О Жизни и про Жизнь

>Так энергии на разгоне все равно столько же затратите - как если бы он сам летел, загрузите машину свинцовыми чушками и посмотрите, как она сначала будет 100 км набирать, и как потом будет тормозить. Мы тут хоть как и спорили о третьем начале термодинамики, но первое и второе ещё никто сомнению не подвергал :)))

Тут, скорее всего, было бы уместней вспомнить про закон сохранения энергии в классической механнике. В классической механнике он не нарушается. Или, если сказать в терминах теоретической физики, его нарушение означало бы нарушение однородности временного потока (Что при определённых условиях может быть (Можете "Ландившица" первый том полистать)).

А что касается второго закона термодинамики, так тоже есть о чём спорить.
Его очень уж неаккуратно формулируют во всех учебниках для вузов, которые мне попадались под руку. Под определения из этих учебников попадают и системы, в которых 2-й закон термодинамики не выполняется.

Сразу оговорюсь, что это никак не влияет на возможность применения вышеупомянутого закона для химических расчётов.
Да и вообще, нет большого желания развивать здесь эту тему.

1. Закон сохранения энергии пока ещё никому не удалось опровергнуть, ни в рамках классической механики, ни в рамках физики вообще. За попытки его нарушить, физики кого угодно рвут на части (и правильно делают). Элементарные частицы - не аргумент, во-первых в конце концов все выравнивается, речь идет скорее о градиенте, а не о нарушении, а во-вторых теория элементарных частиц не закончена и много мы пока не знаем, чтобы делать выводы. Вот гравитация будет объяснена - вот тогда и поговорим. Будет квантовая теория времени - тогда и поглядим, а скорее всего уточним закон сохранения в учетом квантования времени. Только чует мое сердце, при жизни я этого не увижу.
>Можете "Ландившица" первый том полистать
А вы том не попутали, или Ландау-Лившица с Дираком, что имеете в виду? Не поленился и снял с полки, и первое что увидел - границу - "для замкнутых систем". Законы сохранения всегда формулируется для замкнутых систем - в противном случае, вы его просто вывести не сможете математически. Да и глупо говорить о законе сохранения, если в и из системы постоянно хлещет материя и энергия не известно откуда и не известно куда. А замкнутая система - это такое граничное условие, что ого-го... Попробуйте в замкнутой системе что-то в обход закона сохранения сделать - пока никому не удавалось.
2. Второе начало термодинамики выполняется всегда, как бы аккуратно или неаккуратно вы его не формировали (есть слабые учебники, но не будем же выставлять претензии к термодинамике в связи с этим - читайте хорошие учебники). Если кому-то удалось бы найти систему, в которой второе начало не выполняется - он стал бы миллионером, открывшим вечный двигатель второго рода, т.е. двигатель с 100% КПД - это также невозможно, как и вечный двигатель первого рода, идеальный газ и т.п. Такие вещи возможны только гипотетически - вы можете их описать, связать их уравнениями, но они никогда не существуют. Второе начало нам именно об этом и сообщает - нарисовать кривулю со 100% КПД на бумаге можно, но добиться в реальной жизни - шиш. Термодинамика вообще не применяется за граничными условиями - её там нет. Глупо говорить, я не знаю, например, о термодинамике черной дыры - она просто там не работает - там пространство и время выходит из границы классической физики. Классическая физика по определению в однородном пространстве и времени работает. Но даже работая в неоднородном пространстве, квантованном или искаженном гравитацией - нарушений, глобальных нарушений (так чтобы на час другой, электрон второй) закона сохранения не находили.

PS И вообще нет у нас теорий, которые бы описывали мир без граничных условий. Все теории ограничены рамками. А мир - он без рамок и о наших потугах его понять ничего не знает. Поэтому любая более или менее нормальная теория, начинается с описания границ, где она действует. За пределами этих границ эти теории не работают и не подвергаются критики. Придумали, как обобщить существующие закономерности, чтобы новая теория описывала больший ареал? За это все только в пояс поклонятся. Но за попытки таскать теории за границы и развенчивать их там - могут здорово настучать по голове (и правильно сделают). Не знаем мы как мир устроен - мы знаем, как устроены некоторые части, как он весь функционирует - не знаем. Агностики считают, что никогда не узнаем, гностики, что рано или поздно мы будем знать окончательную Истину. А пока этого не произошло - все теории - это слабые наброски, что-то описывающие в своих небольших загонах.

