Текст:Николай Кириленко:Концепция необратимости

Формирование научного мировоззрения во многом определяется усвоением наиболее важных концепций, которые выработаны на протяжении всей истории развития естествознания [1-3].

Автор: Николай Яковлевич Кириленко

Концепция необратимости[править | править код]

Модели, рассмотрением которых занималась классическая физика, соответствуют лишь предельным ситуациям. Их можно создать искусственно, изолировав систему и подождав, пока она не придёт в состояние равновесия. Искусственное может быть детерминированным и обратимым. Естественное же непременно содержит элементы случайности и необратимости.

Устойчивые системы ассоциируются с понятием детерминистичного, симметричного времени, неустойчивые хаотические системы ассоциируются с понятием вероятностного времени, подразумевающего нарушение симметрии между прошлым и будущим, т.е. «стрелу времени»:

1. Термодинамика, в отличие от классической и квантовой физики, впервые ввела в физику понятие времени в весьма своеобразной форме, а именно, необратимого процесса возрастания энтропии в замкнутой системе. Чем выше энтропия системы (деградация структур), тем больший временной промежуток прошла система в своей эволюции. Энтропия выступает в качестве своеобразной стрелы времени.

2. Неравновесная термодинамика открытых систем также опирается на концепцию необратимых процессов. В открытых системах также производится энтропия, поскольку в них происходят необратимые процессы, но энтропия в этих системах не накапливается, как в закрытых системах, а выводится в окружающую среду. Эволюция происходит в направлении создания новых структур.

3. Эволюция должна удовлетворять требованиям:

- необратимость, выражающаяся в нарушении симметрии между прошлым и будущим;

- необходимость введения понятия «событие»;

- некоторые события должны обладать способностью изменять ход эволюции.

4. Условия формирования новых структур:

- открытость системы;

- её нахождение вдали от равновесия;

- наличие флуктуации.

5. Главенствующую роль в окружающем мире играют не порядок, стабильность и равновесие, а неустойчивость и неравномерность, т.е. все системы непрестанно флуктуируют. В особой точке бифуркации флуктуация достигает такой силы, что организация системы не выдерживает и разрушается, и принципиально невозможно предсказать: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и высокий уровень упорядоченности, который называется диссипативной структурой. Причем для поддержания новых структур требуется больше энергии, чем для поддержания более простых структур, на смену которым они приходят.

6. Физика XX века сначала изменила отношение к тому, что считать материей и как она соотносится с пространством и временем, а в конце XX века по-новому взглянула на процесс развития, а именно, как на процесс становления качественно нового, того, что еще не существовало в природе.

7. Для равновесной симметричной системы, а также замкнутой системы невозможно установить путем наблюдения направление развития событий, в будущее или в прошлое.

Понятие энтропии неоднозначно применимо к микромиру, и, следовательно, изучая его, нельзя установить направление времени, в частности, в области информационных процессов сознания.