ترمودینامیک و مذهب

[پیرجو]

ترموديناميك و مذهب

RELIGION & THERMODYNAMICS

نقد آرا و عقايد مرحوم مهندس بازرگان پيرامون تعامل علم و دين

نوشته: عرفان كسرايي
ترموديناميك كلاسيك مشتمل بر مفاهيمي است حمال ذو وجوه و در برگيرنده بار معناهاي گوناگون. برخي ازلي يا ابدي بودن جهان را با استناد به قوانين ترموديناميك منتفي مي دانند و بنابراين لحظه آفرينش و به تبع آن وجود خالق را استنتاج مي كنند. در مقابل هستند كساني كه تعميم مشاهدات محدود ترموديناميكي را به كل جهان هستي و همه زمانها يك فرض نادرست مي دانند. دسته اخير گرچه درستي قوانين ترموديناميك را پذيرفته اند اما استقرايي را كه نسبت به همه جهان خلقت حكم مي دهد نادرست مي دانند. اين مجادلات فلسفي از گذشته تا به حال ادامه داشته و دارد. به همان نسبت كه علم سكولار, مدعي به چالش كشيدن مذهب بوده , دينداران نيز متقابلاً نظريات جديد علمي را مهر ﺘﺄييدي براصالت مذهب تلقي كرده اند. آيا اساساً ميتوان از بررسي ترموديناميك كلاسيك رد يا اثبات خداشناسي و اعتقادات مذهبي را نتيجه گيري نمود؟ در اين باره ديدگاههاي كتاب عشق و پرستش يا _ترموديناميك انسان _ از مهندس مهدي بازرگان, شايسته توجه است. اين كتاب كه در سال ۱۳۳۶ به رشته تحرير درآمده اصول ترموديناميك را ( كه از مدتها قبل در بسياري از علوم و موضوعات فني و نظري به كار برده شده و نتايج قابل توجهي ازآن گرفته اند) به حوزه هاي مذهب , زيست شناسي و انسان شناسي مرتبط ميكند. {ترموديناميك در زمينه حيات انسان به عنوان پل ربط و معراجي ازصحراي پر از گل عشق به آسمان پر ستاره پرستش انتخاب شده است. نظر به اينكه فعاليت هاي انسان و اجتماع مابين اين دو سرحد يا بر حول اين محور در حركت و گردش مي باشد ناگزير در سفر از ديار عشق به ديار پرستش از بسياري منازل بشريت و مناظر انسانيت عبور خواهد شد وقتي از دريچه جديدي ديده مي شود ممكن است خالي از تازگي و تماشا نباشد..} دراين كتاب فضائل اخلاقي و اعتقادات مذهبي از منظر ترموديناميك تبيين مي گردند. براي مثال از ديدگاه اين كتاب, زهد ,روزه ,تقوا, محبت و خدمت به خلق, دعا و پرهيز از غرور, با رابطه U – T.S در ترموديناميك متناظرند. زيرا كه اين رابطه, كهولت, پيري و فرسودگي را نشان ميدهد و احياي انسان و جوان كردن او ناچار از طريق بالا بردن و زياد كردن U و كم كردن TوS ميتواند انجام شود. يعني محو بي نيازي و بي ميلي و حفظ و تقويت و ايجاد احتياج و عشق از يك طرف و تضعيف و تخفيف كميت و كيفيت دارايي ها و ذخاير موجود از طرف ديگر. مهندس بازرگان در كتاب ذره بي انتها حركت اجتماعي و ظهور انبيا را با اصول ترموديناميك تبيين مي كند. ( مذاهب به مرور زمان و در دست مردم هميشه سير نزولي داشته دچار فرسودگي و فرتوتي گشته راه فنا را پيش ميگرفته است. مانند هر سيستم طبيعي كه وقتي به حال خود گذاشته شود لاينقطع بر كهولت و آنتروپي آن افزوده شده و بالاخره به خاموشي و ركود منتهي مي گردد تصفيه و احياي مذاهب نيز روي جريان عادي ميسر نبوده است و اگر دوره هايي به طور انفصالي و غيرطبيعي جست و خيزهايي ديده شده است جز با القاي يك نيروي خارجي و نفوذ و دميده شدن روح الهامي كه مي بايستي از سرچشمه ي قبلي باشد قابل تصور نمي تواند باشد.) دراينجا كاركرد پيامبران به مثابه بازگشت به حالت اوليه با افزودن انرژي تفسير ميگردد. ازديدگاه مهندس بازرگان آيات قرآني: كل شيء هالك الا وجهه, ثم رددناه اسفل سافلين, ان الانسان لفي خسر, با استهلاك و اصل افزايش آنتروپي تطابق دارد. آيه _ان الانسان لفي خسر_ به وضوح اشاره به خسران مي كند . خسران در لغت به معني نقصان در سرمايه است. ضرر بر دوگونه است يكي آنكه در معامله اي سود نكند و ديگر آنكه آنچه دارد نيز در معامله از دست بدهد. خسران در اين آيه معناي دوم را در بر مي گيرد. افزايش آنتروپي، يك اصل پذيرفته شده در تمام رويدادهاي فيزيكي جهان است. در واقع (اصل) مفهومي است كه هيچ دليلي بر اثبات آن در دست نداريم و تا آنجا اعتبار دارد كه نقيضي براي آن پيدا نشده نباشد و چون افزايش آنتروپي تا به حال نقيضي نداشته ، مي توان با استقرا آنرا در مورد تمام پديده ها بسط داد. آنتروپي را عموماً به عنوان معياري براي بي نظمي در نظرمي گيرند. با استفاده از ترموديناميك آماري، رابطه بين آنتروپي سيستم و تعداد حالات امكان پذير ميكروسكوپيك آن به وسيله رابطه بولتزمان نشان داده مي شود.از ديدگاه ميكروسكوپيك هنگامي كه بي نظمي افزايش مي يابد، آنتروپي سيستم نيز افزايش مي يابد. از اين رو طبق قانون دوم ترموديناميك فرايندهاي واقعي كه در جهان روي ميدهد، همگي در جهت اصل افزايش آنتروپي و به تبع آن افزايش بي نظمي هستند. اگر مجاز به تعميم اصل افزايش آنتروپي به كل جهان هستي و همه زمانها باشيم آنگاه مي توانيم به صراحت نتيجه بگيريم جهان هستي, آغاز و انجامي دارد. چرا كه مطابق اين اصل, جهان بايد در مقدار آنتروپي مشخصي آفريده شده باشد و ازآن پس آنتروپي جهان افزايش يافته باشد و در نهايت به ماكزيمم بي نظمي برسد. ( البته اين استدلال محل اشكال است زيرا آنتروپي ميتواند الي الابد افزايش پيدا كند و هيچ مقدار بيشينه اي نيز نداشته باشد). بنابر اين با در نظر گرفتن كل جهان هستي بعنوان يك سيستم بسته و تعميم قوانين ترموديناميك به همه زمانها اينطور استنتاج مي شود كه لاجرم بايد ناظم حكمتي