>1. Закон сохранения энергии пока ещё никому не удалось опровергнуть, ни в рамках классической механики, ни в рамках физики вообще. За попытки его нарушить, физики кого угодно рвут на части (и правильно делают).

Если вы имеете в виду 1-й закон термодинамики, то он хорошо формулируется. Но есть горячие головы, которые считают, что и не нарушая его можно вечный двигатель сделать. Приводят чёткие аргументы...

Элементарные частицы - не аргумент, во-первых в конце-концов все выравнивается, речь идет скорее о градиенте, а не о нарушении, а во-вторых теория элементарных частиц не закончена и много мы пока не знаем, чтобы делать выводы. Вот гравитация будет объяснена - вот тогда и поговорим. Будет квантовая теория времени - тогда и поглядим, а скорее всего уточним закон сохранения в учетом квантования времени. Только чует мое сердце, при жизни я этого не увижу.

Не будет этого никогда. В рамках линейных теорий ничего не получится. Так как нелинейность в мелких масштабах играет решающую роль. А там где нелинейность, там сложное поведение, где изучаемая система переходит к состоянию, когда она содержит информацию о себе как часть себя же, (самоотражение самоосознание - как хотите). Тут уже физика бессильна


>>Можете "Ландившица" первый том полистать
>А вы том не попутали, или Ландау-Лившица с Дираком, что имеете в виду?

Я имел в виду стандартный букварь по теоретической физике, который написали Ландау и Лившиц - 1-й том Механника. Там как раз связь закона сохранения со временем показана.

Не поленился и снял с полки, и первое что увидел - границу - "для замкнутых систем". Законы сохранения всегда формулируется для замкнутых систем - в противном случае, вы его просто вывести не сможете математически. Да и глупо говорить о законе сохранения, если в и из системы постоянно хлещет материя и энергия не известно откуда и не известно куда. А замкнутая система - это такое граничное условие, что ого-го... Попробуйте в замкнутой системе что-то в обход закона сохранения сделать - пока никому не удавалось.

Что-то вы написали непонятное:
Это только адиабатические процессы проходят в полностью изолированных сосудах.
А изотермические, изохорные, изобарные?
Вы хотя бы смысл 4-х термодинамических потенциалов себе представляете?
Законы сохранения можно для любого написать?
Или вы считаете, что нет?
Просто один из них как бы совпадает с законом сохранения в механнике... поэтому вы, наверно , считаете его "лучше" других?

>2. Второе начало термодинамики выполняется всегда, как бы аккуратно или неаккуратно вы его не формировали (есть слабые учебники, но не будем же выставлять притензии к термодинамике в связи с этим - читайте хорошие учебники). Если кому-то удалось бы найти систему, в которой второе начало не выполняется - он стал бы миллионеро, открывшим вечный двигатель второго рода,

Ну, открыли "высокотемпературную проводимость", дали даже за неё нобелевскую премию.
На этм всё остановилось: юзабилити - абсолютный ноль.
Этот двигатель может быть тоже таким же открытием.

т.е. двигатель с 100% КПД - это также невозможно,

Что это такое?
Вы попробуйте себе представить пример...
То что движется и никогда не останавливается?
Может квантовая жидкость вам подойдёт?
Или кольцевой ток в сверхпроводнике?


