Верхом на бомбе. Судьба планеты Земля и ее обитателей

Все наверняка слышали про энтропию и про злую науку термодинамику, предсказавшую тепловую смерть Вселенной. Второй закон термодинамики гласит, что в замкнутых системах энтропия не может падать, она может либо расти, либо оставаться неизменной.

Что такое энтропия? И что такое замкнутая система?

Если система не обменивается веществом и энергией с окружающей средой, она называется замкнутой. (Соответственно, система, которая обменивается с внешней средой чем-либо, называется открытой системой.)

А энтропия – второе имя хаоса, беспорядка. Если мы разложим костяшки домино в правильном, игровом порядке – «двоечка» к «двоечке», «пустышка» к «пустышке», то у нас получится упорядоченное расположение. А если мы теперь костяшки перемешаем, получится расположение хаотическое, беспорядочное.

Превратить порядок в хаос всегда проще, чем наоборот. Достаточно несколькими движениями рук перемешать костяшки домино, чтобы порядок был разрушен. Но столь же простыми движениями восстановить прежнее расположение у нас не получится, тут повозиться придется. Чтобы что-нибудь построить и упорядочить, всегда нужно повозиться, приложить усилия, энергию, деньги. А чтобы разрушить, ничего делать не надо, оно само… Даже горы когда-нибудь разрушатся до основания. Этот процесс называется эрозией и занимает всего ничего – какой-нибудь миллион-другой лет.

Почему так несправедливо?

Так уж устроен мир, друзья! Надо корячиться… Именно об этом и говорит закон неубывания энтропии. Этот закон – любимое дитя общефизических законов сохранения и статистической физики. В нашем, социальном мире этот закон имеет всем известное следствие: за все надо платить. Любое созидание в одном месте оплачивается разрушением в другом.

Вы созидаете разницу температур между домом и улицей, бросая в печку дрова и разрушая их.

Вы осуществляете перемещение в пространстве, оплачивая это разрушением бензина в моторе вашего автомобиля.

Вы строите в песочнице куличик, растрачивая энергию своего тела, проглоченную ранее в виде еды.

Вы приобретаете еду в магазине, расплачиваясь за это конкретным баблом.

После того как появилась наука термодинамика, церковь слегка воспряла духом, а наука пережила немного неприятный период. «Если без внешнего влияния все имеет склонность только к разрушению, деградации и хаосу, то почему на Земле мы видим процессы совершенно обратные? Растут цветы, вздымаются горы, рождаются дети. Нет ли в этом прямого указания на перст Господень?» – восклицала церковь. Наука в ответ задумчиво чесала репу. И чесала до тех пор, пока в середине XX века не появилась неравновесная термодинамика, которая дала наконец вразумительные ответы без привлечения потусторонних сил.

Что же ответила новая наука попам? Наука сказала, что Земля – система открытая, энергия к ней поступает от Солнца, и эволюция на ее поверхности оплачивается разрушением (выгоранием) нашего светила. В открытых системах вполне могут идти самопроизвольные процессы усложнения. Любой из нас такие процессы может наблюдать дома на кухне. Налейте в кастрюлю воды и закройте крышку. У вас в первом приближении получится закрытая система, которая не обменивается с окружающей кухней ни веществом, ни энергией. Соответственно, ничего интересного с водой в закрытой системе-кастрюле происходить не будет. Как было в ней хаотическое броуновское движение молекул, так и будет.

А вот в кастрюле, поставленной на огонь, через некоторое время возникают упорядоченные структуры – конвекционные ячейки: этакие конвейеры, в которых горячая вода поднимается вверх, а охлажденная опускается вниз. Таких ячеек в кастрюле может быть несколько. В них молекулы мобилизованы для участия в групповом организованном движении.

Если спросить нормального человека, который имеет представление о термодинамике, является Земля открытой системой или закрытой, он, оглянувшись вокруг и увидев буйство красок и прочих насекомых, скажет, что, конечно же, открытой! И будет прав. Но если спросить о том же ненормального человека, например, геолога, ответ будет противоположным. Потому что человек обычный под словом «Земля» понимает то, что происходит на поверхности планеты – климат, океаны, атмосферу, бурлящую жизнь, летающие самолеты, цивилизацию… А для мрачного геолога, привыкшего ворочать масштабами миллиардов лет и мегатоннами породы, жизнь на поверхности планеты – пустая и пренебрежимо малая суета. Геолог под словом «Земля» понимает весь шар по всей его глубине. И этот шар – система закрытая. Потому что солнечный свет проникает в него на считаные сантиметры… ну, пускай, метры. Тонюсенькая пленка, в которой кипит жизнь, не оказывает практически никакого влияния на процессы, происходящие в глубинах планеты.