باشد كه جهان را در حالت آنتروپي مشخصي آفريده باشد. بولتزمان معتقد بود كه نظم مي تواند يك پديده كاملا تصادفي باشد و از اين رو وجود خالق براي آفريدن نظم را نپذيرفت. از ديگر سو, جهان هستي ازلي هم نمي تواند باشد، يعني نمي تواند شروعي در زمان نداشته باشد،اگر جهان ازلي و بي آغاز باشد همواره در هر نقطه اي از زمان كه باشيم، بي نهايت زمان را پشت سر گذاشته ايم , با توجه به اينكه آنتروپي كل فرآيندهايي كه همواره در جهان رخ مي دهند در حال افزايش است، مقدار اين افزايش در طول اين زمان بي انتها بايد بي نهايت زياد شده باشد، و در نتيجه جهان بايد به ماكزيمم بي نظمي رسيده باشد،به طوري كه ديگر هيچ فرآيندي نتواند انجام شود زيرا هر فرآيندي بايد باعث افزايش آنتروپي بشود در حداكثر آنتروپي, ديگر امكان افزايش وجود ندارد. چون جهان كنوني ما در چنين حالتي به سر نمي برد پس جهان نمي تواند ازلي باشد و لاجرم شروعي در زمان داشته است و باز هم بايد بگوييم چيزي كه شروعي در زمان دارد، نياز به آفريننده دارد. اما اين استدلال, خود نيز گرفتار همان مغالطه ( تعميم قانون دوم ترموديناميك به كل جهان هستي و همه زمانها) شده است.در اينجا بحث اين نيست كه آيا دخالت دادن مباحث علمي در حوزه مسائل مذهبي اصالتاً درست است يا نادرست اما نشان خواهم داد در بسياري از موارد, دينداران نيز براي اثبات خدا و حقانيت مذهب همان راهي را رفته اند كه بي دينان براي رد آن. براي اثبات وجود لحظه خلقت (و بنابر اين اثبات وجود خالق) لازم است قانون دوم ترموديناميك را به كل جهان هستي بسط دهيم. اما اين فرض به نتايجي ديگرمنجر ميشود كه با معتقدات مذهبي سازگار نيست.اگر تعميم و بسط قانون دوم ترموديناميك به حوزه متافيزيك دربرگيرنده هيچ مغالطه يا ايراد منطقي نباشد بنابراين با همين تعميم مي توانيم نتيجه بگيريم جهان و انسانها در جهت ميل به بديها و نيزغلبه آفات و شرور پيش مي روند.آزمايشها نشان داده اند كه حالتهايي چون انديشيدن بيشترين و حالتهاي چون غضب و نفرت كمترين انرژي الكترومغناطيسي را در مغز انسان ايجاد مي كند. با تعميم اين نتايج به جنبه هاي متافيزيك مي توان گفت كه مغز انسان در حركت به سمت نيكي، ميدان الكترومغناطيسي با انرژي بالاتري را ايجاد مي كند. به عبارتي حركت به سمت نيكي به نسبت ميل به بدي , مستلزم صرف انرژي بيشتري است. پس بر اساس اصل افزايش آنتروپي جهان هستي و انسانها در مسير حركت به پليديها و بديها پيش مي روند. بنابراين، انسان كه در آغاز داراي روح پاك و لوح سفيد است، بر اثر اعمال خود از پاكي روح خود مي كاهد و به دليل وجود عوامل برگشت ناپذيري(irreversibility) هيچ راه بازگشتي به حالت ضمير پاك اوليه وجود ندارد. چرا كه آنتروپي هرگز كاهش نمي يابد و دست كم ميتواند ثابت بماند (مانند فرايند آيزنتروپيك كه آدياباتيك و بر گشت پذير است). با چنين استنتاجي خودسازي , رسيدن به كمال روحي و تكامل معنوي و يا حتي مفاهيمي همچون توبه, اعتبار خود را از دست ميدهند. چرا كه مطابق اصل افزايش آنتروپي نمي توان بر بازگشت ناپذيري غلبه نمود و آنتروپي را كاهش داد. مشاهده كرديم كه بسط قوانين ترموديناميك به تمام جهان هستي براي اثبات وجود خالق, چگونه با تعاليم مذهبي ناسازگارميشود و به نفي كمال پذيري انسان مي انجامد. از طرف ديگر براي طرفداران علم سكولاري كه همه چيز را بر پايه تكامل ,انتخاب طبيعي, احتمال وقوع و عدم قطعيت توجيه ميكنند , خداوند آفريننده , جاي خود را به پديده هاي كاملاً ً تصادفي داده است. اين دسته نيز مشاهدات جزئي را به جهان هستي تعميم مي دهند. رديه اي كه دينداران بر تكامل ايراد مي كنند باز هم بر پايه تعميم قوانين ترموديناميك و در نظر گرفتن همه جهان هستي به عنوان يك سيستم قرار دارد, اين گروه ,تكامل دارويني را با استناد به قوانين ترموديناميك مردود اعلام ميكنند.به اعتقاد آنها تحول و تكامل, قانون اول ترموديناميك را نقـض مي كند, مطابق با اين قانون, انرژي از صورتي به صورت ديگر تبديل مي شود و نميتواند خلق يا نابود شود. هيچ چيزي در سيستم قانون طبيعت نمي تواند منشأ خود را تعريف كند. نبود انرژي مورد نياز براي تازگي تكامل, متناقض با اين قانون است. و در ادامه اضافه مي كنند اعتقاد به تكامل با قانون دوم ترموديناميك نيز متناقض است. چرا كه احتمال شكل گيري گونه هاي منظم در فرضيه تكامل با اصل افزايش آنتروپي همخواني ندارد. سپس نتيجه گرفته مي شود تحول و تكامل, متناقض با قانون دوم ترموديناميك مي باشد. و در ادامه بيان مي دارند كه : معتقدان به نظريه تكامل بخوبي مي دانند, كه اين نظريه بعلت تناقض با دومين قانون اصلي ترموديناميك نياز به ميلياردها سال دارد. تكامل از نظر آماري نه تنها بشدت غير واقعي است بلكه عملاً غيرممكن است. بنابر اين به نظر مي رسد هم كساني كه در جستجوي اثبات خداوند از اصول ترموديناميك هستند و هم كساني كه با استناد به اين قوانين, سعي در رد خدا و باورهاي مذهبي دارند دستخوش برداشتهاي نادرست و مغالطه و تعميم هاي نابجا از اين قوانين شده اند. قوانين ترموديناميك تنها چند مدل رياضي هستند كه با مشاهدات تجربي جزئي (و نه براي همه زمانها از ازل تا ابد) به دست آمده اند و نمي توان با استقراء , آن را بر همه جهان خلقت و در تمام زمانها انطباق داد و از آن به سادگي و در چند جمله, وجود يا عدم وجود خدا را نتيجه گرفت