как и вечный двигатель первого рода, идеальный газ и т.п. Такие вещи возможны только гипотетически - вы можете их описать, связать их уравнениями, но они никогда не существуют. Второе начало нам именно об этом и сообщает - нарисовать кривулю со 100% КПД на бумаге можно, но добиться в реальной жизни - шиш. Термодинамика вообще не применяется за граничными условиями - её там нет. Глупо говорить, я не знаю, например, о термодинамике черной дыры - она просто там не работает - там пространство и время выходит из границы классической физики. Классическая физика по определению в однородном пространстве и времени работает. Но даже работая в неоднородном пространстве, квантованном или искаженном гравитацией - нарушений, глобальных нарушений (так чтобы на час другой, электрон второй) закона сохранения не находили.
>

Нет, я имею в виду значительно более простую систему взаимодействующих частиц, которые ведут себя строго по законам классической механники. (Можно такую модель придумать, в которой 2-й закон термодинамики не будет работать внутри объёма ограниченного упругими стенками)

>PS И вообще нет у нас теорий, которые бы описывали мир без граничных условий. Все теории ограничены рамками. А мир - он без рамок и о наших потугах его понять ничего не знает. Поэтому любая более или менее нормальная теория, начинается с описанием гарниц, где она действует. За пределами этих границ эти теории не работают и не подвергаются критики. Придумали, как обощить существующие закономерности, чтобы новая теория описывала больший ареал? За это все только в пояс поклонятся. Но за попытки таскать теории за границы и развенчивать их там - могут здорово настучать по голове (и правильно сделают). Не знаем мы как мир устроен - мы знаем, как устроены некоторые части, как он весь функционирует - не знаем. Агностики считают, что никогда не узнаем, гностики, что рано или поздно мы будем знать окончательную Истину. А пока этого не произошло - все теории - это слабые наброски, что-то описывающие в своих небольших загонах.

Это до некоторой степени так.
Но ведь, как будто, есть пределы заполненные звёздным веществом, а дальше пусто - ничего нет. То есть существует естественная граница потенциально познаваемого.
Поэтому теории можно (правильнее на мой взгляд) классифицировать иначе:
их надо располагать в ряд от
1) наиболее правильных, но дающих трудные для решеня уравнения
...
до
...
)) частных, явно неправилных по смыслу, но в некоторой частной области случайно удачно экстраполирующих экспериментальные точки.

И, как будто, из некоторых квантовых эффектов напрашивается вывод о материальности информации, то есть тезис:
А мир - он без рамок и о наших потугах его понять ничего не знает. -
как раз можно рассматривать как сомнительный.
Но здесь мы ступаем на очень уж скользскую почву, поэтому сказать ничего более уже сказанного, не могу.

>Что-то вы написали непонятное:
>Это только адиабатические процессы проходят в полностью изолированных сосудах.
>А изотермические, изохорные, изобарные?
Ландау-Лившиц все выводы относительн законов сохранения в первом томе строят для замкнутых систем, выводить из этого что-то другое для незамкнутых систем нельзя (замкнута ли наша вселенная тоже хороший вопрос, см. ниже).

>Вы хотя бы смысл 4-х термодинамических потенциалов себе представляете?
Даже лучше, чем вы себе можете представить - ничего фантастичного в них нет - отличные инструменты в отточенной десятилетиями теории.

>Законы сохранения можно для любого написать?
>Или вы считаете, что нет?
Для незамкнутой системы просто не имеет смысла. Вы считаете по другому? Однако, физики такой народ, что очень не любят работать в незамкнутых системах и при работе с чем попало от взрывов, до элементарных систем стараются выстраивать такие системы искусственно и нужно сказать не без успеха. Что хотите сказать, что энергия и материя где-то не сохраняются? Боюсь все примеры будут из области высоких энергий и черных дыр - что это такое у нас нет никакого представления, и даже о том действуют ли они только в рамках нашего пространства-времени... есть такая гипотеза, что черные дыры пробивают пространство-времени и материя уходит через за его пределы. Т.е. это такой своеобразный водоворот пространства-времени через который материя утекает из этого мира. Это я к тому, что закон-то сохранения может и работает, только применять мы его можем только в замкнутых системах (не обменивающихся энергией и материей), а замкнутость систем нужно доказывать - она никем и ничем не гарантирована.

