которые нагревают окружающую среду за окном.
Есть еще один хороший пример, с демоном Максвелла. Его тоже зачастую приводят особо продвинутые "деятели" всяческих наук, которые при этом не потрудились даже заглянуть в Википедию.
Суть эксперимента состоит в том, что если снабжать демона энергией, то частицы можно разделить на холодные и горячие, и таким образом добиться снижения энтропии. Однако сам демон при этом нагреется и сведет все усилия к нулю. Энтропия всей системы, включая демона, вырастет. Расчеты прилагаются. Батарейка считается внешним элементом, поскольку в расчетах не учитывается.
Энтропия в системе, конечно, может снижаться и за счет простого отвода тепла от объекта. В этом случае свободная энергия системы может увеличиваться, а сложность соответственно расти. Последнее лишь предположение, но можно пока допустить подобный сценарий.
Видим, что во-первых, общая свободная энергия и сложность все равно уменьшаются за счет неизбежного рассеяния части свободной энергии при нагреве-охлаждении. Во-вторых, если брать планету Земля в целом, то температура на ней отнюдь не снижается, что не способствует росту сложности. В живых организмах температура также постоянна, и зачастую даже выше, чем в окружающей среде. И если даже в каком-то отдельном организме температура понизится временно, то при очередном повышении все гипотетические приобретения сведутся на нет.
Но в принципе, роста свободной энергии, а значит и сложности, в чайнике может и вовсе не происходить. Действительно, откуда в чайнике при охлаждении возьмется дополнительная свободная энергия? Взяться ей неоткуда.
Согласно формулам, рост свободной энергии в чайнике совершенно неочевиден:
F = U - TS,
U = Q - A,
где F- свободная энергия, U - внутренняя энергия, T - температура, S - энтропия, Q - теплота, A - работа.
Работу в нашем случае можно принять за ноль. Получаем:
F = Q - TS.
Все три параметра теплота Q, температура T и энтропия S в чайнике убывают, следовательно со свободной энергией может происходить все, что угодно. Вполне вероятно, что она также убывает. Следовательно, поводов говорить о самоусложнении термодинамических (живых) систем вовсе не остается.
Таким образом, мы видим, что миф номер четыре оказывается полностью несостоятельным.
Хотелось бы попутно разоблачить еще один миф, который часто муссируют дарвинисты в связи с фактом поддержания в живых системах пониженного уровня энтропии по сравнению с окружающей средой. Они объясняют это тем, что негэнтропия поступает в организм с едой. Но этот аргумент смехотворен. Во-первых, неизвестно, откуда в пище, допустим, растительной, вообще возьмется сложность. Солнечная энергия может лишь увеличивать энтропию. А во-вторых, любая сложность полностью разрушается в пищеварительной системе. Белки разрушаются в желудке и кишечнике до аминокислот, а ДНК деградирует до отдельных нуклеотидов. Все эти жалкие остатки былой роскоши по уровню свободной энергии и сложности не могут сравниться с полноценными белками и ДНК организма. Следовательно, для создания всего этого богатства организму требуется черпать негэнтропию из других источников, но никак не из пищи.
Пятый пункт. Понятие сложности часто пытаются заменить понятием упорядоченности, порядка. Объясняют это непонятностью и неопределенностью термина сложность и наглядностью термина упорядоченность. Однако в реальности дело обстоит с точностью до наоборот. У термина упорядоченность не существует научного определения, это бытовой термин. Порядок может рассматриваться лишь как аналог или синоним регулярности, периодичности, повторов, закономерностей.
Сложность же, напротив, имеет строгое формальное определение. Это описательная или Колмогоровская сложность. Она представляет собой длину описания какой-либо строки, последовательности. В нашем случае это описание термодинамической системы. Чем описание длиннее, тем сложность выше.
Самой большой сложностью обладают неупорядоченные системы, а самой маленькой - упорядоченные, имеющие множество повторов, регулярностей, закономерностй, позволяющих сжать исходное описание до минимальных размеров. Отсюда видно, что сложность и упорядоченность - это противоположные понятия.
Дарвинистов обычно повергает в недоумение тот факт, что энтропия растет с увеличением хаотичности системы, и противоположная величина - негэнтропия (свободная энергия, сложность) тоже растет по мере возрастания хаотичности. Но ничего странного в этом на самом деле нет, наоборот, всё ясно и логично. Энтропия связана с описанием тех структур и взаимосвязей системы, которые отвечают за тепловую энергию. Соответственно, негэнтропия - это описание тех структур и взаимосвязей, которые отвечают за свободную энергию системы. Ясно, что с ростом хаотичности системы оба описания - и энтропийное, и негэнтропийное растут. А длина описаний - это и есть сложность. Можно сказать, что есть две сложности - тепловая энтропийная сложность, и негэнтропийная сложность. Но тепловая сложность нас не интересует, поэтому этот термин на практике не используется. А негэнтропийная сложность имеет прямое отношение к живым организмам, она нас интересует. Её мы и используем на практике, когда говорим об усложнении или упрощении термодинамической (живой) системы. Усложнение означает, что живая система содержит большее количество свободной энергии, живые структуры и взаимосвязи содержат большее количество информации, их описание более длинное.
Например, более длинная ДНК при прочих равных всегда более сложная чем короткая ДНК, поскольку её описание длиннее. ДНК с хаотичным содержимым всегда сложнее, чем упорядоченная ДНК, потому что описание упорядоченной ДНК за счет частых повторов и регулярностей хорошо сжимается, и в итоге такое описание оказывается радикально более коротким чем описание неупорядоченной ДНК.
С этих позиций становится понятно, почему у нобелевского лауреата Ильи Пригожина не получилось объяснить возникновение и существование живых организмов. Его усилия были направлены не туда. Он изучал процессы самоорганизации, понимая под этим упорядочивание. Ясно, что упорядочивание - это побочное явление, не связанное с самоусложнением, и даже противоположное ему. Можно открыть какие-то механизмы самоупорядочивания, но механизмы усложнения таким образом не найти. В рамках термодинамики это принципиально невозможно сделать. Механизмы противодействия энтропии следует искать в новых, еще не открытых, законах природы, присущих лишь живым системам.
Об этом писал академик Струминский Владимир Васильевич. Антиэнтропийные законы для живых систем пытался сформулировать профессор Кобозев Николай Иванович.
Физик Сергей Вертьянов специально изучал синергетику, неравновесную термодинамику Пригожина, но был разочарован, так как узнал, что ни Илье Пригожину, ни его коллегам не удалось приблизиться к решению проблемы возникновения жизни (с 5 мин 20 сек):
- Второе начало термодинамики не применимо к живым системам, поскольку оно сформулировано для закрытых систем, а живые системы открытые
- Второе начало термодинамики сложное для понимания и неоднозначное в трактовке
- Поступление энергии способно привести к усложнению системы
- Энтропия на Земле и в живых системах может снижаться, а сложность возрастать. Второе начало термодинамики допускает самоусложнение термодинамических (живых) систем
- Понятие сложности неоднозначно и расплывчато, плохо согласуется со вторым началом термодинамики, плохо описывает живые системы, и лучше использовать вместо него более определенное понятие упорядоченности
- Синергетика описывает механизмы самоусложнения, а возможность самоусложнения доказана Ильей Пригожиным
Ученые всегда и во всем сомневаются, это их работа, и это нормально. Они даже иногда оспаривают теорию относительности Эйнштейна и закон сохранения энергии. Но второе начало термодинамики просто чемпион по нападкам. Этому есть лишь одно объяснение - идеологическая мотивированность.