 

[M.Deylamian]

خیلی جالب بود ..
با اینکه مدتی بود از ترمودینامیک و مفاهیمش دور شده بودم اما نقد جالبی بود ..

موفق باشی .

 

[M.Deylamian]

((اگرچه کاملا بی ارتباط با موضوعه اما ... ))

ساختمان چشم انسان :
چشم انسان در 3 خاصیت نور را دریافت می کند

1.مسیر یا جهتی که نور از ان منتشر می شود (شکل و اندازه ی جسم )
2.مقدار و شدت نور که به درک بین شی و محیط اطرافش می انجامد
3.طول موج نور یا کیفیت نور که توانایی تشخیص رنگ را امکان میسازد.

روی شبکیه چشم یک سری سلول عصبی نور حساس وجود دارد که به 2 شکل میله ای و مخروطی وجود دارد

سلول های میله ای بینایی سیاه و سفید را به عهده دارند

سلول های مخروطی بینایی رنگی این مخروط که شامل :

1.ابی نور حساس
2.قرمز نور حساس
3.سبز نور حساس

هرگاه شدت نور پایین باشد سلول های میله ای به کار می افتد و چنانچه شدت نور زیاد باشد سلول های مخروطی.
(فعال بودن سلول های میله ای ) <--------- (لذا عدم دید در تاریکی)

چشم انسان با اختلاط این 3 نور حساس مخروطی رنگ همانندی را انجام میدهد
به همین دلیل است که وقتی به خورشید نگاه می کنیم چون در بردارنده تمام طول موج هاست همه سلول های مخروطی خسته شده و به صورت لحظه ای از کار می افتد و لذا به هر نقطه که نگاه می کنیم سیاه دیده می شود .
لذا اگر انسان به کالای رنگی به مدت زیادی خیره شود مخروطی های مربوط به ان رنگ خسته شده و از کار می افتد و بعد از ان به هر جا که نگاه می کنیم مکمل ان را می بینیم.
نکته ی این بحث در اواتارجدید وزیبایست که قرار دادی..
اگر به مدت 3-4 دقیقه بهش خیره بشید و
نگاهتون رو به سمت دیگری بیندازید می بینید که .....