>Просто один из них как бы совпадает с законом сохранения в механнике... поэтому вы,
>наверно , считаете его "лучше" других?
Нет, я вообще не понимаю, что вы сейчас имеете в виду? Термодинамику? Для замкнутых систем закон сохранения в ней всегда работает.

>Что это такое?
>Вы попробуйте себе представить пример...
>То что движется и никогда не останавливается?
>Может квантовая жидкость вам подойдёт?
>Или кольцевой ток в сверхпроводнике?
Да, нет. Все гораздо проще. Это двигатель который без потерь переводит теплоту в работу именно так он и определяется. Речь то о термодинамике шла - а она к квантовым состояниям вообще не применяется (отсюда и третье начало термодинамики, с его пределом, а когда чего-то становится мало - начинается квантование - тут термодинамика пасует - не её поле - ей континум нужен). Понятие вечного двигателя второго рода только в рамках термодинамики по-моему и используется - т.е. применительно к работе и теплоте, к тепловым машинам, если хотите...

>Это до некоторой степени так.
>Но ведь, как будто, есть пределы заполненные звёздным веществом, а дальше пусто - ничего
>нет. То есть существует естественная граница потенциально познаваемого.
На самом деле мы не знаем что там, и что находится за границами пространства-времени тоже не знаем и даже копать пока некуда. Да и не можем мы это рассматривать в рамках науки. Наука же оперирует только теориями, а теории не охватывают всего мира. Разум и сознание колупают тысячелетиями - продвинулись на дюйм - не по Сеньке шапка задача для человеков оказалась.

>Но здесь мы ступаем на очень уж скользскую почву, поэтому сказать ничего более уже
>сказанного, не могу.
Ага, эта дорожка называется Философией :) там дальше пойдет вопрос о первичности или вторичности материи... о невозможности ответа на этот вопрос и т.д. и т.п.

PS Уточните кратко о чем спорим :) Что законы термодинамики не везде применимы? Я об этом не спорю - термодинамика работает только в граничных условиях, которые выполнить так же сложно, как получить идеальный газ (тем более, что и выводится она из законов, на этом газе выстроенных). О том, что закон сохранения энергии и вещества нарушается? Да, некоторые явления можно так трактовать, но они кратковременны и восстановление закона проиходит очень быстро, нельзя говорить, что у нас энергия и материя воникают из ничего и пропадают в никуда.

Тут ещё дидактическая сложность есть, чтобы указать точные границы теории, нужно много что вводить, а вводить это в школе/непрофильных ВУЗах/учебниках очень сложно. Поэтому и упрощат определения в учебниках. Наверное плохо и ещё менее понятно получается, как с орбиталями - которые не то что школьники, 90% профессиональных химикиков не понимают и не правильно интерпретируют. Не вводить же уравнение Шредингера да ещё и для многоэлектронных систем в школе? А ничего другого как бы и нет - уперлись... рады бы другую теорию более естественную ввести и без жуткой математики, а нету... Вот и учат одни не понимающие других непонимающих и ещё и учебники на эту тему пишут...

От "дидиактической сложности", может быть, и растут "ноги" у нашего спора.
Но, она, естественно, будет существовать всегда.
Чем точнее формула, тем труднее соотнести её с чем-то из своего практического опыта. То есть тем меньше понимание.
Отсюда и возникают прблемы с "вертолётом в машине".

Но у меня в данном случае конкретные моменты, с которыми в вашем понимании термодинамики я согласится не могу.
Вы утверждалете, что термодинамика применима только для замкнутых систем.
Я не согласен.
Это было в целом верно до работ Гиббса,
Однако, в вашей любимой химии широко распостранены расчёты изобарных и изотермических процессов, когда энергия неконтролируемо либо поступает извне в систему, либо уходит.
В общем, для современной термодинамики не существует требования замкнутой системы.