Действительно, если дарвинист согласится признать второе начало термодинамики без оговорок и надуманных ограничений, то ему придется признавать и существование Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами.
Первый миф наиболее распространен. Это первое, с чего начинают оправдываться дарвинисты на любых дискуссионных площадках. И именно этот пункт как нельзя более красноречиво показывает степень невежества этой категории граждан.
Закон сохранения энергии в большинстве своих частных форм, так же как и второе начало термодинамики, сформулирован для изолированных систем, но действует он в любых системах. Оба закона аддитивны, и в этом плане они ничем друг от друга не отличаются. Поэтому говорить о том, что второе начало где-то не действует, абсурдно, и равносильно тому, что якобы и закон сохранения энергии где-то не действует.
Негэнтропия, свободная энергия, также как и просто энергия, не могут вдруг взять и появиться ниоткуда. Следовательно и сложность не может появиться ниоткуда. Ее можно только перенести откуда-то из другого места (как и энергию). Общее же количество свободной энергии и общая сложность в природе могут только снижаться (за счет потерь).
В общем виде второе начало термодинамики для открытых систем сформулировал И.Пригожин:
,
где deS - изменение энтропии за счет внешних процессов, diS - изменение энтропии за счет процессов, протекающих внутри системы,
Формулировка второго начала для открытых систем. Продукция и поток энтропии
Пригожин предложил такую формулировку второго начала термодинамики для открытых систем (в том числе, для живых организмов):
В открытой системе изменение внутренней энергии за счёт процессов внутри системы всегда отрицательно, а изменение энтропии за счёт процессов внутри системы всегда положительно.
Подход Пригожина позволил разрешить все противоречия и спорные вопросы, которые накопились за столетие. Формулировка Пригожина сейчас принята всеми; не известно ни одного случая нарушения установленных им закономерностей.
Эту формулу тоже можно считать выражением 2 начала термодинамики для открытых систем.
Второй миф также продиктован исключительно желанием во что бы то ни стало обойти второе начало термодинамики в угоду идеологическим догмам. На самом же деле второе начало нисколько не сложнее, чем остальные законы физики, а может быть и намного проще их.
Третий миф, как и первый, связан с элементарной безграмотностью.
Первый член в уравнении deS позволяет привносить в систему негэнтропию (отрицательную энтропию, свободную энергию, сложность). Это может осуществляться только с веществом, богатым свободной энергией, и больше никак. То есть, чтобы привнести в систему отрицательную энтропию, надо где-то взять вещество, обогащенное свободной энергией (сложное), и переместить его внутрь системы. Обычная энергия без вещества лишь поднимет температуру системы, увеличит тепловую энергию и уменьшит свободную энергию. А значит сложность снизится.
Энергия способна лишь разрушать. Кент Ховинд ярко и образно доносит эту мысль до публики (смотрим с 1:29:25):
Хорошей иллюстрацией этой мысли также могут служить холодильники и кондиционеры. Холодильник не может охладить помещение, в котором он работает. Несмотря на то, что температура в холодильной камере снижается, общая температура в комнате растет. Энергия, потребляемая из розетки, идет на нагрев помещения. Кондиционеры, в отличие от холодильников, справляются с задачей охлаждения помещения, но лишь за счет того, что имеют наружный блок или выхлоп, которые нагревают окружающую среду за окном.
Есть еще один хороший пример, с демоном Максвелла. Его тоже зачастую приводят особо продвинутые "деятели" всяческих наук, которые при этом не потрудились даже заглянуть в Википедию.
Суть эксперимента состоит в том, что если снабжать демона энергией, то частицы можно разделить на холодные и горячие, и таким образом добиться снижения энтропии. Однако сам демон при этом нагреется и сведет все усилия к нулю. Энтропия всей системы, включая демона, вырастет. Расчеты прилагаются. Батарейка считается внешним элементом, поскольку в расчетах не учитывается.
Энтропия в системе, конечно, может снижаться и за счет простого отвода тепла от объекта. В этом случае свободная энергия системы может увеличиваться, а сложность соответственно расти. Последнее лишь предположение, но можно пока допустить подобный сценарий.
Видим, что во-первых, общая свободная энергия и сложность все равно уменьшаются за счет неизбежного рассеяния части свободной энергии при нагреве-охлаждении. Во-вторых, если брать планету Земля в целом, то температура на ней отнюдь не снижается, что не способствует росту сложности. В живых организмах температура также постоянна, и зачастую даже выше, чем в окружающей среде. И если даже в каком-то отдельном организме температура понизится временно, то при очередном повышении все гипотетические приобретения сведутся на нет.
Но в принципе, роста свободной энергии, а значит и сложности, в чайнике может и вовсе не происходить. Действительно, откуда в чайнике при охлаждении возьмется дополнительная свободная энергия? Взяться ей неоткуда.
Согласно формулам, рост свободной энергии в чайнике совершенно неочевиден:
F = U - TS,
U = Q - A,
где F- свободная энергия, U - внутренняя энергия, T - температура, S - энтропия, Q - теплота, A - работа.
Работу в нашем случае можно принять за ноль. Получаем:
F = Q - TS.
Все три параметра теплота Q, температура T и энтропия S в чайнике убывают, следовательно со свободной энергией может происходить все, что угодно. Вполне вероятно, что она также убывает. Следовательно, поводов говорить о самоусложнении термодинамических (живых) систем вовсе не остается.
Таким образом, мы видим, что миф номер четыре оказывается полностью несостоятельным.
Хотелось бы попутно разоблачить еще один миф, который часто муссируют дарвинисты в связи с фактом поддержания в живых системах пониженного уровня энтропии по сравнению с окружающей средой. Они объясняют это тем, что негэнтропия поступает в организм с едой. Но этот аргумент смехотворен. Во-первых, неизвестно, откуда в пище, допустим, растительной, вообще возьмется сложность. Солнечная энергия может лишь увеличивать энтропию. А во-вторых, любая сложность полностью разрушается в пищеварительной системе. Белки разрушаются в желудке и кишечнике до аминокислот, а ДНК деградирует до отдельных нуклеотидов. Все эти жалкие остатки былой роскоши по уровню свободной энергии и сложности не могут сравниться с полноценными белками и ДНК организма. Следовательно, для создания всего этого богатства организму требуется черпать негэнтропию из других источников, но никак не из пищи.