 

[gordafarin]

سلام

سلام

اگه این قانون میگه (2ترمودینامیک) که اصل هست و در غیر نبود نقیض (چه جمله شد ( () و اینکه گفته بر اساس انتروپی مواد همه چی در حال گسترش بوده و..... این 2تا رو من قبول دارم بر اثر شواهد تجربی ولی نتیجش از این قوانین که عدم وجود خدا رو نتیجه گرفته درست نیست چه بر پایه علمی و چه فلسفی به عقیده من طبق قانون علت و معلول و اضافه کردن انتروپی به اون =بر اساس نتایج علمی بدست اومده از ابتدای عالم(بیگ بنگ) بر اثر همون انتروپی و دقیق تر بگم انتروپی فضا و زمان در اون موقع و لجظات بی نظمی های حاکم در ماده در اخر نظمی رو بوجود اورد که ما حتی با نگاه به اطراف پی به اون میبریم این ماده از همون موقع در حال گسترش بوده و بر میگردیم به علت و معلول (که من برا ی علت بیگ بنگ یعنی رخ دادنش تیوری رو دادم که البته در بخش نجوم باشگاه هم زدم نظریم رو ....) خوب بفرر ض که اون نظریه من هم درست باشه باز برمیگردیم به علت قبلی(قانون علت و معلول) اگه همین طور علم پیشرفت کنه و علت های ماقبل پیدا بشه در اخر اخر به نظر من باید معلولی باشه که علت یا نداشته باشه یا در حد فکر و شعور مانباشه و اون هم افرینندست (توجه کنید به کلمه افریننده و خالق نه خدای مذهبی هرچند هردو یکی هستند بهتر در بحثی که دنبالش علم تا فراسوی دین و معنویتو فلسفه و.... نریم ت مشکلی پیش نیاد) حالا من با این توضیحات طبق همون قوانین نتیجه گیری میکنم که بر اساس قوانین علت و معلول و انتروپی و گسترش همه جانبه همه چیز خدا وجود داره و همه چیز رو خلق کرده اگه نظری هست بگید البته به دلیل اینکه کم میام نت ممکن دیر جواب بدم

 

[پیرجو]

به نظر من اصلا لازم نیست برای وجود اثبات خدا تلاش کنیم. آخه اینقدر روشنی و دلیل هست که فقط کافی کمی با دقت تر به همه چیز نگاه کنیم. اول از خودمون شروع کنیم.....

 

[gordafarin]

سلام

سلام

به نظر من اصلا لازم نیست برای وجود اثبات خدا تلاش کنیم. آخه اینقدر روشنی و دلیل هست که فقط کافی کمی با دقت تر به همه چیز نگاه کنیم. اول از خودمون شروع کنیم.....

بله درست ولی باید در مقابل این عقاید با دلیل های درست طبق زوش خودشون بهشون جواب بدی

 

[fatemeh-torabi]

تشکر

تشکر

از مطلب قشنگتون ممنونم
واقعا جالب بود

 

[mahdi.adelinasab]

البته دوستان عزیز این مباحث در حقیقت بر درستی مطالب خودشون پافشاری می کنند ولی بر درستی اونها نمی توان وجه زیادی را خرج کرد. اینکه ایشون می فرمان در دوران سیر صعودی و نزولی مراتب باید دید به چه عنوان مطرح میشه.!
در هر صورت از این مطلب می شه نقد های زیبایی رو آورد و در باره قبض و بسط نظام هستی سخن های بیشتری رو توضح داد که جای بسی تامل خواهد داشت...
از بهتاش عزیز بابت این مطلب ممنونم.
از ماندای محترم نیز سپاسگزاری می کنم بابت مطلب قشنگشون
از شریف خودم هم که خیلی برام شزیفه و پیشرفت های زیادی رو تا بحال به دست آورده نیز متشکرم. ایشون اطلاعات جامعی در مورد مباحث نجوم و هیئت دارن که دوستان در این زمینه می تونن از ایشون کسب علم هم بکنن...
البته خیلی از سخن های ایشون در بحث مهندسی شیمی و به طور ریز تر در مباحث ترمو داینامیک بر می گرده به همو قبض و بسط های متشکله از جهان که اینها رو بیشتر در مباحث نجومی یافته و کسب کرده.
واین خودش بسیار زیباست
یا علی

 

[mahdi.adelinasab]

تحلیلی از قانون دوم ترمودینامیک

تحلیلی از قانون دوم ترمودینامیک


● آیاقانون دوم ترمودینامیک حکمی عام و مسلم از اعیان خارجی و منافی اراده آزاد است؟
قانون دوم ترمودینامیک متضمن این مفهوم است که یک فرایند فقط در یک جهت معین پیش می رود و در جهت خلاف آن قابل وقوع نیست.
این محدودیت برای جهت وقوع یک فرایند، مختصه قانون دوم است.اگرسیکلی متناقض با قانون اول ترمودینامیک نباشد، دلیلی براین نیست که آن سیکل حتماً اتفاق می افتد. همین امر منجر به تنظیم قانون دوم ترمودینامیک شده است.
دو بیان کلاسیک از قانون دوم ترمودینامیک وجود دارد که هر دو بیانگر یک مفهوم اساسی هستند:
۱) بیان کلوین

