3. Выделение параметров, влияющих на количественную оценку энергии организованной материи.


        Уже при чтении заголовка данной части может возникнуть вопрос, о каких параметрах оценки энергии организованной материи может идти речь, если они уже введены и рассмотрены, т.е. заданы самим определением данной энергии? Вопрос справедливый, поскольку все параметры для оценки этой энергии уже действительно определены. Речь, в данном случае, может идти только об искусственном преобразовании параметров для облегчения работы с данной энергией и для ее лучшего интуитивного восприятия.

        Как следует из определения энергии организованной материи, параметрами, определяющими данную энергию, являются "материя" и энтропия. Первый параметр определяет точку отсчета, второй - "количество" и "качество" материальной субстанции, т.е. ее свойства. "Количество" и "качество" материи, как ранее было выяснено (т.е. непротиворечиво представлено) в [8], всегда находятся в непрерывном движении (изменении). Искусственным приемом, которым предлагается воспользоваться, является разделение количественных и качественных характеристик некоторого материального объекта, точнее, их прообраза - энтропии, на две части. Формула:

которая, как и формула Eом = f(материя, k(-S)), показывает обратную зависимость величины энергии организованной материи от энтропии, преобразуется тогда в следующий вид:

        Т.е., предполагая, что знаем, что делаем, разделяем энтропию S на две зависимые друг от друга части: Q(S') и S'(Q) так, что выполняется соотношение S = Q(S')S'(Q). Выполнив это преобразование и обозначив C(S') = 1/Q(S'), получим:

        Назовем коэффициент C(S'), полученный в формуле (2), энтропиемкостью и дадим ему следующее определение: энтропиемкость - величина, равная отношению количества энергии организованной материи dE, сообщаемого объекту (системе) или рассеиваемого объектом (системой) при бесконечно малом изменении его состояния, к соответствующему изменению энтропии S' этого объекта: C=dE/dS'

        Несложно проследить полную аналогию данного определения "энтропиемкости" с определением понятия "теплоемкости" (приложение, п. 16), введенного физиками для описания тепловых процессов. Такая аналогия дает возможность приводить множество примеров, поясняющих смысл как "энтропиемкости", так и "энергии организованной материи". Конечно, кто-нибудь из внимательных читателей может оспорить подобный метод введения нового понятия и, разумеется, будет при этом отчасти прав, поскольку из одного параметра путем преобразований было получено два, причем так, что один из параметров как бы "родил" другой параметр, сам при этом оставшись прежним. Речь в данном случае идет об энтропии, которая "родила" энтропиемкость. Но случай такого рождения нельзя назвать уникальным, экстраординарным или из ряда вон выходящим, поскольку понятие "теплоемкость" родилось совершенно аналогичным образом. Отличие заключается лишь в том, что "родителем" была не энтропия, а теплота.

  •         Разумеется, ничего удивительного в том. что получена какая-то аналогия с тепловыми процессами, нет. Во-первых, при осуществлении преобразований было оговорено, что "знаем, что делаем". Другими словами, цель преобразований была именно такой. Во-вторых, тепловая энергия является одним из свойств объекта (системы), определяющей его ЭОМ (энергию организованной материи), причем это свойство среди прочих является наиболее подходящим, поскольку имеет ярко выраженный вероятностный характер. В-третьих, аналогия проявляется и в том, что теплоемкость в физике введена не менее искусственным способом, чем тот, какой был использован для только что произведенного введения понятия "энтропиемкость". "Естественный" вид искусственное понятие "теплоемкость" приняло только потому, что оно, как и любое другое научное понятие, достаточно адекватно отражает реальность. Это понятие позволяет описывать тепловые процессы, предсказывая их будущее поведение. Понятие "теплоемкость" можно удалить из науки только путем введения другого понятия, более точно отражающего параметры реальных тепловых процессов. И пока такой замены нет, понятие "теплоемкость", несмотря на то, что оно является относительным, а не абсолютным, можно считать естественным. В том, что "теплоемкость" не является абсолютным понятием, легко убедиться, обратившись к истории возникновения этого понятия. Но, кроме обращения к многотомным ученым трудам, существует еще один способ убедиться в справедливости сказанного. Для этого нужно обратиться не к самим ученым трудам, а к квинтэссенции этих трудов - к определениям, которые стали общеупотребительными и вошли в справочники, созданные и признанные наукой.
            Обращаясь к определениям, данным для теплоты (количества теплоты) и теплоемкости (см. приложение, п/п 16, 17), нетрудно проследить в их отношениях "замкнутый круг", в котором теплота определяется через теплоемкость, а теплоемкость через теплоту. Такую некорректность определений можно объяснить только отсутствием действительно жесткого и неизменного (абсолютного) базового понятия, на основе которого можно было бы определить как теплоту, так и теплоемкость. Опираясь на ранее проведенные рассуждения [8], и даже не зная теплофизику, можно предположить, что такое базовое понятие найти вряд ли удастся, поскольку теплоемкость должна зависеть от температуры, температура от теплоемкости, теплота от того и другого, а вместе они должны зависеть от других свойств материи. Абсолютный параметр тут найти невозможно и вопрос может быть только в том, насколько зависимости между выбранными параметрами будут существенны для конкретных теоретических и практических приложений и нельзя ли изменением некоторых из них в отдельных случаях пренебречь.
            Введенное искусственным (но корректным!) образом понятие "энтропиемкость" также предполагается использовать для описания физических процессов. Также предполагается, что данное искусственное понятие в связи с удобством его использования станет таким же естественным, как и понятие "теплоемкость", позволяя описывать различные физические процессы в материальном мире, частью которых являются и процессы, протекающие в обществе.

