Термодинамика открытых систем

Равновесная термодинамика подсистем открытой полииерархической системы

Citation
, XML
Authors

Abstract


Закон временных иерархий обосновывает, что открытый характер полииерархической системы, не является препятствием использования методов равновесной термодинамики для исследования процессов, протекающих в каких-либо отдельных подсистемах, представляющих собой самостоятельные квазизакрытые системы. Одной из целей заметки является подспудно обратить внимание читателя на то обстоятельство, что применение термодинамики при изучении любых систем и объектов требует профессиональных знаний соответствующих областей науки. Недоучет этого, как показывает история науки, может привести к новым заблуждениям и ошибкам.



https://gladyshevevolution.files.wordpress.com/2011/04/rust-in-nature1.jpg

Образование ржавчины в открытой геологической системе  


Образование супрамолекулярной структуры в открытой живой системе



Принято считать, что равновесная термодинамика  не применима к открытым системам. Однако это утверждение справедливо, как правило, для гомогенных моноиерархических систем – систем, содержащих подобные однотипные объекты. Например, такими открытыми системами могут являться гомогенные химические системы. Для гетерогенных (неоднородных) систем, в различных частях (подсистемах) которых протекают процессы в разных шкалах времени, это мнение ошибочно. Примитивное, я бы сказал, модельно-механистическое, представление о жизни, господствующее среди многих исследователей, до сих пор не способствует осознанию того, что жизнь связана с возникновением и развитием иерархических структур, появление которых «обязано» общему закону природы – закону временных иерархий, а также – второму началу термодинамики. Существенное разделение времен жизни структур различных иерархий (времен релаксации), как раз, позволяет использовать методы равновесной (квазиравновесной) термодинамики для исследования  возникновения и эволюции живой материи. Сложилась удивительно парадоксальная ситуация. С одной стороны, физики хорошо знают, что «физика стоит на разделении времен», с другой стороны, исследователи, изучающие явление жизни, сдержано относятся к использованию подобного положения, применительно к живым объектам. Хотя природа сама делает разделение времен, разделение,- проявляющееся в биологии через закон временных иерархий. Полагаю, что эта ситуация, в некоторой степени, связана с отсутствием желания, а иногда и возможности, у профессиональных физиков и физикохимиков исследовать явление жизни, тогда как более результативно тратить время на изучение простых физически осознаваемых, практически значимых объектов.

Многочисленные  доказательства применения равновесной  термодинамики к открытым природным  системам хорошо известны геологам и  другим исследователям науки о Земле. Подобные доказательства в области биологической эволюции и старения живых существ представлены автором в журнальных статьях, монографиях и публикациях в Интернете. Для предварительного ознакомления с вопросом применения термодинамики к открытым системам, можно взглянуть на отдельные заметки в Knol:

http://knol.google.com/k/georgi-p/open-and-closed-systems/169m15f5ytneq/25http://knol.google.com/k/georgi-p/living-systems-are-quasi-equilibrium/169m15f5ytneq/26 ,     http://knol.google.com/k/georgi-p/живые-системы/169m15f5ytneq/29 , http://knol.google.com/k/georgi-p/thermodynamic-theory-of-evolution-of/169m15f5ytneq/3

Сложившаяся ситуация в науках о жизни приводит к тому, что иногда говорят, что биофизики не владеют, в достаточной мере, ни физикой, ни химией, ни биологией. Полагаю, что такое мнение, разумеется, не всегда верно, поскольку чрезвычайно сложно с точки зрения физики и физической химии осмысливать биологические явления, которые рассматриваются, в основном, «интегрально» с позиции биологии – «науки в картинках». Несомненно, наукам о жизни нужны ученые хорошо образованные во многих областях естественных наук! Думаю, что в указанную сферу науки необходимо привлекать, прежде всего, физико – химиков, имеющих серьезный багаж теоретических знаний и опыт экспериментальной работы.

По-видимому, интересно задать несколько вопросов, например, таких как:

Как можно  обратить внимание исследователей в  науках о жизни на хорошо обоснованные и экспериментально доказанные утверждения  о том, что равновесная (квазиравновесная) термодинамика применима к открытым живым системам и их эволюции?

Как привлечь физиков и физико – химиков задуматься над утверждением о том, что иерархическая термодинамика определяет возникновение и эволюцию живых систем?

Достаточно  ли хорошо обосновано, что иерархическая термодинамика, в меру своей применимости, может рассматриваться как движущая сила эволюции и развития Вселенной?

Полагаю, что  сейчас накоплено много неопровержимых наблюдений и  экспериментальных фактов, ознакомление с которыми позволяет с позитивной точки зрения ответить на поставленные вопросы. Эти ответы, на мой взгляд, будут стимулировать интерес ученых-профессионалов взглянуть на явление жизни и эволюцию материи с позиции иерархической термодинамики.

Надеюсь, что информация через Интернет поможет на новом уровне подчеркнуть роль термодинамики в осознании окружающего нас мира.

Информация  о термодинамике  живых систем на сайтах Knol:

Georgi P   

Georgi Gladyshev  
 

  1. The principle of substance stability reveals the direction of development of chemical and biological evolution
  2. On the development of physical and chemical bases of Darwinism
  3. Physicochemical stages of evolution: the ring structures in the universe
  4. Thermodynamics – the driving force behind the origin of life
  5. Popularly about the life and the cycle of exchange of substance and energy
  6. Life as a self-defending process
  7. A model of life: the metabolism in abiogenic structures
  8. On the principle of substance stability
  9. Thermodynamics of origin of life
  10. Hierarchical thermodynamics solves the puzzle of life
  11. Термодинамика и возникновения жизни
  12. Иерархическая термодинамика и дизайн природы
  13. Математическая физика и эволюция живой материи
  14. Love – the state of living organisms
  15. Thermodynamics optimizes the physiology of life
  16. Достижения наук о жизни с позиции термодинамики
  17. Супрамолекулярная термодинамика
  18. Супрамолекулярные связи в живом мире
  19. Science, evolution and reality
  20. Принцип стабильности вещества и живые системы
  21. Живые системы
  22. Планетные системы и закон Тициуса-Боде
  23. Planets and the law of Titius – Bode
  24. Душа и сознание
  25. Life does not require the hypothesis about God
  26. Джабоев Серго Хаджиевич
  27. Thermodynamic theory of evolution of universe
  28. Экологическая термодинамика
  29. Многообразие живых объектов и термодинамика
  30. Жизнь как явление
  31. Феномен Али Газаева
  32. Термодинамика открытых систем
  33. Natural Hierarchic Processes
  34. Asymmetry in Bioworld
  35. Open and closed systems
  36. Модели живой системы
  37. Living systems are quasi-equilibrium structures
  38. Thermodynamics optimizes life
  39. Life and mathematician
  40. Тропизм
  41. Живые системы и мерцающие кластеры
  42. New Views – New problems of science
  43. История создания иерархической термодинамики
  44. Искусство управления обществом
  45. Термодинамика возникновения жизни
  46. Hierarchical thermodynamics and Homeokinetics
  47. On the Principle of Substance Stability
  48. Ilya Prigogine and Georgi Gladyshev
  49. Our world and methods of classical thermodynamics
  50. Термодинамические силы формируют организмы
  51. О законах нашего существования
  52. Temporal hierarchies
  53. В мире все подвластно термодинамике