پلانکو بیان کلازیوس

۲) بیان کلوین
پلانک بر پایه توضیح عملکرد موتورهای حرارتی است وبیان می دارد که غیرممکن است وسیله ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند و در عین حال که با یک مخزن تبادل حرارت دارد اثری بجز صعود وزنه داشته باشد.
این بیان از قانون دوم ترمودینامیک در بر گیرنده این مضمون است که غیر ممکن است که یک موتور حرارتی مقدار مشخصی حرارت را از جسم درجه حرارت بالا دریافت کند و همان مقدار نیز کار انجام دهد. بیان کلازیوس نیز یک بیان منفی است و اعلام می دارد که غیر ممکن است وسیله ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند و تنها اثر آن انتقال حرارت از جسم سردتر به جسم گرمتر باشد. این بیان بر پایه توضیح عملکرد پمپهای حرارتی می باشد و دربرگیرنده این مفهوم است کهنمی توان یخچالی ساخت که بدون کار ورودی عمل کند.
هر دو بیان کلاسیک از قانون دوم ترمودینامیک نوعاً بیانهای منفی هستند و اثبات بیان منفی ناممکن است. درباره قانون دوم ترمودینامیک گفته می شود"هر آزمایش مربوطی که صورت گرفته به طور مستقیم یا غیرمستقیم در تایید قانون دوم بوده و هیچ آزمایشی منجر به نقض قانون دوم نشده است. همانگونه که ذکر شد تنها گواه ما بر صحت قانون دوم ترمودینامیک آزمایشات گوناگونی است که همگی درستی این قانون را تایید می کنند.
با این همه در ترمودینامیک کلاسیک سعی می کنند نشان دهند که اثبات معادل بودن دو بیان کلوین- پلانک و کلازیوس دلیلی بر صحت قانون دوم ترمودینامیک است. در حالیکه این امر درستی قانون دوم را اثبات نمی کند. در اثبات اینکه دو بیان فوق الذکر معادل یکدیگرند از یک مدل منطقی بهره جسته می شود که می گوید: " دو بیان، معادل هستند اگر صحت هر بیان منجر به صحت بیان دیگر گرددو اگر نقض هر بیان باعث نقض بیان دیگر شود."
در ترمودینامیک کلاسیک ، برای اثبات معادل بودن دو بیان کلوین- پلانک و کلازیوسبا نشان داده می شود که نقض بیان کلازیوس منجر به نقض بیان کلوین- پلانک می شود. وسیله ناقض بیان کلازیوس یک پمپ حرارتی است که نیازی به کار ندارد.
به دلیل اینکه انتقال حرارت خالص با منبع درجه حرارت پایین وجود ندارد پس پمپ حرارتی و موتور حرارتی و منبع درجه حرارت بالا مشتمل بر یک سیکل ترمودینامیکی است اما فقط با یک مخزن تبادل حرارت داردبنابراین نتیجه می شود کهناقضبیان کلوین- پلانک می باشد. و گفته می شود تساوی کامل این دو بیان هنگامی اثبات می شود که نقض بیان کلوین- پلانک نیز موجب نقض بیان کلازیوس بشود. با این وصف باید بپذیریم که دو بیان فوق، منتج از یکدیگر هستند. " در اثبات معادل بودن چند گزاره اگر عبارتی بصورت B ↔A بیان شده باشد آنگاه B نتیجه A است و A هم نتیجه B، بعبارت دیگر AوB معادل یکدیگر هستند، بالعکس اگر A وBمعادل یکدیگرباشند، هریک از آنها نتیجه دیگری است."معادل بودن دو بیان کلوین- پلانک و کلازیوس را می توان با استفاده از قانون لایب نیتس نشان داد که می گوید: اگر Aو Bیکسان و همانند باشند باید تمام ویژگیها و خاصه های آنها نیز یکسان باشد.از اصل لایب نیتسگاهی به عنوان اصلنامتمایز بودن همانها (indescernibility ofidenticals) یاد می شود. در واقع این اصل منطقی بیان می دارد که " اگر یک ویژگی یافت شود که A آن را داراست اما B فاقد آن است بنابراین A وBموجودیتهای مجزایی خواهند بود." دو بیان کلازیوس و کلوین- پلانک معادل یکدیگرند زیرا که هر دو متضمن این ویژگی هستند که ساخت یک ماشین حرکت دائمی (Perpetualmovementmachine) ممکن نمی باشد.
روشهای اثبات منطقی در بسیاری از قضایای ترمودینامیک بر پایهء آزمایشهای ذهنی می باشد. نظیر اثبات قضایای کارایی سیکل کارنو که در آن نخست فرضی را مطرح کرده و سپس نشان داده می شود که آن فرض به نتایج غیرممکن می انجامد و چون روش استدلال در این آزمایش ذهنی نوعاً درست بوده تنها حالت ممکن این است که فرض اولیه نادرست باشد.

● نامساوی کلازیوسوقانون دوم ترمودینامیک
اغلب گفته می شود که نامساوی کلازیوس لازمه قانون دوم ترمودینامیک است. نامساوی کلازیوس را با بررسی سیکل موتور حرارتی و یخچال اثبات می کنند. اما با التفات به اثبات نامساوی کلازیوس باید بپرسیم که چگونه نامساوی کلازیوس لازمه قانون دوم است در حالیکه طی مراحل آن از قانون دوم مستثنی نیست و در روند اثبات آن مدام بهقانون دوم استناد می شود؟ در اینجا نامساوی کلازیوس، صحت خود را از درستی ازپیش معلوم فرض شدهء قانون دوم وام می گیرد"هر دلیلی که در دفاع از فرضیه ای اقامه می کنیم باید غیر از نتیجه و مستقل از آن باشد. اگر تنها گواه صدق ما خود نتیجه باشد استنتاج مشتمل بر دور و لذا کاملاً نارضایت بخش خواهد بود." گواه صدق نامساوی کلازیوس نیز قانون دوم است بنابراین نامساوی کلازیوس نمی تواند لازمه قانون دوم ترمودینامیک باشد.

