Цей повсякденний приклад дозволяє перекинути місток до розуміння сутності самоорганізації живих організмів. Вона зводиться до двох ключових моментів. По-перше, живі системи функціонують і розвиваються поза станом термодинамічної рівноваги. По-друге, це можливо остільки, оскільки вони є відкритими щодо речовини, їхня відкритість виявляється в незаперечній ролі харчування. Ця роль цілком аналогічна ролі періодичних заправок автомобіля речовиною-енергоносієм. У живих організмів у ролі енергоносіїв виступають різні речовини: компоненти земної атмосфери для рослин, які в процесі фотосинтезу створюють з них складні органічні структури, жива речовина для травоїдних і хижих тварин. З кров'ю енергоносії надходять до органів тварин, які також можуть працювати й розвиватися тільки поза станом термодинамічної рівноваги. Як тільки з тих чи інших причин припиняється харчування (трофіка) організму або органів, вони стають замкнутими системами й повністю підпорядковуються другому закону термодинаміки. А це означає для організму як цілого смерть від голоду, спраги чи задухи. Для органів і їхніх тканин це означає змертвіння й необоротне дегенеративне переродження в тих випадках, коли з тих чи інших причин припиняється їхнє наповнення кров'ю. Типовий приклад — інфаркти, що виникають у серці, нирках, легенях, кишковику їх причиною може стати закриття просвіту живлячих кровоносних судин тромбами або їх звуження внаслідок спазмів. Виникає знекровлення (ішемія) тканини. Тканина перетворюється на замкнуту термодинамічну систему, і якщо це протриває 10-20 хвилин, вона відмирає і вже ніколи не зможе повернутися до колишнього стану. Надалі складна тканина з колись розвинутою системою кровопостачання заміщується жилавою сполучною тканиною постінфарктних рубців.

У неживій природі нерівноважні процеси структуроутворення дуже вразливі щодо прояву другого начала термодинаміки. Згадаємо ще раз, як швидко вичерпується структуротвірний потенціал місцевої грози. Жива природа протягом мільярдів років еволюції виробила особливі механізми стабілізації термодинамічної нерівно-ваги,1ї "узаконення". Достатньо згадати те, що є загальновідомим зі шкільного курсу біології про системи дихання й живлення рослин і тварин, про системи кровообігу й травлення тварин і людини, про мітохондрії — клітинні склади енергії. Але найяскравіше ця особливість живої природи виявляється в молекулярно-генетичних механізмах, завдяки яким природа може тиражувати найскладніші не рівноважні термодинамічні системи в міріадах особин з їх внутрішніми органами, системами дихання й живлення. На початку XIX ст. П. Лаплас охарактеризував відомий на той час Всесвіт як гігантський механізм, який працює за чіткою детерміністською програмою. Ці механістичні уявлення виявилися наївними стосовно неживої природи. Але й тут подальший розвиток науки перевершив найзухвалішу фантазію людини. Сучасна генетика й молекулярна біологія свідчать, що, коли йдеться про жорсткий детермінізм, чітку запрограмованість надскладного розвитку, будь-яка запліднена зародкова клітина затьмарює Всесвіт, яким його бачив Лаплас. І на засадах цього ультрадетермінізму формується незліченна кількість живих систем, які за самою своєю сутністю заперечують принципи механістичного детермінізму. Цю єдність протилежностей біологія XX століття розкрила повною мірою, але вона неспроможна її задовільно пояснити у світлі дарвінівського розуміння механізмів історичного саморозвитку живої природи. Синергетика ще повинна сказати тут своє вагоме слово.

Завершимо вивчення термодинаміки таким запитанням: чому в термодинаміці майже століття панували уявлення про оборотність процесів, тоді як життя на кожному кроці їх спростовує? Адже навіть з позицій здорового життєвого глузду зрозуміло, що розсіяний в атмосфері дим не може втягтися назад у трубу, що зруйнований будинок сам не постане з руїн, що розсіяні на більярдній дошці кулі не зберуться назад у піраміду в її центрі й т.п.