        Без использования математических средств общий смысл понятия "энтропиемкость" можно определить также как свойство (или способность) объекта (системы) сохранять свое состояние в определенных, заданных границах.
        Если учесть, что параметр "энтропиемкость" определяет ЭОМ (энергию организованной материи), то малая величина этого параметра будет говорить о том, что материальный объект является неустойчивым, в то время как большая его величина будет говорить об обратном - о способности объекта достаточно долго сохранять собственное состояние в определенных границах. Если, например, говорить о свойстве объектов сохранять форму, то подходящими примерами, которыми можно проиллюстрировать сказанное, будут такие объекты, как газ и алмаз, соответственно.

  •         Поскольку материальный объект находится в непрерывном движении (изменении), говорить можно только о вероятности сохранения его состояния в определенных, заданных границах. Эту вероятность и определяет энтропиемкость. Если понятие "теплоемкость" позволяет говорить о способности материальных тел сохранять теплоту в определенных границах, то понятие "энтропиемкость" позволяет делать такие же заключения для любых свойств материальных объектов, например, для координаты (формы объекта), скорости и т.д.

        Кроме того, энтропиемкость можно определить, как свойство материи обеспечивать детерминированность (определенность, обусловленность) случайных процессов.
        Для пояснения последнего определения можно привести простейший пример с подбрасыванием монеты. Обычно, в теории вероятности, этот пример используется для статистического определения вероятности падения монеты на поверхность Земли какой-либо одной, заранее определенной стороной, "орлом" или "решкой". В данном же случае используем этот пример для определения вероятности того, что монета просто упадет на поверхность Земли. Дело в том, что эта вероятность зависит от случайности усилий по подбрасыванию монеты. Эта случайность обычно не учитывается в рассуждениях. Она не учитывается, во-первых, потому, что не влияет на вероятность падения монеты какой-либо одной стороной (эта вероятность всегда равна 1/2) и, во-вторых, притяжение Земли настолько велико, что при любом случайном человеческом усилии вероятность того, что монета упадет (возвратится) на Землю, равна единице. В данном случае земное притяжение можно характеризовать как одно из упорядочивающих свойств системы "Земля", которое определяет вероятность будущего пространственного расположения материальных объектов внутри этой системы. Сказанное, разумеется, касается и монет, которые достоверно будут находиться в системе "Земля", если не осуществлять эксперименты по их подбрасыванию. Достоверность (стопроцентную вероятность) свершения заданного события - возвращения монет на Землю - можно нарушить двумя способами.
        а) можно установить устройство по подбрасыванию, которое случайным образом будет изменять состояние монет, сообщая им скорость в диапазоне от нуля до, допустим, третьей космической скорости. Очевидно, что вероятность падения монет на Землю при этом изменится, и в идеале она полностью будет определяться сообщаемым монете случайным ускорением, т.е. будет зависеть от распределения вероятности величин этого ускорения.
       б) можно изменить "энтропиемкость" системы по выбранному упорядочивающему свойству (в данном случае, по тяготению), которое, к примеру, можно назвать способностью объекта "Земля" сохранять свою массу (или вещество). Для изменения "энтропиемкости" системы следует изменить упорядочивающее свойство этой системы, влияющее в проводимом эксперименте на распределение вероятностей. В рассматриваемом примере это можно сделать с помощью уменьшения тяготения (для Земли это можно сделать абстрактно, а в эксперименте с другим материальным телом подобного эфекта можно достичь с помощью уменьшения массы этого тела). При уменьшении тяготения способность системы сохранять свое состояние (такая способность названа энтропиемкостью) будет уменьшаться и, соответственно система быстрее начнет отдавать ЭОМ (энергию организованной материи) в окружающее пространство, т.е. неопределенность (энтропия) системы начнет нарастать быстрее. Все это очевидно потому, что при стремлении тяготения к нулю, вероятность падения монет на Землю также будет стремиться к нулю (предполагается, что вектор скорости подбрасываемых монеток имеет направление "от Земли", а устройство по подбрасыванию не меняет своих характеристик). Другими словами, при уменьшении "энтропиемкости" и при непрекращающейся работе гипотетического устройства по подбрасыванию монет, все большее количество монет будет преодолевать границу, определяющую материальную систему "Земля" и случайным образом распределяться в окружающем пространстве.
        При изучении тепловых процессов физики, столкнувшись с тем, что потеря тепла системой зависит от свойств материала, назвали это свойство теплоемкостью и создали эмпирическую таблицу удельных теплоемкостей различных материалов. Почти то же самое было проделано с электропроводностью. Но, если существуют два почти аналогичных случая, которые можно причислить к анализу, то пожалуй, будет не совсем плохо сделать и обобщение этих случаев - синтез, заявив, что тела с разными теплоемкостями и разными электрическими сопротивлениями обладают некоторым общим свойством - разными "энтропиемкостями". Естествознанию такое обобщающее нововведение не повредит, в то время как для обществоведения полезность такого мероприятия не поддается никакому сомнению, поскольку позволяет выявить в процессах, протекающих в обществе, множество закономерностей, использование которых можно обратить во благо человеку.