Пятый пункт. Понятие сложности часто пытаются заменить понятием упорядоченности, порядка. Объясняют это непонятностью и неопределенностью термина сложность и наглядностью термина упорядоченность. Однако в реальности дело обстоит с точностью до наоборот. У термина упорядоченность не существует научного определения, это бытовой термин. Порядок может рассматриваться лишь как аналог или синоним регулярности, периодичности, повторов, закономерностей.
Сложность же, напротив, имеет строгое формальное определение. Это описательная или Колмогоровская сложность. Она представляет собой длину описания какой-либо строки, последовательности. В нашем случае это описание термодинамической системы. Чем описание длиннее, тем сложность выше.
Самой большой сложностью обладают неупорядоченные системы, а самой маленькой - упорядоченные, имеющие множество повторов, регулярностей, закономерностй, позволяющих сжать исходное описание до минимальных размеров. Отсюда видно, что сложность и упорядоченность - это противоположные понятия.
Дарвинистов обычно повергает в недоумение тот факт, что энтропия растет с увеличением хаотичности системы, и противоположная величина - негэнтропия (свободная энергия, сложность) тоже растет по мере возрастания хаотичности. Но ничего странного в этом на самом деле нет, наоборот, всё ясно и логично. Энтропия связана с описанием тех структур и взаимосвязей системы, которые отвечают за тепловую энергию. Соответственно, негэнтропия - это описание тех структур и взаимосвязей, которые отвечают за свободную энергию системы. Ясно, что с ростом хаотичности системы оба описания - и энтропийное, и негэнтропийное растут. А длина описаний - это и есть сложность. Можно сказать, что есть две сложности - тепловая энтропийная сложность, и негэнтропийная сложность. Но тепловая сложность нас не интересует, поэтому этот термин на практике не используется. А негэнтропийная сложность имеет прямое отношение к живым организмам, она нас интересует. Её мы и используем на практике, когда говорим об усложнении или упрощении термодинамической (живой) системы. Усложнение означает, что живая система содержит большее количество свободной энергии, живые структуры и взаимосвязи содержат большее количество информации, их описание более длинное.
Например, более длинная ДНК при прочих равных всегда более сложная чем короткая ДНК, поскольку её описание длиннее. ДНК с хаотичным содержимым всегда сложнее, чем упорядоченная ДНК, потому что описание упорядоченной ДНК за счет частых повторов и регулярностей хорошо сжимается, и в итоге такое описание оказывается радикально более коротким чем описание неупорядоченной ДНК.
С этих позиций становится понятно, почему у нобелевского лауреата Ильи Пригожина не получилось объяснить возникновение и существование живых организмов. Его усилия были направлены не туда. Он изучал процессы самоорганизации, понимая под этим упорядочивание. Ясно, что упорядочивание - это побочное явление, не связанное с самоусложнением, и даже противоположное ему. Можно открыть какие-то механизмы самоупорядочивания, но механизмы усложнения таким образом не найти. В рамках термодинамики это принципиально невозможно сделать. Механизмы противодействия энтропии следует искать в новых, еще не открытых, законах природы, присущих лишь живым системам.
Об этом писал академик Струминский Владимир Васильевич. Антиэнтропийные законы для живых систем пытался сформулировать профессор Кобозев Николай Иванович.
Как и зачем возникла жизнь на Земле и других планетах космоса
Струминский Владимир Васильевич, академик РАН
О физике мышления. Об информации как факторе биологическом
Кобозев Николай Иванович, физико-химик, профессор химического факультета МГУ
Физик Сергей Вертьянов специально изучал синергетику, неравновесную термодинамику Пригожина, но был разочарован, так как узнал, что ни Илье Пригожину, ни его коллегам не удалось приблизиться к решению проблемы возникновения жизни (с 5 мин 20 сек):
Энтропия и сложность для чайников
Показательный диалог в комментариях ВКонтакте. Вот так от незнания физики и математики и рождается атеистическая мифология.
Вот еще:
Элина Шарапова ответила Пафнутию
Пафнутий, "сложность - это отличие от хаоса, то есть мера упорядоченности системы. Когда молоко отдельно от кофе - это максимальная степень порядка. Когда кофе перемешивается, вносится хаос, порядок уменьшается."
— степень сложности - это количество данных, которыми можно описать систему. В отделенных кофе и молоке, упорядоченность максимальна, но данные наиболее минимальны (в одном просто кофе, а в другом просто молоко) , а когда их перемешивают, данных становится больше для описания системы, и сложность становится больше. Вы дали сложности определение, которое на самом деле принадлежит к энтропии, так как именно она определяет меру близости к хаосу. Что показывает, как вы опять приравняли одно понятие у другому, а это заведомо ошибка.
Порядок максимален тем, что максимально прост, а это не может привести появлению жизни. Второй закон термодинамики идёт против самих же креационистов.
Пафнутий Культяпов ответил Элине
Элина, это вы дали такое определение, а не я. Я дал обратное определение, почитайте внимательно. Сложность не имеет отношения к физическим системам вообще, это математическое понятие. Поэтому как рассчитывать сложность физической системы зависит от того, какую характеристику хотите оценить. Если вы хотите оценить хаотичность состояния системы, то это будет одна сложность, а если хотите посчитать отличие состояния системы от хаоса, то это будет ровно противоположная сложность.
И рассчитывают не сложность а разность сложностей (энтропий), поскольку сложность (так же как и энтропия) определена с точностью до константы. Эта константа неизвестна и может быть любой. Следовательно сложность одного состояния оценить невозможно (так же как и энтропию). А вот сложность разности состояний (негэнтропию) оценить можно, абсолютно точно. Это и есть искомая сложность отличия от хаоса. За конечное, то есть контрольное, состояние берется либо максимально хаотичное состояние системы, либо состояние термодинамического равновесия. В нашем случае, если мы говорим о живых системах, контрольным состоянием будет мертвое состояние. Сравнивая сложности живого и мертвого состояний, т.е. вычисляя разницу их сложностей, мы получим искомую величину - негэнтропию или сложность той части системы в которой заключена свободная энергия.
Вот еще:
Enkel Taipola
Алексей, угу, то есть вы всерьёз объясняете случайное зарождение более сложных систем при невозможности самозарождения даже кратно более простых?!
У вас что было в школе по элементарной арифметике?
Если вероятность выпадения нужной комбинации на монете с двумя сторонами равна 50 на 50% то какова вероятность нужного выпадения на 6и граном кубике, больше или меньше?
Алексей Монжалей ответил Enkel
Я никакое случайное зарождение сложных систем не объяснял. Появление новых структур(у живых существ) процесс не случайный, не одномоментный, и происходит не на ровном месте.
Пафнутий Культяпов ответил Enkel
Enkel, вообще второе начало термодинамики разрешает существование только той сложности, которая вероятна в данных условиях. Живые системы невероятны, поскольку состоят из сложных длинных молекул - ДНК, РНК, белки, жиры, полисахариды..., - а они нестабильны, энергетически затратны. В склеенном, гранулированном состоянии эти молекулы на порядки стабильнее и энергетически выгоднее, а это уже неживая инертная материя. Таким образом, живые системы термодинамически невозможны, они за считанные мгновения должны деградировать до гранул и придти таким образом к термодинамическому равновесию, прекратив всякий метаболизм.