Справа в тому, що термодинаміка як наука розпочиналася в першій половині позаминулого століття з вивчення найпростіших процесів — процесів поведінки ідеальних газів у теплових машинах. А тут необоротність процесів не відіграє істотної ролі: робота теплових машин ґрунтується на найпростіших процесах стиснення й розширення газів, які є абсолютно однотипними й не пов'язані з утворенням і руйнуванням яких-небудь складних структур. Звичайно, при цьому відбувається необоротне розсіювання (дисипація) тепла. Рання термодинаміка знала про це, але нічого корисного для роботи теплових машин у дисипації не вбачала. Цю найпростішу форму дисипативних процесів вона лише емпірично констатувала й брала до уваги, але конкретно не вивчала. Вона не була готовою до цього, насамперед коли йдеться про розвиток понятійного апарату, а також математичних методів. Останнє є уже важливим моментом: адже у фізико-математичному природознавстві потрібно не тільки правильно міркувати, але й правильно обчислювати кількісно вимірювані параметри. Взявши за основу первородну механістичну парадигму природознавства, термодинаміка першої половини позаминулого століття природно запозичила в неї і уявлення про оборотність процесів* Це, врешті, типовий шлях розвитку природознавства — починати з найпростіших форм досліджуваних явищ і поетапно переходити до більш складного. При цьому вивчення найпростіших форм може розтягуватися на багато десятиліть. Може змінитися кілька поколінь учених, які працюють тільки в цій галузі. І це не може не провокувати людське мислення на абсолютизацію концепцій. Але рано чи пізно наука повною мірою усвідомлює всю їхню першопрохідницьку наївність.

Саме це і відбувалося в термодинаміці другої половини XX століття: вона не тільки критикує недоліки класичної термодинаміки, але й висуває гідні конструктивні альтернативи. Сучасна термодинаміка — це насамперед термодинаміка матеріально відкритих систем. Вона вивчає дисипативні процеси у всій різноманітності їхніх проявів, серед яких є і структуротвірні. Назвавши своє дітище теорією дисипативних структур, І. Прігожин умисно підкреслював застарілість уявлень ранньої термодинаміки щодо однозначно руйнівного характеру процесів розсіювання енергії. Наприклад, горіння могутнього освітлювача в заполярній оранжереї, якщо його розглядати замкнуто, без зв'язку із зовнішніми впливами, видається звичайним наслідком існування різниці електричних потенціалів на його клемах і розсіюванням світлової і теплової енергії. Але в системі оранжереї освітлювач і рослини, які він освітлює, являють собою енергетично відкриті системи. Розсіювання енергії тут перетворюється на могутні структуротвірні процеси фотосинтезу. Аналогічна ситуація і з роботою автомобільного акумулятора. Його розрядка в процесі запуску холодного двигуна — звичайний дисипативний процес, але він дозволяє запустити двигун, створити в ньому не рівноважну систему матеріально-енергетичних потенціалів. А вже після цього сам двигун завдяки роботі генератора дозволить акумулятору заповнити запаси енергії. Розглянувши цей повсякденний приклад, розуміємо, що відкритість систем означає їх залучення до систем більш високого рівня як автономних елементів і підсистем. А це — винятково кібернетична концепція, на яку не орієнтувалася й не могла орієнтуватися рання термодинаміка першої половини XIX століття.

Отже, завдяки засвоєнню кібернетичного погляду на процеси взаємодії матеріально-енергетичних потенціалів термодинаміка якісно оновилася, перетворилася в 50-80-х pp. на теорію дисипативних структур. Сфера її застосування в наш час надзвичайно широка й неухильно розширюється. Це говорить про те, що термодинаміка, як і раніше, залишається однією з найважливіших наук серед найбільш визначних творінь теоретичної фізики.

Список використаної літератури

1. Абачиеп С. К. Концепции современного естествознания (в 2-х частях). Балашиха. - 1988. - I ч.: 150 с, II ч.: 190 с.

2. Ампер А. Электродинамика. М.: ИЛ. — 1954. — 369 с.

3. Античная цивилизация. — М.: Наука. — 1973. — 269 с.

4. Аристотель. Соч. В 4-х тт. Т. 4. - М.: Мысль. - 1983. - 828 с.

5. Арцимович Л. А. Управляемые термоядерные реакции. М.: Гос. изд. физ.-мат. лит. - 1961.-468 с.

6. Арцимович Л. А. Элементарная физика плазмы. М.: Госатомйздат. — 1963. — 192 с.

7. Бсрнал Дж. Возникновение жизни. — М.: Мир. — 1969. — 391 с.

8. Боголюбов А. Н. Математики и механики. Биографический справочник. — Киев: Наук, думка. - 1983. — 638 с.