● نتایج فلسفی قانون دوم ترمودینامیک
همانطور که قانون اول ترمودینامیک منجر به تنظیم خاصیتی به نام انرژی شد قانون دوم ترمودینامیک به ابداع مفهوم مجردی به نام آنتروپی(Entropy) می انجامد. این قانون ازاهمیت فلسفی فوق العاده ای برخورداراست و همیشه نظریات و مباحثات گوناگونی پیرامون آن در گرفته است. قانون دوم را عده ای به عنوان دلیلی بر وجود خدا بسیار با ارزش تلقی کرده اند(خدایی که جهان را در حالت کمترین آنتروپی آفرید و از آن پس جهان مدام از این حالت دورتر می شود و رو به تباهی می رود).
اما برعکس عده ای هم آنرا به دلیل ناسازگاری با ماتریالیسم دیالکتیک ونفی کمال پذیری وضعیت انسان مردود دانسته اند.آنتروپی معیاری برای بی نظمی یک سیستم است. هرقدر نظم ساختاری و عملکردییک سیستم کمتر باشد گفته می شود آنتروپی آن بیشتر است. طبق قانون دوم ترمودینامیک هر فعالیت طبیعی موجب افزایش آنتروپیمی شود و جهت و گرایش طبیعت نیز به سوی بی نظمی است.
"اوراق منظمی که پشت سر هم چیده شده اند یا کتابهایی که بطور مرتب در قفسه کتابخانه قرار دارند ، اگر کوششی در جهت برقراری نظم آنها انجام نگیرد و مثلاً اهمیتی داده نشود تا هر کتاب برداشته شده باز به جای اولیه اش برگردانده شود بی نظمی یا به عبارتی آنتروپی آن روز به روز بیشتر خواهد شد". شاید به نظر برسد که در طبیعت فرایندهایی هم هست که در آنها از یک حالت بی نظم به یک حالت منظم برسیم.
مثلا فرایند ساختن ساختمان عبارتست از نظم دادن به مقداری آجر خاکسیمان و آهن پراکندهو بی نظم واینطور برداشت شود که چنین فرایندهایی در جهت افزایش نظم و به تبع آن کاهش آنتروپی پیش می رود. اما باید گفت که قانون دوم ترمودینامیک یک سیستم را مجزا از محیط در نظر نمی گیرد.
آنچه افزایش می یابد آنتروپی کل است شامل محیط و سیستم. ممکن است در بخشهایی از سیستم شاهد کاهش آنتروپیودر نتیجه افزایش نظم باشیم اما بی تردید در جایی دیگر با افزایش بیشتری در میزان بی نظمی روبرو خواهیم بود. "می توان نشان داد که تمرکز نظم در یک نقطه به قیمت افزایش بی نظمی در نقطه ای دیگر است.آنچه از تئوری و آزمایشات بر می آیند نشان می دهند که در کل هر سیستم مقدار افزایش بی نظمی بیشتر از کاهش آن است و از این رو مجموعاً در هر فرایندی مقدار بی نظمی(آنتروپی) زیاد می گردد."

 

[mahdi.adelinasab]

ادامه...

ادامه...

در یک تحلیل آماری می توان به این نتیجه رسید که همواره تعداد حالات بی نظم یک سیستم بسیار پرشمارتر از حالات منظم آن هستند.

"تکه های یک عکس را درون یک جعبه در نظر بگیرید. این تکه ها در یک و تنها یک آرایش تصویری کامل می سازند. از سویی دیگر آرایشهای بسیار زیادی هستند که تصویرچیزی را درست نمی کنند و تکه های عکس در حالت بی نظمی به سر می برند.
هر چه جعبه را بیشتر تکان بدهیم تعداد آرایشهای درهمو برهم که بیانگر هیچ تصویری نباشند بیشتر می گردد. از دیدگاه آماری احتمال اینکه یک فرایند در جهتکاهش آنتروپی پیش رود صفر نیست. به بیان دیگر امکان بروز چنین حالتیبه قدری کم است که گویی غیر ممکن است. اما نمی توان صراحتاً گفت که هیچ امکانی برای آن متصوّر نیست.
جعبه ای را که حاوی یک گاز و در تعادل ترمودینامیکی است در نظر می گیریم. طبق تعریف، گاز موجود در جعبه حداکثر آنتروپی ممکن را خواهد داشت. نظر به اینکه همه مولکولها به طور مداوم در حرکتند احتمال اینکه مولکولهای هوا به شکل خاصی قرار بگیرند و مثلا همه در یک گوشه جعبه متمرکز شوند وجود دارد ولی این احتمال فوق العاده کم است.
یعنی از میلیارد میلیارد حالتی که این مولکولها می توانند داشته باشند تنها یک حالت ممکن است آن حالت منظم مورد نظر ما باشد که آنتروپی کمتری دارداحتمال چنین اتفاقی تقریباً صفر است. واقعیت این استکه از نظر ریاضی این امکان وجود دارد که چنان آرایش منظمی اتفاق بیفتد ولی احتمال آن فوق العاده کوچک است.

