Энтропия и биосфера

Энтропия и биосфера.

Рождение жизни на Земле, ее развитие и существование, антропогенная деятельность находятся в строгом соответствии со вторым началом термодинамики — законом возрастания энтропии. Этот закон показывает, как и каким образом происходит неизбежное ухудшение качества окружающей среды для достижения главной цели — обеспечения существования жизни на планете и устойчивого развития.

Ухудшение экологической обстановки на земле обусловлено постоянным ростом потоков энергии, вызванных удовлетворением растущих потребностей человечества. Так, в течение XX века потребности антропосистемы в энергии возросли более чем на порядок, сформировались гигантские индустриальные экосистемы-мегаполисы, потребляющие не энергию солнца (как естественные природные экосистемы), а энергию органического и ядерного топлива. Добыча энергоносителей приводит к интенсивному росту структурной энтропии, а потребление энергии - к огромным выбросам тепловой энтропии, что и лежит в основе надвигающегося глобального экологического кризиса.

Энтропия - это мера неупорядоченности или вероятности состояния системы.

Энтропия является таким же свойством термодинамической системы, как температура, давление и др. В любом теле (лист бумаги) содержится определенная энтропия; так же, как и внутренняя энергия, энтропия системы растет с ее массой и равна сумме энтропии подсистем, она увеличивается при повышении температуры за счет усиления теплового движения молекул. Аналогичное увеличением энтропии наблюдается при переходе вещества из твердого состояния в жидкое.

Энтропия поступает в организм в виде пищи света. В стационарном состоянии энтропия Земли также должна быть постоянной. Понятие об энтропии излучения, связанной с его энергией, было введено Больцманом позже его использовал Планк при выводе своего закона излучения. Возрастание энтропии Земли происходит за счет солнечного излучения, а ее снижение — за счет электромагнитного излучения Земли. Но большое количество энтропии постоянно производится на Земле в результате протекания необратимых процессов. Скорость производства энтропии должна равняться скорости ее суммарной потери. Следовательно, в итоге Земля теряет энтропию, или, как выразился Шредингер, поглощает «отрицательную энтропию» (негэнтропию). Производство энтропии должно уравновешиваться суммарной