Поэтому тут дело не столько в невозможности эволюции от простого к сложному, сколько в невозможности существования живых систем как таковых. Об этом еще академик Струминский писал.
Энтропия и сложность для чайников
Хотел бы обсудить популярную у дарвинистов тему неравновесной термодинамики (и в частности тему ячеек Бенара), которая служит предметом бесчисленных спекуляций с их стороны.
Утверждается, что неравновесные системы способны производить порядок и уменьшать энтропию, из чего делается вывод, что природа (а в ней большинство процессов далеки от равновесия) способна порождать системы любой сложности (упорядоченности), например, живые системы.
Одной из таких открытых неравновесных систем является планета Земля, на которую падают потоки энергии от Солнца и рассеиваются, но уже при более низкой температуре.
Приводится формула накопления на Земле отрицательной энтропии (негэнтропии):
(1)
Энтропия в открытых системах — Студопедия
Рассуждения дарвинистов выглядят весьма странными, поскольку подобные примеры разбираются едва ли не в каждом учебнике по неравновесной термодинамике, например здесь и здесь.
Подвох кроется в том, что дарвинисты сознательно или неосознанно всегда умалчивают о втором слагаемом в уравнении общей энтропии системы — dSi, которое отвечает за производство внутренней энтропии в системе, и которое компенсирует приток внешней негэнтропии.
Внутренняя энтропия производится за счет необратимых процессов — теплопроводности, диффузии, вязкости и т.д. Эти процессы возникают одновременно с появлением на объекте градиента температур.
Подобное умалчивание и создает у неискушенной публики впечатление, что при возникновении перепада температур на объекте его энтропия снижается, тогда как она в действительности никак не изменяется. Если говорить более точно, она может меняться, но не от наличия или отсутствия перепада температур, а от изменения средней температуры объекта (как и положено энтропии).
Ясно, что если обычное понижение температуры планеты не может создать ничего сложнее льда, не говоря уж про биосферу, то перепады температур тем более не смогут, так как сами по себе они никакой негэнтропии не производят.
Но может ли так случиться, что внутренняя dSi по какой-то причине не сможет компенсировать внешнюю dSo , и общая энтропия снизится? Да, такое возможно в нестационарных состояниях, например при общем охлаждении какого-либо предмета. Но в стационарных состояниях обычно принимается dSo=–dSi (для закрытых систем, т.е. тех которые не обмениваются веществом, а только энергией).
Например, в задаче с сайта Бауманки производство внутренней энтропии рассчитывают как приток в систему внешней энтропии, взятый с обратным знаком:
(2),
Сравним с формулой (1), они одинаковые, но имеют противоположные знаки.
Можно оценить нижний предел до которого может снизиться энтропия системы при возникновении перепада температур на ней. Этот предел совпадает с нижней температурной границей тела. То есть величина общей энтропии системы в неравновесном состоянии с градиентом температур от Tmin до Tmax не может быть ниже энтропии этой же системы, находящейся в равновесном состоянии при температуре Tmin.
Доказательство:
Возьмем систему в равновесном состоянии с температурой Tmin. Перевод ее в неравновесное состояние, то есть нагрев части системы до Tmax, может произойти лишь за счет поступления тепла извне или за счет внутренних причин. Обе причины могут лишь увеличить энтропию системы, но не уменьшить ее. Таким образом, общая энтропия системы в неравновесном состоянии с градиентом температур от Tmax до Tmin всегда выше энтропии той же системы в равновесном состоянии с температурой Tmin.
Видим, что созданием температурных перепадов на объекте мы никогда не снизим его энтропию сильнее, чем если бы мы просто равномерно охлаждали объект. В обоих случаях ничего более упорядоченного, чем лёд, мы не получим.
Важно здесь отметить, что все реальные природные процессы - необратимые, поэтому в них всегда происходит производство внутренней энтропии.
6.5. Производство энтропии в необратимых процессах
"При протекании необратимых термодинамических процессов происходит возрастание энтропии...
Анализ полученных выражений показывает, что при протекании необратимых процессов теплопроводности и вязкости производство энтропии является положительной величиной".
Энтропия в открытых системах — Студопедия
"
Если всё время dS > 0, то рост внутренней энтропии не компенсируется притоком внешней негэнтропии, система движется к ближайшему состоянию равновесия. Если dS = 0 , то мы имеем стационарный процесс с неизменной общей энтропией. В этом случае в системе осуществляется некоторая внутренняя работа с генерацией внутренней энтропии, которая преобразует, например, температуру T1 внешнего потока тепла в температуру T2 уходящего из системы потока тепла".
Производство энтропии в процессе теплопроводности в твёрдых телах
"Как известно, при протекании в термодинамической системе неравновесных (необратимых) процессов энтропия системы возрастает. Теплопроводность представляет собой необратимый процесс, т. к. тепло самопроизвольно всегда передаётся только в одном направлении: от более нагретых областей в пространстве к менее нагретым, но не наоборот. Даже если неоднородный нагрев некоторого тела за счёт внешнего воздействия является стационарным (т. е. его температурное поле не изменяется во времени) и, следовательно, состояние тела и все функции состояния, включая энтропию, остаются неизменными, то из-за неравновесности происходящих внутри тела процессов теплопроводности энтропия, в целом, всё равно должна возрастать, т. е. внутри неоднородного нагретого тела должна возникать энтропия, выносимая из него с той же скоростью, с какай она в нём вырабатывается".
Отсюда вывод: никакие внутренние процессы не могут снижать энтропию, но способны лишь увеличивать ее. Отрицательная энтропия может попасть в систему только извне.
Теперь о ячейках Бенара.
Ячейки Бенара хоть и сопровождаются внешним крупномасштабным упорядочением, но не обязательно это приводит к снижению общей энтропии системы. Поскольку такое конвективное состояние является наиболее вероятным в данных температурных условиях, то правильный расчет энтропии системы не должен показать ее снижения. Даже мелкомасштабное упорядочение зачастую не снижает энтропию, а увеличивает ее - например процесс кристаллизации в переохлажденных жидкостях.
Ячейки Бенара не выходят за рамки рассмотренных выше процессов, поэтому всё сказанное и все ограничения (напр, для нижней границы энтропии системы) относятся и к ним.
Энтропия и сложность для чайников
Пафнутий, ну пошел бы ты в школу, что ли. Ну нельзя же быть таким безграмотным
Первое начало термодинамики- формулировка закона сохранения энергии, два других ограничивают область применения
Ну,знаешь. Не позорься больше
Это свободная энергия Гельмгольца. И она ни что иное, как передача тепла от одной части системы к другой в закрытой системе.