● افزایش بی نظمی و مرگ حرارتی(Heat death)
یکی از تعابیری که با اعمال قانون دوم ترمودینامیک به کل جهان به دست می آید این است که جهان در آغاز پیدایش، آنتروپی مشخصی داشته است ولی مقدار آن رفته رفته افزایش پیدا کرده است.این افزایش آنتروپی تا جایی ادامه پیدا می کند که جهان به حالت تعادل ترمودینامیکی برسد. آنگاه از فعالیت باز خواهد ماند و هیچ اتفاقی در آن به وقوع نخواهد پیوست و به اصطلاح خواهد مرد.
این فرایند به مرگ حرارتی (Heat death) جهان معروف است. چنین استدلال می شود که "با فرض اینکه جهان در آغاز خلقت در یکحالت کاملاً نامنظم و هرج و مرج کامل و تعادل ترمودینامیکی بوده باشد احتمال اینکه به طور اتفاقییک جهان منظم ایجاد شده باشد فوق العاده کم است. پس باید خالقیباشد که علاوه بر خلق همان جهان نامنظم آغازین، یکی از میلیاردها میلیارد حالت را برگزیند تا جهانی منظم مانند آنچه ما شاهدش هستیم به وجود آید." نظریات مخالفی هم وجود دارد که بیان می دارند جهان می توانست در یک مدت طولانی در حالت تعادل ترمودینامیکی باقی بماند.
در چنان وضعیتی بالاخره لحظه ای می رسید که در گوشه ای به طور اتفاقی نظم به وجود بیاید.

"اگرمدت ماندن جهان در حالت تعادل ترمودینامیکی واقعاً بلند باشد احتمال آن افزایش می یابد. خصوصاً اگر جهان را ازلی بدانیم دیگرمشکلی ازنظر زمان طولانی نخواهیم داشت. یکی از مشهورترین افرادی که وجود خالقی برای نظم دادن را لازم نمی بیند فیزیکدان مشهور آلمانی بولتزمن(boltzmann) است. "جهت افزایش بی نظمی به بیانی همان پیکان زمان است کهفقط در یک سو جریان دارد. یعنی تغییرحالت سیستم از یک حالت کم احتمال به یک حالت پر احتمال.دیدگاههایی که به پایان جهان در حالت تعادل ترمودینامیکی و بی نظمی حداکثر معتقدند ابراز می دارند که چون جهان به سوی بی نظمی و هرج و مرج می رود و مقدار بی نظمی آن روز به روز افزایش می یابد پس به همین دلیل می توان پیش بینی کرد که جهان هستی روزی به یک مقدار ماکزیمم در بی نظمی رسیده و فرو می باشد.
این تعبیر طرفداران بی شماری دارد زیرا پیش بینی فرجام محتوم جهان خلقت در حالت مرگ و زوال مستلزم این است که جهانهستی، ازلی و بی آغاز نبوده بنابراین آغاز و آفرینشی در کار بوده و بدین ترتیب از این امر، وجود خدا را استنتاج می کنند. در اینجا لازم است پدیدهء مرگ و زوال از دیدگاه ترمودینامیکی تبیین شود."از جمله تواناییهای جالب تمام موجودات زنده خودساختاردهی است. بدین معنی که ما برای ادامه زندگی، مدام به نظم دادن به ساختارهای بی نظم خود می پردازیم"البته این فرایند مستلزم صرف انرژی و در نتیجه افزایش ناخواسته آنتروپی و میزان بی نظمی ساختارمان است. موجودات زنده برای زنده ماندن به تغذیه و تنفس نیاز دارند. "مواد غذایی ساختاری پیچیده و منظم دارند و آنتروپیآنها پایین است.
هر سیستمی که آنتروپی پایینی داشته باشدانرژی متمرکز یا مفید بیشتری دارد و لذا انرژی مفید مواد غذایی بالاست.و این مهمترین مشخصه آنهاست. بنابراین تغذیه و تنفس برای یک موجود زنده عبارتست از وارد کردن مواد کم آنتروپی به بدن و در نهایت پایین آوردن آنتروپی کل و طولانی کردن عمر" از این رو زمانی که موجود زنده ای در ارتباط با محیط نباشد زمان زیادی طول نمی کشد که کلیه حرکاتش تحت تاثیر اصطکاک و سایر عوامل برگشت ناپذیری که به افزایش آنتروپی می انجامند متوقف شده توزیع دما در سرتاسر بدن موجود زنده یکنواخت گردد و در ادامه موجود زنده به یک تعادل ترمودینامیکی برسد که مرگ خوانده می شود.
ما برای ادامه دادن به حیات خود، سعی می کنیم سرعت رسیدن به تعادل ترمودینامیکی را کندتر کنیم و اجازه ندهیم تا آنتروپی و بی نظمی بدن مانبه مقدار ماکزیمم خود برسد.اما همواره مقدار انرژی مصرفی بدن موجود زنده، بیشترازانرژی کسب شده آن است و در نتیجه بی نظمی یک سیستم زنده بی تردید به یک مقدار حداکثری می رسد.
مانند تمام رویدادهای طبیعت که با افزایش آنتروپی همراهند، آنتروپی موجود زنده نیز به دلیل خودساختاردهی (که برای کند کردن روند رسیدن به تعادل صورت می گیرد) مدام درحال افزایش است.بنابراین مرگ، همان رسیدن به حالت تعادل ترمودینامیکی یا مقدار ماکزیمم بی نظمی برای بدن موجود زنده است.