  •         Понятие"энтропиемкость" можно проиллюстрировать еще одним примером. Возьмем в качестве исследуемых объектов два одинаковых по форме ножа, изготовленные из разных материалов. Разница между ножами, которая может быть незаметной на первый взгляд, может стать заметной при использовании ножей в деле. При использовании их в одних и тех же операциях один из ножей будет тупиться быстрее другого. Разницу между ножами можно выразить несколькими способами, два из которых приведены ниже:
            а) используя общеупотребительные способы разделения объектов по свойствам, можно говорить, что качество одного из ножей выше другого. Можно, также, сказать, что один из ножей (или материал, из которого он изготовлен) прочнее другого. Несомненно, также, что эту разницу можно определить и каким-нибудь другим общепринятым способом.
            б) различие между ножами можно представить, как более высокую энтропиемкость материала одного ножа по сравнению с энтропиемкостью материала другого ножа. При прочих "равных" свойствах такая разница энтропиемкостей обеспечит более высокую ЭОМ (энергию организованной материи) одного ножа по сравнеию с ЭОМ другого ножа. Нетрудно отметить, что таким образом определенную разницу между ножами сложно отличить от разницы между двумя шарами одинакового диаметра, которые изготовлены из разных материалов и нагреты до одинаковой температуры. Как из ножа с более высокой энтропиемкостью, так и из шара с более высокой теплоемкостью впоследствии можно "вытрясти" больше так называемой полезной работы, поскольку по сравнению с другими аналогичными образцами они запасли большее количество энергии. Действительно, если шар с большей теплоемкостью запас больше так называемой энергии, то почему практически то же самое нельзя сказать о ноже? Почему нельзя сказать, что нож с большей энтропиемкостью запас больше энергии организованной материи?

        Таким образом, если в физике удается успешно использовать такое эмпирическое понятие, как теплоемкость, то с не меньшим, а, возможно, и с большим успехом можно использовать более широкое понятие - энтропиемкость. Причем использовать его возможно совместно с другими существующими понятиями не только в физике, но и в других научных приложениях, например, в политэкономии.
        Энтропиемкость объекта (системы) не является постоянной величиной. Это - функция как свойств самого объекта (системы), так и свойств системы, в которую данный объект (система) входит. Если в качестве одного из проявлений энтропиемкости взять теплоемкость, то такое непостоянство практически подтверждается при исследовании тепловых процессов и находит свое отражение в самом определении теплоемкости, (см. приложение, п/п 16), где устанавливается возможность изменения условий, при которых теплоемкость изменяется от 0 до ± .


 

Сайт создан в системе uCoz