А если перевести это на обычный язык, то никакие изменения макроскопических параметров в этой точке- невозможны
Все остальное убрал. Нет сил комментить этот бред
Классическая термодинамика разрабатывалась применительно к закрытым системам. А в природе вообше нет закрытых систем. Их только человек может создать.Термос напримерПафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Эту тему хотелось бы посвятить развенчанию распространенных мифов, связанных с понятиями энтропии, сложности, упорядоченности и вторым началом термодинамики. Эти мифы бытуют в основном в среде дарвинистов, поскольку необходимы им для оправдания возможности самопроизвольной эволюции живых организмов. Вот некоторые наиболее одиозные мифы:
Второе начало термодинамики не применимо к живым системам, поскольку оно сформулировано для закрытых систем, а живые системы открытые
Однозначное. А сложное оно только для жертв ЕГЭ и выросших в девяностыеВторое начало термодинамики сложное для понимания и неоднозначное в трактовке
Вообще то, сброс избыточной энергии приводит к уменьшению энтропииПоступление энергии способно привести к усложнению системы
Второе начвало классической термодинамики к усложнению, вообще ни каким боком. Второй закон говорит только о распределении температуры внутри системыЭнтропия на Земле и в живых системах может снижаться, а сложность возрастать. Второе начало термодинамики допускает самоусложнение термодинамических (живых) систем
Понятие сложности однозначно- количество функциональных связей между элементами системы. Но ВНТ и тут не при чемПонятие сложности неоднозначно и расплывчато, плохо согласуется со вторым началом термодинамики, плохо описывает живые системы, и лучше использовать вместо него более определенное понятие упорядоченности
Это так и есть. Все ароморфозы достигнуты путем синегизмаСинергетика описывает механизмы самоусложнения, а возможность самоусложнения доказана Ильей Пригожиным
Просто твоя необразованность. Ты типичный интеллигент - ничего не знаешь , но обо всем судишьУченые всегда и во всем сомневаются, это их работа, и это нормально. Они даже иногда оспаривают теорию относительности Эйнштейна и закон сохранения энергии. Но второе начало термодинамики просто чемпион по нападкам. Этому есть лишь одно объяснение - идеологическая мотивированность.
Умные люди и принимают термодинамику без оговорок. Так, как сказано в определении. Выделенное зеленым, обычный бездоказательный бредДействительно, если дарвинист согласится признать второе начало термодинамики без оговорок и надуманных ограничений, то ему придется признавать и существование Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами.
Только в замкнутых и изолированных.Первый миф наиболее распространен. Это первое, с чего начинают оправдываться дарвинисты на любых дискуссионных площадках. И именно этот пункт как нельзя более красноречиво показывает степень невежества этой категории граждан.
Закон сохранения энергии в большинстве своих частных форм, так же как и второе начало термодинамики, сформулирован для изолированных систем, но действует он в любых системах.
Кстати, ВНТ,это условие ошоаничивающее применение закона сохранения энергииОба закона аддитивны, и в этом плане они ничем друг от друга не отличаются. Поэтому говорить о том, что второе начало где-то не действует, абсурдно, и равносильно тому, что якобы и закон сохранения энергии где-то не действует.
Первое начало термодинамики- формулировка закона сохранения энергии, два других ограничивают область применения
Заржал. Учи, что такое сложность.Негэнтропия, свободная энергия, также как и просто энергия, не могут вдруг взять и появиться ниоткуда. Следовательно и сложность не может появиться ниоткуда. Ее можно только перенести откуда-то из другого места (как и энергию). Общее же количество свободной энергии и общая сложность в природе могут только снижаться (за счет потерь).
Заржал в голос. Пафнутий, я знаю, ты удалишь это слово, если не понимаешь, что же ты накопипастил. А накопипастил ты себе ведро позора. Вот в этой формуле S<0 и является сбросом энтропии и самоусложнением.В общем виде второе начало термодинамики для открытых систем сформулировал И.Пригожин:
,
где deS - изменение энтропии за счет внешних процессов, diS - изменение энтропии за счет процессов, протекающих внутри системы,
Упорядочивание и самоусложнение-следствие сброса лишней энергии S<0Третий миф, как и первый, связан с элементарной безграмотностью.
Первый член в уравнении deS позволяет привносить в систему негэнтропию (отрицательную энтропию, свободную энергию, сложность). Это может осуществляться только с веществом, богатым свободной энергией, и больше никак. То есть, чтобы привнести в систему отрицательную энтропию, надо где-то взять вещество, обогащенное свободной энергией (сложное), и переместить его внутрь системы. Обычная энергия без вещества лишь поднимет температуру системы, увеличит тепловую энергию и уменьшит свободную энергию. А значит сложность снизится.
Энергия способна лишь разрушать. Кент Ховинд ярко и образно доносит эту мысль до публики (смотрим с 1:28:05):
У холодильника, нет такой задачи. У кондиционера есть И энтропия кондиционера и холодильника, не повышается. Она сбрасывается во внешнюю средуХорошей иллюстрацией этой мысли также могут служить холодильники и кондиционеры. Холодильник не может охладить помещение, в котором он работает.
Правда? И на сколько градусов поднялась в твоей комнате за десятилетия работы холодильника?Несмотря на то, что температура в холодильной камере снижается, общая температура в комнате растет.
Сфига ли?Энергия, потребляемая из розетки, идет на нагрев помещения.
И на много кондиционеры нагрели окружающую среду за окном?Кондиционеры, в отличие от холодильников, справляются с задачей охлаждения помещения, но лишь за счет того, что имеют наружный блок или выхлоп, которые нагревают окружающую среду за окном.
Первая и к сожалению единственная здравая мысль. Наверное, случайноЭнтропия в системе, конечно, может снижаться и за счет простого отвода тепла от объекта.
То есть, у тебя горячий чайник сложнее холодного?В этом случае свободная энергия системы может увеличиваться, а сложность соответственно расти. Последнее лишь предположение, но можно пока допустить подобный сценарий.
Ну,знаешь. Не позорься больше
При нагреве или охлаждении, сложность не меняетсяВидим, что во-первых, общая свободная энергия и сложность все равно уменьшаются за счет неизбежного рассеяния части свободной энергии при нагреве-охлаждении.
Земля- открытая система. Ее остужает низкая температура космоса. А меняется климат на земле по совершенно другим причинамВо-вторых, если брать планету Земля в целом, то температура на ней отнюдь не снижается, что не способствует росту сложности.
Поток сознания.В живых организмах температура также постоянна, и зачастую даже выше, чем в окружающей среде. И если даже в каком-то отдельном организме температура понизится временно, то при очередном повышении все гипотетические приобретения сведутся на нет.
Опять бредНо в принципе, роста свободной энергии, а значит и сложности, в чайнике может и вовсе не происходить. Действительно, откуда в чайнике при охлаждении возьмется дополнительная свободная энергия? Взяться ей неоткуда.
Етит -ангидрид, ты ж не понимаешь ничего и написал откровенную ахинею.Согласно формулам, рост свободной энергии в чайнике совершенно неочевиден:
F = U - TS,
U = Q - A,
где F- свободная энергия, U - внутренняя энергия, T - температура, S - энтропия, Q - теплота, A - работа.
Работу в нашем случае можно принять за ноль. Получаем:
F = Q - TS.
