Найти в Дзене
Евгений Рудный
51 подписчик

Энтропия изолированной системы и биология

1 мин
Энтропии как физической величине не повезло, особенно в биологии. В классической термодинамике энтропия появилась при рассмотрении идеальной тепловой машины в цикле Карно, но такая энтропия показалась слишком абстрактной и недоступной для понимания. Людвиг Больцман в 1877 году предложил статистическую интерпретацию энтропии при рассмотрении свободного расширения идеального газа в изолированной системе. В этой концептуальной модели энтропия связана с числом перестановок микросостояний и это стало считаться наглядным ответом на вопрос, что такое энтропия. В результате появилась широко распространенная метафора энтропии как меры беспорядка. Параллельно физики распространили действие второго закона на всю Вселенную, что привело к представлению о тепловой смерти. Таким образом, нередко концептуальная модель Больцмана идеального газа связывается с тепловой смертью Вселенной. Это ведет к устойчивой ассоциации возрастания энтропии в изолированной системе с распадом порядка и внутренней структу

Энтропии как физической величине не повезло, особенно в биологии. В классической термодинамике энтропия появилась при рассмотрении идеальной тепловой машины в цикле Карно, но такая энтропия показалась слишком абстрактной и недоступной для понимания. Людвиг Больцман в 1877 году предложил статистическую интерпретацию энтропии при рассмотрении свободного расширения идеального газа в изолированной системе. В этой концептуальной модели энтропия связана с числом перестановок микросостояний и это стало считаться наглядным ответом на вопрос, что такое энтропия. В результате появилась широко распространенная метафора энтропии как меры беспорядка.

Параллельно физики распространили действие второго закона на всю Вселенную, что привело к представлению о тепловой смерти. Таким образом, нередко концептуальная модель Больцмана идеального газа связывается с тепловой смертью Вселенной. Это ведет к устойчивой ассоциации возрастания энтропии в изолированной системе с распадом порядка и внутренней структуры. С другой стороны, биологическая эволюция предполагает возникновение организации, структуры и порядка. Это приводит к оживленным обсуждениям о видимом противоречии между вторым законом и биологической эволюцией, когда в том числе ищутся механизмы противодействия энтропии в живых организмах в духе введения негэнтропии.

Такая логика рассмотрения энтропии изолированной системы и биологической эволюции построена на крайне шатких основаниях, когда в одну кучу смешиваются самые разные представления. Энтропия появилась в ходе рассмотрения превращения теплоты в работу и явилась следствием появления закона сохранения энергии. Именно этот аспект энтропии играет роль в биологии, где жизнь организма неразрывно связана с энергетикой протекающих химических реакций. Рассмотрение изолированной системы сыграло свою роль в появлении термодинамической энтропии, но при рассмотрении этого вопроса необходимо отделить обсуждение тепловой смерти Вселенной от биологии.

Неправильное представление об энтропии в биологии. Изолированная система в классической термодинамике. Тепловая смерть Вселенной vs. биологическая эволюция. Расчет энтропии изолированной системы.

Далее: https://blog.rudnyi.ru/ru/2026/03/isolated-system-biology.html