Кроме этого существует ещё более распространённое заблуждение, касающееся второго закона термодинамики.
Сверхединичный двигатель, превращающий работу в тепло, а потом тепло обратно в работу, конечно, изобрести нельзя, но масса учёных ошибочно считает, что из этого следует невозможность превращения теплоты в работу при отсутствии перепада температур. На мой взгляд, это своеобразное стойкое заблуждение, которое однажды будет преодолено.
Я однажды сконструировал такую теоретическую модель, где это возможно, а потом понял, что её реализация существует в природе, и даже широко известна.
Потом, правда, я бросил заниматься наукой так как понял насколько опасны могут быть её плоды. Но время и обстоятельства меняются, так что, похоже, второй закон термодинамики, в скором времени будет понят намного более правильно.

Ну а пока, все эти разговоры однозначно относятся к околонаучной "ереси", Хотя, в своё время, вполне подходящую модель начинал уже выстраивать Максвелл, описывая своего воображаемого демона, который пропускает из одного сосуда в другой только быстро летящие молекулы, а назад, только медленно летящие.
Потом его рассуждения как-то забылись, выводы превратились в догму, которая по своей природе неправильна, но успешно работает практически всегда потому что, условно говоря, встретить случайно нужного для данного эксперимента "демона" практически невозможно. Его придётся делать своими руками и тщательно следить, чтобы он затратил на свою работу не больше энергии, чем созданная его работой разница энергетических потенциалов.

Ну про замкнутые системы ладно, я погорячился (из-за вашего Лившица) - термодинамика оперерирует зачастую замкнутыми циклами, так вот в ходе такого цикла сумма энергий обмена между системой и окружающей средой равна нулю - это более точно, что я хотел сказать (первое начало термодинамики)... да и не меняет это ровным счетом ничего - да закон сохранения наиболее четко выводится в термодинамике. Но работает он везде - нет отклонений. Да и границы теорий это не отменяет - опровергать теорию можно только на её поле. Хотите закон сохранения опровергнуть для механики, термодинамики? Ради бога, только за границами следите и у вас ничего не выйдет. Для элементарных частиц? Ради бога, только рабочую теорию сначала постройте :)))

>Ну а пока, все эти разговоры однозначно относятся к околонаучной "ереси", Хотя, в своё
>время, вполне подходящую модель начинал уже выстраивать Максвелл, описывая своего
>воображаемого демона, который пропускает из одного сосуда в другой только быстро
>летящие молекулы, а назад, только медленно летящие.
>Потом его рассуждения как-то забылись, выводы превратились в догму, которая по своей
>природе неправильна, но успешно работает практически всегда потому что, условно говоря,
>встретить случайно нужного для данного эксперимента "демона" практически невозможно.
>Его придётся делать своими руками и тщательно следить, чтобы он затратил на свою работу
>не больше энергии, чем созданная его работой разница энергетических потенциалов.
Такие "демоны" в более сложной форме встречаются в живой природе - только эти демоны, а чаще их создатели, сами не прочь пожрать энергии и жрут её от пуза. Да, и 95% и 99.5% КПД в природе встречается, но создавалось это 4 000 000 000 лет и на технологиях нам ещё не снившихся... и то что-то не получилось нарушить второй закон термодинамики. В итоге все равно организм больше энергии кушает, чем производит работы. Выключите Солнце и все сдохнет. Поймите, что я лишь говорю о том, что второй закон термодинамики работает, а это означает, что КПД 100% не достижимо - приближаться к нему вы можете сколько душе угодно, но достичь, нет не возможно, а уж пробить и вовсе невозможно - такие варианты современная наука даже не рассматривает. Нельзя никакими способами - в существующих "демонах" там и нано и кванто и ещё черт знает что и тем не менее никаких нарушений закона сохранения и отклонений от второго начала не зафиксировано и скорее всего не будет зафиксировано.

>Его придётся делать своими руками и тщательно следить, чтобы он затратил на свою работу
>не больше энергии, чем созданная его работой разница энергетических потенциалов.
Ну получите 90% КПД, всем миром в пояс поколонимся, получите 95% - на руках носить будем и почтитать гением всех времен и народов. Но 100% КПД не добиться. Именно это нам и сообщает второй закон термодинамики. Это если отбросить все красивые слова и сформулировать суть второго начала - стремиться к 100% КПД можно сколько угодно, достичь - нет. Т.е. картина так же, как с абсолютным нулем. Именно по этому большинство ученых агностики - никто не верит в достижения абсолютной истины, все настроены на бесконечное приближение к ней.