Все три параметра теплота Q, температура T и энтропия S в чайнике убывают, следовательно со свободной энергией может происходить все, что угодно. Вполне вероятно, что она также убывает. Следовательно, поводов говорить о самоусложнении термодинамических (живых) систем вовсе не остается
Таким образом, мы видим, что миф номер четыре оказывается полностью несостоятельным..
Это свободная энергия Гельмгольца. И она ни что иное, как передача тепла от одной части системы к другой в закрытой системе.
А если перевести это на обычный язык, то никакие изменения макроскопических параметров в этой точке- невозможны
Негэнтропия,это функция системы обратная энтропии. ФсьоХотелось бы попутно разоблачить еще один миф, который часто муссируют дарвинисты в связи с фактом поддержания в живых системах пониженного уровня энтропии по сравнению с окружающей средой. Они объясняют это тем, что негэнтропия поступает в организм с едой. Но этот аргумент смехотворен. Во-первых, неизвестно, откуда в пище, допустим, растительной, вообще возьмется сложность. Солнечная энергия может лишь увеличивать энтропию. А во-вторых, любая сложность полностью разрушается в пищеварительной системе. Белки разрушаются в желудке и кишечнике до аминокислот, а ДНК деградирует до отдельных нуклеотидов. Все эти жалкие остатки былой роскоши по уровню свободной энергии и сложности не могут сравниться с полноценными белками и ДНК организма. Следовательно, для создания всего этого богатства организму требуется черпать негэнтропию из других источников, но никак не из пищи.
Сложность, неуч ты наш,это количество связей между элементами системы. Колмогоровская сложность- количество ресурсов для описания объекта.Пафнутий, ты вообще учился?Сложность же, напротив, имеет строгое формальное определение. Это описательная или Колмогоровская сложность.
Не надо путать сложность системы с Колмогоровским описанием. И кстати. неупорядоченных систем. в природе не существует. Система всегда упорядоченаСамой большой сложностью обладают неупорядоченные системы, а самой маленькой - упорядоченные, имеющие множество повторов, регулярностей, закономерностй, позволяющих сжать исходное описание до минимальных размеров. Отсюда видно, что сложность и упорядоченность - это противоположные понятия.
Все остальное убрал. Нет сил комментить этот бред
-
- Сообщения: 954
- Зарегистрирован: 24 мар 2019, 20:58
- Поблагодарили: 5 раз
Энтропия и сложность для чайников
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Действительно, если дарвинист согласится признать второе начало термодинамики без оговорок и надуманных ограничений, то ему придется признавать и существование Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами.
Ок, Пафф, начнем с простого. У меня есть пластмасса, металл, дерево и некоторые другие материалы. Я из них изготовил запчасти для автомобиля, каждая из которых может выполнять некоторые простые функции. Потом из этих частей я изготовил автомобиль. Получился более сложный объект, который может выполнять еще более сложные функции.
Вопрос: как мне удалось изготовить автомобиль из простейших материалов, если данное действие противоречит второму началу?
Материализм это единственная философия у которой есть ответ на вопрос что же случилось с сознанием в так называемом "парадоксе клонов". Поэтому это единственная научная философия.
Энтропия и сложность для чайников
МистерБублик писал(а): ↑21 сен 2019, 18:27Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Действительно, если дарвинист согласится признать второе начало термодинамики без оговорок и надуманных ограничений, то ему придется признавать и существование Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами.
Ок, Пафф, начнем с простого. У меня есть пластмасса, металл, дерево и некоторые другие материалы. Я из них изготовил запчасти для автомобиля, каждая из которых может выполнять некоторые простые функции. Потом из этих частей я изготовил автомобиль. Получился более сложный объект, который может выполнять еще более сложные функции.
Вопрос: как мне удалось изготовить автомобиль из простейших материалов, если данное действие противоречит второму началу?
Ну вот же вы сами процитировали ответ: "...Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами".
Вы же живой организм, я надеюсь?
-
- Сообщения: 954
- Зарегистрирован: 24 мар 2019, 20:58
- Поблагодарили: 5 раз
Энтропия и сложность для чайников
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 19:36МистерБублик писал(а): ↑21 сен 2019, 18:27Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Действительно, если дарвинист согласится признать второе начало термодинамики без оговорок и надуманных ограничений, то ему придется признавать и существование Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами.
Ок, Пафф, начнем с простого. У меня есть пластмасса, металл, дерево и некоторые другие материалы. Я из них изготовил запчасти для автомобиля, каждая из которых может выполнять некоторые простые функции. Потом из этих частей я изготовил автомобиль. Получился более сложный объект, который может выполнять еще более сложные функции.
Вопрос: как мне удалось изготовить автомобиль из простейших материалов, если данное действие противоречит второму началу?
Ну вот же вы сами процитировали ответ: "...Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами".
Вы же живой организм, я надеюсь?
Ну да, я живой, и что с того? Во втором законе Т. ничего не сказано про живых существ и творцов.
Давайте по честному: почему у меня получилось собрать машину, если это противоречит второму началу?
Материализм это единственная философия у которой есть ответ на вопрос что же случилось с сознанием в так называемом "парадоксе клонов". Поэтому это единственная научная философия.
Энтропия и сложность для чайников
МистерБублик писал(а): ↑21 сен 2019, 19:46
Ну да, я живой, и что с того? Во втором законе Т. ничего не сказано про живых существ и творцов.
И очень зря, по-моему. Но во всяком случае там сказано про неминуемую деградацию всего и вся, и невозможность самоусложнения. А из этого мы делаем вывод, что Кто-то помог живым организмам, и вам в том числе, достичь совершенства души и тела, и не распасться при этом на куски. А уж если Он помог вам восстать из праха земного, то уж помочь вам машину собрать - это для Него вообще не вопрос.
МистерБублик писал(а): ↑21 сен 2019, 19:46Давайте по честному: почему у меня получилось собрать машину, если это противоречит второму началу?
Потому что вы талантливый. У меня бы не получилось.
Энтропия и сложность для чайников
Ксли закон запрещает самоусложнение, он запрещает и усложнение кем то.Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 19:36МистерБублик писал(а): ↑21 сен 2019, 18:27Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Действительно, если дарвинист согласится признать второе начало термодинамики без оговорок и надуманных ограничений, то ему придется признавать и существование Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами.
Ок, Пафф, начнем с простого. У меня есть пластмасса, металл, дерево и некоторые другие материалы. Я из них изготовил запчасти для автомобиля, каждая из которых может выполнять некоторые простые функции. Потом из этих частей я изготовил автомобиль. Получился более сложный объект, который может выполнять еще более сложные функции.
Вопрос: как мне удалось изготовить автомобиль из простейших материалов, если данное действие противоречит второму началу?
Ну вот же вы сами процитировали ответ: "...Творца, создавшего живые организмы в обход разрушительного действия энтропии, и снабдившего их защищающими от деградации антиэнтропийными механизмами".
Вы же живой организм, я надеюсь?
Энтропия и сложность для чайников
Уважаемый Пафнутий.
Попробую сначала указать на совершенно очевидные ошибки.
