Čtyři zákony, které řídí tok energie ve vesmíru
Od páry v hrníčku čaje po tepelnou smrt vesmíru - vše se řídí stejnými principy.
Termodynamika je věda o přeměnách energie. Čtyři zákony popisují fundamentální limity toho, co je ve vesmíru možné.
Představ si řeku tekoucí z kopce dolů. Nemůže téct nahoru (2. zákon). Když dorazí do moře, energie toku se rozptýlí do tepla (entropie). A na dně vodopádu - tam kde je maximum chaosu - vznikají VORTEX spirály uspořádání. To je celá termodynamika v jednom obrazu.
Pokud jsou dva systémy v termální rovnováze s třetím, jsou v rovnováze i navzájem.
Obraz: Tři hrníčky čaje. Pokud první a druhý mají stejnou teplotu jako třetí, pak mají stejnou teplotu i navzájem. Zdá se to triviální, ale definuje to teplotu jako měřitelnou veličinu.
Energie se nemůže ani vytvořit, ani zničit - jen přeměnit.
Matematicky: ΔU = Q - W (změna vnitřní energie = teplo mínus práce)
Obraz: Energie je jako voda. Můžeš ji přelévat z nádoby do nádoby (přeměňovat), ale celkové množství vody v systému se nezmění. Perpetuum mobile 1. druhu (stroj co vytváří energii z ničeho) je NEMOŽNÉ.
V uzavřeném systému entropie (míra neuspořádanosti) nikdy neklesá.
Clausius: "Teplo samovolně nepřechází z chladnějšího tělesa na teplejší."
Druhý zákon je JEDINÝ fyzikální zákon, který rozlišuje minulost od budoucnosti. Všechny ostatní rovnice fungují i pozpátku. Entropie dává času směr - od uspořádání k chaosu.
Obraz: Rozbité vajíčko se nikdy samo nesloží. Kouř se nikdy nevrátí do komína. Perpetuum mobile 2. druhu (stroj se 100% účinností) je NEMOŽNÉ.
Entropie systému se blíží konstantní hodnotě, když se teplota blíží absolutní nule.
Absolutní nula (0 K = -273.15 °C) je nedosažitelná - čím více se k ní blížíš, tím více energie potřebuješ k dalšímu ochlazení.
Obraz: Je to jako běžec, který se blíží k cíli, ale s každým krokem se jeho krok zmenší na polovinu. Nikdy tam nedorazí, ale může se přiblížit jak chce.
Entropie měří počet mikroskopických stavů (mikrostavů), které odpovídají danému makroskopickému stavu (makrostavu).
Boltzmannova rovnice: S = k·ln(W)
Běžná definice "entropie = nepořádek" je NEPŘESNÁ. Entropie je míra pravděpodobnosti. Systém s vysokou entropií má více možných konfigurací, takže je pravděpodobnější. Uspořádaný pokoj má nízkou entropii ne proto, že je "hezký", ale proto, že je nepravděpodobný - existuje jen málo způsobů jak ho mít uspořádaný, ale triliony způsobů jak ho mít v nepořádku.
Pokud vesmír pokračuje v expanzi, entropie se bude zvyšovat, dokud vše nedosáhne termodynamické rovnováhy - maximální entropie.
V tomto stavu:
To je "tepelná smrt" - ne horko, ale absolutní jednotvárnost. Čas 10^100 let od teď.
Schrödinger (1944) se ptal: "Jak může život existovat, když entropie vždy roste?"
Odpověď: Život není uzavřený systém. Organismy importují nízkou entropii (jídlo, sluneční záření) a exportují vysokou entropii (teplo, odpad). Lokálně snižují entropii na úkor zvýšení entropie okolí.
Ilya Prigogine (Nobelova cena 1977) ukázal, že v otevřených systémech daleko od rovnováhy může spontánně vznikat uspořádání - "disipativní struktury". Život, hurikány, konvekční buňky - všechno jsou příklady lokálního uspořádání generovaného tokem energie.
Karl Friston navrhuje, že mozek minimalizuje "volnou energii" (Bayesovská verze entropie). Vnímání, učení, jednání - vše je snaha predikovat a redukovat překvapení.
Vysoká entropie mozku (měřená EEG) koreluje s bohatým subjektivním prožíváním. Anestézie snižuje entropii mozku. Psychedelika ji zvyšují.
Paradox: Uspořádané struktury (neurony) generují vysokou entropii (vědomí).
Viktor Schauberger kritizoval konvenční termodynamiku za ignorování implosních procesů.
| Exploze (konvenční) | Imploze (Schauberger) |
|---|---|
| Teplo expanduje | Chlad koncentruje |
| Zvyšuje entropii | Lokálně snižuje entropii? |
| Centrifugální síly | Centripetální síly |
| Destruktivní | Organické, tvořivé |
Mainstream fyzika považuje Schaubergerovy nároky za nepodložené - 2. zákon termodynamiky je jedním z nejprokázanějších zákonů. ALE Schaubergerovy principy FUNGUJÍ v otevřených systémech (vodní vortex, lesní ekosystémy), kde lokální snížení entropie je možné na úkor okolí. Problém není ve fyzice - je v tom, jestli zkoumáme uzavřený nebo otevřený systém.
Život bojuje proti entropii - ale nakonec prohraje. Smrt je stav termodynamické rovnováhy organismu s okolím. ALE - informace (geny, memy, vzpomínky) přežívá. Entropie ničí struktury, ne informace. Cykly smrti a znovuzrození →
Proč si pamatujeme minulost a ne budoucnost? Protože minulost měla nižší entropii. Paměť je záznam nízkoentropického stavu. Budoucnost má vyšší entropii = více možností = nemůžeme ji "pamatovat" protože ještě není vybraná. Časoprostor a relativita →
Komentáře
Zatím žádné komentáře.
Komentáře jsou součástí placeného přístupu.
Vyberte si tarif a diskutujte pod všemi stránkami.
Zobrazit tarify