PS Слушайте, что вам термодинамика покоя не дает - вы на третий начало покушались, ладно, ещё имеет смысл обсуждать стоит ли его величать началом, согласен не носит он той фундаментальности, что первые два. Однако, второе начало - оно фундаментально, яки третий закон Ньютона, закон Фарадея и прочая - в границах классической физики так. А нам работа тут и нужна и теплоты у одной частицы нет, если у нас будет красиво бегающая квантовая жидкость, которую не смей тронуть, чтобы не разрушить её состояние - нам от этого ничего не обломится. Термодинамика, то за ради чего возникла - это теория тепловых двигателей, суть превращения теплоты в работу и наоборот. Для макроспопических объемов газа... А "демон" Максвела изначально замахнулся на квантовый уровень - там порядки другие, там термодинамика точно не работает - распределений нет. Если хотите посмотреть на хитрый механизм, который эти квантовые усилия преобразует к макроскопической работе и телпоте - посмотрите в зеркало и спросите не потребляете ли вы часов энергии меньше, чем производите работы :)))

>но масса учёных ошибочно считает, что из этого следует невозможность превращения
>теплоты в работу при отсутствии перепада температур.
Т.е. вы хотите создать тепловой двигатель, который движется по изотерме туда обратно? Просто напомню, что двигатель (производящий работу) - это всегда замкнутый термодинамический цикл и после движения по изотерме, вам нужно вернуться в исходную точку - самый короткий и менее затратный по энергии путь лежит обратно по той же самой изотерме. Но в точности по ней не получится - это равновесный процесс - их не бывает в природе (Карно в свое время доказал, что это справедливо для не зависимо от рабочего тела - хоть идеальный, хоть реальный газ). С теплотой этот номер не выгорит по её природе - она хаотична и распределена по состояниям, в отличие от того же электричества, где гистерезис, сопротивление отменить реально - вы имеете дело с работой, направленным, а не хаотическим движением частиц. Тут нет, путь туда и обратно - всегда будет идти с потерями - теплота так устроена. Что самое смешное, что гистерезис, сопротивление, вы устраните только убрав теплоту :) Это строго математически все выводится и доказывается - возьмите курс посерьезнее и посмотрите доказательства второго начала термодинамики (разумеется в рамках граничных условий).
Я напомню, что такое работа и теплота:
Работа - есть форма передачи энергии путем появления или увеличения интенсивности направленного движения частиц.
Теплота - есть форма передачи энергии путем появления или увеличения интенсивности ненаправленного (хаотического) движения частиц.

Речь идет о многих частицах, одна частица всегда движется направленно. Закавыка тут в том, что теплота - это не есть внутренняя энергия, это форма передачи энергии. Вот тут скорее всего и произошли когда-то разночтения и неправильная трактовка второго начала. Вы эту глыбу не сковырнете - это все равно, что на второй закон Ньютона покушаться - в рамках релятивистской теории - сколько угодно, в граничных условиях классической механики - невозможно. Это все равно, что определить правила арифметики, а потом пытаться в рамках этих правил говорить, что 1 + 1 = 10 (так при написании равно мы незаметно заменяем десятичную систему двоичной). На что вам всегда резонно возразят, что своими незаметными заменами лучше вам пройти в Булеву алгебру.

PS Или речь идет не о тепловых двигателях, где экслуатируются другие потенциалы - химический, электрический, бионический ещё какой-то? Тогда термодинамика тут не причем и теплота тоже. А вот закон сохранения, а также какая-то формулировка второго начала будет справедлива и в случае нового типа двигателя. К 100% КПД можно приближаться сколько угодно, достичь - нет. А второе начало больше ни о чем и не говорит.