1-е замечание.
Как известно, под сложностью вы понимаете Колмогоровскую сложность.
Приведите пример, как она снижается «за счет потерь».
Ниже вы много вольных и необоснованных предположений делаете.
Пожалуйста обоснуйте каждое.
Что у вас там делается сложнее, что проще. И как вы это определили?
2-е замечание.
Из ваших слов «следовательно и сложность не может» следует, что вы связываете снижение энтропии с ростом сложности. Я правильно понял?
Если нет, то ваш вывод не обоснован.
Какие процессы приводят к росту сложности файла с помощью шума от микрофона?
Откуда появляется эта сложность?
Учтите, что рост Колмогоровской сложности файла может быть бесконечным.
Какое «вещество богатое свободной энергией», позволяет компьютеру бесконечно увеличивать Колмогоровскую сложность файла с помощью шума от микрофона?
Компьютер это делает вроде без поступления в него веществ
(Юзер может при этом что-то принимать, конечно)
Что здесь происходит с сложностью, по вашему?
Где она уменьшается, где увеличивается, и как вы это подсчитали?
(это к 1-му замечанию)
3-е замечание
Почему выше вы однозначно связываете снижение энтропии с ростом сложности (Колмогоровской!), а в этом случае вы засомневались?
Вы же говорили что есть однозначная связь между энтропией и сложностью?
Я правильно вас понял?
Если ее нет, то все ваши выводы насчет сложности не обоснованы.
Но энтропия остывающего чайника однозначно снижается!
Мы с вами уже об этом договорились.
Если вы уже в этом сомневаетесь, то я приведу доказательства из учебников.
Что же у вас получается?
Энтропия не связана со свободной энергией и сложностью?
Что же такое энтропия, по вашему?
И почему тогда вы делаете вывод, что ВНТ запрещает системам усложняться?
Если энтропия не связана с усложнением, ваш вывод летит в трубу.
Вот здесь у вас опять плавный переход от энтропии к сложности.
Вы уж разберитесь, есть ли между ними однозначная связь или ее нету.
Кстати, не забудьте рассказать, как вы намерены подсчитывать Колмогоровскую сложность чайника с водой и «пищи, допустим растительной».
(это к 1-му замечанию)
С файлом оно более-менее понятно (теоретически)
А с чайником – ожидаю ваших пояснений.
Расщепление пищи в желудке по вашему приводит к снижению ее Колмогоровской сложности?
А как вы это определили?
(это к 1-му замечанию)
Прекрасно. Теперь в студию методику определения Колмогоровской сложности чайника, пищи в не расщепленном и расщепленном состоянии!
(это к 1-му замечанию)
4-е замечание.
Все же вы продолжаете считать энтропию обратной величиной сложности.
(если только исчезли ваши сомнения в наличии этой связи – см. 3-е замечание)
Но учебники по физике однозначно говорят, что энтропия остывающего чайника снижается.
Чайник был полон пара сначала. Мы заткнули его носик.
Чайник остывает, пар превращается в воду.
Чайник остывает дальше, вода превращается в лёд.
Энтропия продолжает снижаться.
Что происходит со сложностью по вашему?
Я ожидаю методику расчета Колмогоровской сложности этой системы
(это было 1-е замечание.)
Но вот упорядоченность этой системы однозначно повышается.
Ибо в системе образуется множество молекулярных связей.
Наблюдается четкая связь между снижением энтропии и ростом упорядоченности.
Именно так, как вам и говорят академики по физике, и Википедия.
Думаю, можно и в учебниках найти то же самое.
А у вас что получается?
Неупорядоченные системы, по вашему – более сложные?
Наша система упорядочилась, значит, по вашему, стала проще?
Значит ее энтропия должна стать больше!
Но она снижается – это факт!
Разбирайтесь, откуда это противоречие у вас получается.
5-е замечание.
А вот здесь вы однозначно не правы:
Читайте определение Колмогоровской сложности.
В общем случае мы не можем сравнивать Колмогоровские сложности разных ДНК по их длинам.
Вполне может быть, что более короткая – сложнее по Колмогорову.
Кстати, с ДНК оно более понятно, как определять К-сложность. ДНК по сути есть цифровой объект.
А вот с чайником и водой – ожидаю вашу методику.
Попробую сначала указать на совершенно очевидные ошибки.
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Негэнтропия, свободная энергия, также как и просто энергия, не могут вдруг взять и появиться ниоткуда. Следовательно и сложность не может появиться ниоткуда. Ее можно только перенести откуда-то из другого места (как и энергию). Общее же количество свободной энергии и общая сложность в природе могут только снижаться (за счет потерь).
1-е замечание.
Как известно, под сложностью вы понимаете Колмогоровскую сложность.
Приведите пример, как она снижается «за счет потерь».
Ниже вы много вольных и необоснованных предположений делаете.
Пожалуйста обоснуйте каждое.
Что у вас там делается сложнее, что проще. И как вы это определили?
2-е замечание.
Из ваших слов «следовательно и сложность не может» следует, что вы связываете снижение энтропии с ростом сложности. Я правильно понял?
Если нет, то ваш вывод не обоснован.
Какие процессы приводят к росту сложности файла с помощью шума от микрофона?
Откуда появляется эта сложность?
Учтите, что рост Колмогоровской сложности файла может быть бесконечным.
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Первый член в уравнении deS позволяет привносить в систему негэнтропию (отрицательную энтропию, свободную энергию, сложность). Это может осуществляться только с веществом, богатым свободной энергией, и больше никак.
То есть, чтобы привнести в систему отрицательную энтропию, надо где-то взять вещество, обогащенное свободной энергией (сложное), и переместить его внутрь системы. Обычная энергия без вещества лишь поднимет температуру системы, увеличит тепловую энергию и уменьшит свободную энергию. А значит сложность снизится.
Какое «вещество богатое свободной энергией», позволяет компьютеру бесконечно увеличивать Колмогоровскую сложность файла с помощью шума от микрофона?
Компьютер это делает вроде без поступления в него веществ
(Юзер может при этом что-то принимать, конечно)
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Хорошей иллюстрацией этой мысли также могут служить холодильники и кондиционеры. Холодильник не может охладить помещение, в котором он работает. Несмотря на то, что температура в холодильной камере снижается, общая температура в комнате растет. Энергия, потребляемая из розетки, идет на нагрев помещения. Кондиционеры, в отличие от холодильников, справляются с задачей охлаждения помещения, но лишь за счет того, что имеют наружный блок или выхлоп, которые нагревают окружающую среду за окном.
Что здесь происходит с сложностью, по вашему?
Где она уменьшается, где увеличивается, и как вы это подсчитали?
(это к 1-му замечанию)
3-е замечание
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Энтропия в системе, конечно, может снижаться и за счет простого отвода тепла от объекта. В этом случае свободная энергия системы может увеличиваться, а сложность соответственно расти. Последнее лишь предположение, но можно пока допустить подобный сценарий.