● چند مغالطه در استنتاج امتناع حیات جاودانه جهان
اما استدلال کسانی که مرگ جهان و رسیدن آن به حداکثر آنتروپی را از اصل افزایش آنتروپی استنتاج کرده اند در برگیرندهء چند مغالطهء آشکار است. اولین آن مغالطه" تعویض وجه با کنه" یا "چهره با کل"(مغالطهء هیچ نیست بجز، nothing but) است. بدین معنی که گفته نمی شود کدام وجه جهان در جهت نابودی و فروپاشی پیش می رود. و مثلاً آیا این امر برای وجوه دیگر جهان مثلا تنوع گونه های زیستی هم صادق است یا خیر.
آیا کل جهان را می توان بعنوان یک سیستم در نظر گرفت ؟آیا مجموعه همه سیستمها خود یک سیستم است؟ (می دانیم که چنین نیست مثلا مجموعه چند حرف کنار یکدیگر، دیگر حرف نیست بلکه کلمه است). چگونه می توانیم همان قواعدی را که برای اجزا به کار می بریم برای کل نیزاستفاده کنیم؟ آیا مجاز به چنین استنتاجی از مشاهده وضع کنونی جهان و اصل افزایش آنتروپی میباشیم؟ قطعاً پاسخ به چنین پیشگویی قاطعانه ای از فرجام جهان، منفی است. در چنین جهانی هیچ جایی برای ارادهء آزاد باقی نمی ماند و هر چیزی از پیش تعیین شده خواهد بود. اما در نظر گرفتن مساله فوق با همان مغالطه تعویض وجه با کنهنیز "مستلزم این نخواهد بود که مقدار آنتروپی هیچگونه حد کمترین یا بیشترینی داشته باشد و مقدار آنتروپی می تواند تا بی نهایت ادامه پیدا کند و هیچ مقدار حداکثری هم نداشته باشد" با این تفاسیر ، استنتاج امتناع حیات جاودانه برای کل جهان ازاصلافزایش آنتروپی غیرقابل قبول است.
پیر دوئم(Pierre duhem) میگوید:" ما ترمودینامیکی در اختیار داریم که عده ای از قوانین تجربی را به خوبی حکایت می کند و به ما می گوید که آنتروپی یک سیستم ایزوله در افزایش جاودانه است. بدون هیچ دشواری می توان ترمودینامیک دیگری ساخت که به همان خوبی ترمودینامیک قدیم، حاکی از قوانین تجربی معلوم شده تا حال باشد و پیش بینی هایش هم برای ده هزار سال آینده با پیشگویی های ترمودینامیک قدیم همگام و موافق باشد.
و در عین حال این ترمودینامیک نوین ممکن است به ما بگوید که آنتروپی جهان پس از اینکه ظرف صد ملیون سال آینده افزایش می یابد برای صد ملیون سال بعد ازآن مرتباً و متوالیاً کاهش خواهد یافت و سپس دوباره افزایش خواهد یافت و... ، علم تجربی به مقتضای طبع از پیش بینی انتهای جهان و ادعا درباره فعالیت دائم آن عاجز است" ثانیاً برای یک پیشگویی علمی همواره برای حصول نتیجه باید یک قانون کلی داشته باشیم به اضافه قضایای مخصوصه که این دو در کنار یکدیگر، مقدمات تفسیر را شکل می دهند."
درهر تفسیر قیاسی وجود یک قانون کلی به انضمام شرایط خاص حادثه ضروریست. بعبارت دیگراستنتاجنتیجه از یک تک مقدمه غیرممکن است"از قانون دوم ترمودینامیک و به تبع آن از اصل افزایش آنتروپی، نمی توان رسیدن کلجهان را به حالت ماکزیمم بی نظمی را استنتاج نمود به این دلیل که شرایط خاص حادثه(Initial conditions) را در دست نداریم وبدون هیچگونه مدرک مستدلی، آن را معلوم فرض کرده ایم.
در ثانی پیشاپیش فرض کرده ایم که همه تجربیات آینده از مشاهدات ترمودینامیکی به همین صورت کنونی باقی خواهد ماند و آنگاه این موضوع را که اصل افزایش آنتروپی به مرگ جهان می انجامد، پیش بینی کرده ایم.
بنابراین مقدمات تفسیر، ناقص هستند.از این رو طرح این مساله که از قانون دوم ترمودینامیک، امتناع حیات جاودانه جهان استنتاج می شود چند.

 

[gordafarin]

البته دوستان عزیز این مباحث در حقیقت بر درستی مطالب خودشون پافشاری می کنند ولی بر درستی اونها نمی توان وجه زیادی را خرج کرد. اینکه ایشون می فرمان در دوران سیر صعودی و نزولی مراتب باید دید به چه عنوان مطرح میشه.!
در هر صورت از این مطلب می شه نقد های زیبایی رو آورد و در باره قبض و بسط نظام هستی سخن های بیشتری رو توضح داد که جای بسی تامل خواهد داشت...
از بهتاش عزیز بابت این مطلب ممنونم.
از ماندای محترم نیز سپاسگزاری می کنم بابت مطلب قشنگشون
از شریف خودم هم که خیلی برام شزیفه و پیشرفت های زیادی رو تا بحال به دست آورده نیز متشکرم. ایشون اطلاعات جامعی در مورد مباحث نجوم و هیئت دارن که دوستان در این زمینه می تونن از ایشون کسب علم هم بکنن...
البته خیلی از سخن های ایشون در بحث مهندسی شیمی و به طور ریز تر در مباحث ترمو داینامیک بر می گرده به همو قبض و بسط های متشکله از جهان که اینها رو بیشتر در مباحث نجومی یافته و کسب کرده.
واین خودش بسیار زیباست
یا علی

مرسی و از تو هم ممنون(عجب هندونه ای زیر بغل هم دادیما

 

[پیرجو]

مثل اينكه اين مبحث خيلي طرفدار پيدا كرده. اگر دوست داشتيد تا ادامه مطلب رو هم براي عزيزان قرار بدم تا ............