Хаос править NZZ

Другий закон - для науки те, що Шекспір - для літератури. І як і Шекспірові драми, це показує, що хаос, природа речей і порядку - це важко здобуте добро.

Другий закон термодинаміки стверджує, що в замкнутій системі - тобто тій, до якої не тече енергія - ентропія ніколи не зменшується. (Перший закон говорить, що енергія в такій системі постійна; третій, що неможливо охолодити систему до абсолютного нуля.) Закриті системи неминуче стають дедалі більше неструктурованими, дезорганізованими, менш здатними, цікавими та корисними ефектами поки вони не впадуть у рівновагу сірої, прохолодної, однорідної одноманітності і залишаться там.

Другий закон термодинаміки стверджує, що в замкнутій системі - тобто тій, до якої не тече енергія - ентропія ніколи не зменшується. (Перший закон говорить, що енергія в такій системі постійна; третій, що неможливо охолодити систему до абсолютного нуля.) Закриті системи неминуче стають дедалі більше неструктурованими, дезорганізованими, менш здатними до цікавих і корисних ефектів просуватися, поки вони не впадуть у рівновагу сірої, прохолодної, однорідної одноманітності і залишаться там.

(Зображення: Reto Althaus/NZZ)

Правила хаосу

У своєму початковому формулюванні другий закон посилався на процес, за допомогою якого корисна енергія у вигляді різниці температур між двома тілами розсіюється, коли тепло надходить від грілки до охолоджуючого тіла. Після того, як було визнано факт, що тепло - це не невидима рідина, а результат руху молекул, сформувався більш загальний, статистичний варіант другого закону. Тепер порядок можна описати, використовуючи всі мікроскопічно різні стани системи; і серед цих можливих станів ті, які ми визначаємо як корисні, становлять тонкий бритвою транш, тоді як невпорядковані або марні стани становлять переважну більшість.

Наукові перехрестя

З цього випливає, що будь-яке порушення системи - будь то її частини починають рухатися випадково, будь то зовнішній вплив - зробить цю систему більш безладною і марною згідно із законом ймовірності. Якщо залишити пісочний замок на власний розсуд, його не буде там наступного дня, бо як тільки вітер і хвилі, чайки та маленькі діти потраплять на пісок, це майже напевно призведе до однієї з безлічі конфігурацій, яка не має нічого спільного із замком мають спільного, і не одного з небагатьох, хто відповідає цій моделі.

Вищий закон природи

Другий термодинамічний принцип також опосередковано присутній у нашому повсякденному житті, у таких виразах, як «попіл до попелу», «іржа ніколи не спить», «лайно трапляється», «все, що може піти не так, теж піде не так», «розбите яйце не буде знову ціле »; або (за висловом техаського політика Сема Рейберна) "Будь-який осел може розбити сарай, але для його побудови потрібен тесля".

Вчені визнають, що другий закон - це набагато більше, ніж просто пояснення повсякденних досад; це наріжний камінь для нашого розуміння Всесвіту та місця, яке ми займаємо в ньому.

У 1915 році фізик Артур Еддінгтон писав: «Закон, який говорить, що ентропія постійно зростає, на мій погляд, є найвищим із природних законів. Якщо хтось хоче дати вам зрозуміти, що ваша улюблена теорія про Всесвіт суперечить рівнянням Максвелла, то Максвеллу не пощастило. Якщо емпіричне спостереження дало інші результати, ніж ваші - ну, іноді з експериментами все йде не так. Але якщо другий закон термодинаміки проти, тоді відпустіть будь-яку надію; Ваша теорія може лише спастись від сорому та сорому ".

У своїй знаменитій лекції 1959 року «Дві культури і наукова революція» вчений і прозаїк К. П. Сноу націлив на зневагу, яку його освічені британські співвітчизники ставилися до науки: «Як часто я опинявся в компанії людей, які слідують? стандарт традиційної культури вважав їх високоосвіченими, і вони з відчутним задоволенням висловлювали своє здивування дефіцитом вчених у цьому відношенні. Раз чи два я був настільки злий, що підняв питання, чи хтось може описати другий закон термодинаміки. Реакція була холодною; і вона вийшла з ні. Моє запитання було не більше ніж науковим еквівалентом: "Ви коли-небудь читали Шекспіра?" »

А не так давно антропологи, які спеціалізуються на еволюційній психології, Джон Тобі, Леда Космідес і Кларк Барретт опублікували дослідження під назвою "Другий закон термодинаміки - це перший принцип психології".

Чому це шанування другого закону? Тому що це визначає кінцеву мету життя, духу та людських зусиль: використання енергії та інформації для боротьби з ентропією та створення захищених територій значущого порядку. Одним з найбільших джерел людської дурості є тенденція недооцінювати властиву тенденцію до безладу і не надавати достатньої цінності дорогоцінним нішам порядку, які ми створюємо.

Ми не дбаємо про Всесвіт

Перш за все, другий закон передбачає, що якщо трапилася біда, винного не може бути. Найважливішим проривом наукової революції була ліквідація уявлення про те, що Всесвіт пронизаний цілями та змістом; що все, що відбувається, має свою причину. Згідно з цим примітивним мисленням, причина усього зла - нещасних випадків, хвороб, голоду - полягає в тому, що хтось чи щось захотів цього. Це в свою чергу спонукає людей шукати винних, демона, відьму, козла відпущення, яких можна покарати.

Галілей та Ньютон замінили цю космічну моральну драму ідеєю годинникового всесвіту, в якому події ініціюються переважаючими умовами, а не з огляду на майбутню мету. Другий головний принцип поглиблює ці знання: Всесвіт не тільки не піклується про наші бажання, природний хід речей навіть протистоїть їм - адже можливості щось піти не так набагато більше, ніж шляхи, що ведуть до бажаного кінця. Будинки горять, кораблі тонуть, битви програні через відсутність підкови.

Бідність також не потребує пояснень. У світі, де панують ентропія та еволюція, це швидше базовий стан людства. Матерія не перетворюється на житло чи одяг, і живі істоти роблять все, щоб ми не були з'їденими. Якщо щось потрібно пояснити, то це багатство. Тим не менше, більшість дискусій про бідність ведеться навколо того, хто винен.

Загалом, недостатня обізнаність щодо другого закону змушує людей сприймати будь-яку невирішену соціальну проблему як знак того, що їх країна знаходиться на межі краху. Однак те, що життя створює проблеми, - це просто природа Всесвіту. Але краще подумати про те, як ці проблеми можна було б вирішити - якщо хтось приділяє енергію та інформацію для розширення нашого безпечного притулку значущого порядку - ніж спалювати все і сподіватися на краще.

Стівен Пінкер є сімейним професором Джонстона з психології Гарвардського університету. Його остання книга "Почуття стилю" була опублікована в 2014 році.

переклад з англійської: Анжела Шадер.