熱力学の第2法則：エントロピーは常に増加します
熱力学の第2法則では、孤立したシステムの総エントロピーは時間とともに減少することはないと述べています。最大値に近づく傾向があります。
エントロピー システム内の障害またはランダム性の尺度です。 このように考えてください：
* 低エントロピー： きちんと整理された部屋、完全に整列した結晶構造。
* 高エントロピー： 乱雑な部屋、粉砕されたクリスタル。
第2の法律は、物事が自然により大きな障害の状態に向かっていることを意味します。 これが理由です：
* 氷の融解： 液体水中の分子は、固体氷よりも乱れています。
* 熱が熱から寒さへ： エネルギー伝達により、温度差が小さくなり、最終的にはより均一であり、したがってより障害のある状態になります。
* マシンは効率を失います： すべてのエネルギー変換により廃熱が生じ、宇宙の全体的なエントロピーが増加します。
生物が第二法則に違反しない理由
生きている生物は、秩序と複雑さを生み出すため、第二法則と矛盾するように見えます。 それらは単純な分子を取り入れ、タンパク質や細胞のような複雑な構造を構築します。しかし、彼らは第2の法律に違反しておらず、エントロピーの変化を *シフト *します。
方法は次のとおりです。
1。オープンシステム： 生きている生物はオープンシステムです 、つまり、彼らは周囲とエネルギーと物質を交換することを意味します。それらは孤立していません。
2。エントロピーの減少局所： 生きている生物独自のエントロピーを減らします 複雑な構造を構築し、組織を維持することにより。ただし、他の場所でエントロピーを増やすことにより、これを行います 。
3。周囲のエントロピーの増加： 生命がエントロピーを減らすことを可能にするプロセスは、環境のエントロピーのさらに大きな増加を生み出します。 たとえば、食事を食べると、食物からのエネルギーを使用して体内に秩序を作りますが、熱と廃棄物も生成し、周囲のエントロピーを増やします。
本質的に、人生はそれ自体の外でさらに多くの障害を生み出しながら、それ自体の中に秩序を作成する複雑なシステムです。 宇宙の全体的なエントロピーは依然として増加しています。
例：
植物の成長について考えてください。二酸化炭素や水のような単純な分子を取り入れ、それらを使用して複雑な糖を作成します。 これはエントロピーの減少のようです。しかし、植物は酸素を放出し、日光からエネルギーを消費し、周囲のエントロピーを増加させます。全体的なエントロピーの変化は依然として肯定的であり、第二法律を満たしています。
第2の法律は、生命が存在することを妨げません。それは、生命にはエネルギーの連続的な流れと、環境のエントロピーの絶え間ない増加が必要であることを単に説明しています。
