Страница 81 - Разум природы и разум человека - А.М. Хазен - Философия как наука

В моих предыдущих работах [2] – [11] было введено понятие об из­быточности производства энергии в живых системах. Поясню его.

Если изобразить цикл Карно в трёхмерных координатах, вклю­ча­ю­щих в себя плоскость информации и семан­тической информации  , то получится схема рис. 6.10.  В этой плоскости цикл Карно (обычно опи­сываемый в плоскости ) изображает отрезок прямой АВ, для кото­ро­го выполняется условие:

.                                            (6.15)

 Поток тепла (без кото­ро­го рабо­тать тепловая машина не может) про­ходит через неё и тем уве­личивает энт­ропию окружающей среды, но сам цикл Карно информацию (энт­ропию) и семантическую информацию окружающей среды не из­ме­ня­ет. Этим использование в (1.14) парамет­ров цикла Карно устанав­ли­ва­ет гра­ницу, влево от которой выполняется условие:

.                                              (6.16)                    

Примером процессов в этой области может служить неидеальный (с участием необратимости) цикл Карно. Это диссипативные процессы. В результате замкнутого цикла энтропия окружающей среды возрастает сверх той её величины, которую задаёт поток теп­ла, проходящий через машину.

Если при производстве энергии вы­полняется условие:

,                                             (6.17)  

то приращение энтропии окружающей сре­ды отрицательно по отноше­нию к уров­ню, заданному потоком тепла при работе цикла. Та­­кое про­из­водство энергии есть избы­точ­ное. Это ус­ловие является ха­­рак­терной особенностью нетепловых тер­мо­ди­на­ми­чес­ких циклов ме­та­бо­лизма.

Как ясно из предыдущего, осо­бен­ность из­бы­точной энергии сос­то­ит в том, что её источником является энергия химических связей. Она была “спрятана” в этих связях и тем ис­клю­чена из источников роста энтропии. Переход этой энергии в состав живых систем как избыточной означает тем самым создание новых пу­тей роста энтропии, предельным случаем которых является распад по­гиб­шего организма. Поэтому в фун­даментальные причины возникнове­ния и эволюции жизни входит рост энт­ропии за счёт новых возмож­нос­тей, создаваемых избыточной энер­ги­ей. Аналогичное относится и к кван­­там излучения Солнца, ко­торые яв­ля­ются внешним источником энер­гии по отношению к Земле. Их погло­щение растительными форма­ми жизни создаёт большие возможности увеличения энтропии, чем прос­тая диссипация их энергии.

В утилитарном смысле избыточность производства энергии живы­ми системами выражается тем, что метаболизм организмов задаёт их предельные размеры и активность в функции от возможностей производ­ст­ва энергии, а не наборот. Как я многократно подчеркиваю в предыду­щих работах и в этой книге, селекция сельскохозяйственных растений и животных в сторону увеличения энергонасыщенности и размеров их плодов или их самих бы­ла бы невозможна, если бы не существовала избы­точность про­изводства энергии (в смыс­ле условия (6.17)) как ве­ду­щая особенность всех форм жиз­ни.