Но в принципе, роста свободной энергии, а значит и сложности, в чайнике может и вовсе не происходить. Действительно, откуда в чайнике при охлаждении возьмется дополнительная свободная энергия? Взяться ей неоткуда.
Почему выше вы однозначно связываете снижение энтропии с ростом сложности (Колмогоровской!), а в этом случае вы засомневались?
Вы же говорили что есть однозначная связь между энтропией и сложностью?
Я правильно вас понял?
Если ее нет, то все ваши выводы насчет сложности не обоснованы.
Но энтропия остывающего чайника однозначно снижается!
Мы с вами уже об этом договорились.
Если вы уже в этом сомневаетесь, то я приведу доказательства из учебников.
Что же у вас получается?
Энтропия не связана со свободной энергией и сложностью?
Что же такое энтропия, по вашему?
И почему тогда вы делаете вывод, что ВНТ запрещает системам усложняться?
Если энтропия не связана с усложнением, ваш вывод летит в трубу.
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Хотелось бы попутно разоблачить еще один миф, который часто муссируют дарвинисты в связи с фактом поддержания в живых системах пониженного уровня энтропии по сравнению с окружающей средой. Они объясняют это тем, что негэнтропия поступает в организм с едой. Но этот аргумент смехотворен. Во-первых, неизвестно, откуда в пище, допустим, растительной, вообще возьмется сложность.
Вот здесь у вас опять плавный переход от энтропии к сложности.
Вы уж разберитесь, есть ли между ними однозначная связь или ее нету.
Кстати, не забудьте рассказать, как вы намерены подсчитывать Колмогоровскую сложность чайника с водой и «пищи, допустим растительной».
(это к 1-му замечанию)
С файлом оно более-менее понятно (теоретически)
А с чайником – ожидаю ваших пояснений.
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Солнечная энергия может лишь увеличивать энтропию. А во-вторых, любая сложность полностью разрушается в пищеварительной системе. Белки разрушаются в желудке и кишечнике до аминокислот, а ДНК деградирует до отдельных нуклеотидов. Все эти жалкие остатки былой роскоши по уровню свободной энергии и сложности не могут сравниться с полноценными белками и ДНК организма. Следовательно, для создания всего этого богатства организму требуется черпать негэнтропию из других источников, но никак не из пищи.
Расщепление пищи в желудке по вашему приводит к снижению ее Колмогоровской сложности?
А как вы это определили?
(это к 1-му замечанию)
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Сложность же, напротив, имеет строгое формальное определение. Это описательная или Колмогоровская сложность. Она представляет собой длину описания какой-либо строки, последовательности. В нашем случае это описание термодинамической системы. Чем описание длиннее, тем сложность выше.
Прекрасно. Теперь в студию методику определения Колмогоровской сложности чайника, пищи в не расщепленном и расщепленном состоянии!
(это к 1-му замечанию)
4-е замечание.
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Самой большой сложностью обладают неупорядоченные системы, а самой маленькой - упорядоченные, имеющие множество повторов, регулярностей, закономерностй, позволяющих сжать исходное описание до минимальных размеров. Отсюда видно, что сложность и упорядоченность - это противоположные понятия.
Все же вы продолжаете считать энтропию обратной величиной сложности.
(если только исчезли ваши сомнения в наличии этой связи – см. 3-е замечание)
Но учебники по физике однозначно говорят, что энтропия остывающего чайника снижается.
Чайник был полон пара сначала. Мы заткнули его носик.
Чайник остывает, пар превращается в воду.
Чайник остывает дальше, вода превращается в лёд.
Энтропия продолжает снижаться.
Что происходит со сложностью по вашему?
Я ожидаю методику расчета Колмогоровской сложности этой системы
(это было 1-е замечание.)
Но вот упорядоченность этой системы однозначно повышается.
Ибо в системе образуется множество молекулярных связей.
Наблюдается четкая связь между снижением энтропии и ростом упорядоченности.
Именно так, как вам и говорят академики по физике, и Википедия.
Думаю, можно и в учебниках найти то же самое.
А у вас что получается?
Неупорядоченные системы, по вашему – более сложные?
Наша система упорядочилась, значит, по вашему, стала проще?
Значит ее энтропия должна стать больше!
Но она снижается – это факт!
Разбирайтесь, откуда это противоречие у вас получается.
5-е замечание.
А вот здесь вы однозначно не правы:
Пафнутий писал(а): ↑21 сен 2019, 16:01Например, более длинная ДНК при прочих равных всегда более сложная чем короткая ДНК, поскольку её описание длиннее. ДНК с хаотичным содержимым всегда сложнее, чем упорядоченная ДНК, потому что описание упорядоченной ДНК за счет частых повторов и регулярностей хорошо сжимается, и в итоге такое описание оказывается радикально более коротким чем описание неупорядоченной ДНК.
Читайте определение Колмогоровской сложности.
В общем случае мы не можем сравнивать Колмогоровские сложности разных ДНК по их длинам.
Вполне может быть, что более короткая – сложнее по Колмогорову.
Кстати, с ДНК оно более понятно, как определять К-сложность. ДНК по сути есть цифровой объект.
А вот с чайником и водой – ожидаю вашу методику.
Энтропия и сложность для чайников
А Вы считаете, что нет?
На остальное отвечать не буду, поскольку Вы как обычно спорите сами с собой. В моем тексте есть ответы на все Ваши вопросы.
Если что-то конкретное непонятно, спрашивайте. На мутный поток сознания отвечать не буду.
Энтропия и сложность для чайников
А вы считаете что да? Интересно почему? И как вы это определили?
Недавно вы говорили:
Что более упорядочено, отдельные элементы или они же в виде сложных молекул?
По моему, вы чего-то не понимаете.
Либо смысл термина "упорядоченность". Либо смысл Колмогоровской сложности.
Либо и то и другое
Я вам указал конкретные противоречия.
Именно вы сами себя опровергаете.
Энтропия и сложность для чайников
А при чем здесь я? В том, что белок сложнее аминокислот по-моему ни у кого сомнений нет, и никогда не было (ну, кроме Вас ).
Если Вам хочется спорить с очевидным, ну пожалуйста, посчитайте количество атомов в белке и в аминокислоте. Почувствуйте разницу.
Или сравните белок с входящими в него аминокислотами по отдельности. Описание белка всегда будет больше за счет дополнительных связей между аминокислотами.
С чего такие выводы? Как раз в комогоровской сложности не понимаете Вы. Вы же говорите, что сложность и упорядоченность это одно и то же. А это противоположные вещи. Чем больше упорядоченность, тем ниже сложность.
Половина того, что Вы написали к моему тексту вообще не относится, это Ваши домыслы. А вторая половина - это противоречия Ваших домыслов с термодинамикой.
Энтропия и сложность для чайников
Ты говоришь, что запрещает. Не работает закон выборочно. Он либо запрещает любое усложнение, либо не запрещает.
ВНТ запрещает создание любых систем, энергия которых берется из самой системы-кто бы вечный двигатель не собирал-ничего не получится. Хоть человек собирай, хоть робот или природные явления,хоть сам бог-система работать не будет