Термодинамічний аспект

Термодинамічний аспект єдності суспільства і природи активно розробляється соціоприродної системи вченими у контексті соціальної еко­логії. Соціолог Джордж Найландс твердить, що нездатність люд­ства враховувати основні закони термодинаміки лежить у епіцентрі кризи навколишнього середовища і проблеми збереження люд­ської цивілізації. Джем Мартіно, Анрі Уайнберг, Генрі Дейлі та інші вчені уточнюють: межі абсолютних можливостей розвитку людства в умовах Землі варто шукати у зв'язку з іншим початком термоди­наміки. Уільям Моркетті вважає, що негентропічна концепція є по­силка у створенні моделі майбутнього. Соціолог Генрі Хільмі вка­зує, що без знань законів термодінамики не можна правильно організувати взаємодію суспільства і природи.

Зв'язок між термодинамікою і законами розвитку біосфери поля­гає в тому, що жива речовина планети має сутнісний вплив на геохі­мічні цикли Землі, а також на енергетичні потоки, що рухаються че­рез біосферу. Це надає енергетичним явищам у біосфері специфічних рис. Досягнуто такого рівня розуміння проблеми виникнення життя, який на базі закономірностей добіологічної хімічної еволюції дозво­ляє пояснити особливості енергетики, організації, структури і функції живих систем. Провідну роль на добіологічному етапі еволюції відіг­рає енергія, що дає базові католітичні (хіміко-біологічні) процеси, іс­нує за рахунок обміну речовин та енергії в навколишньому середови­щі. Добіологічна хімічна еволюція виступає системою, розвиток якої здійснюється в умовах безперервного природничого відбору. Природ­ний відбір відбувається автоматично у ході базової реакції, а також у формі непрямого відбору, що здійснюється опосередковано з допомо­гою природного відбору і є відбором складу, структури речовини, що характеризують рівень організованості. Важливо те, що хід відкритих каталітичних процесів обумовлений енергетичними характеристика­ми. Дослідження термодинамічних особливостей таких процесів по­казало, що розвиток каталітичних систем звільняється великою кіль­кістю енергії. Ця енергія багато разів трансформується у системі різних внутрішніх робочих процесів і тільки частково обезцінюється і втра­чається у навколишньому просторі у вигляді тепла і внутрішньої енер­гії, що її виділяють біологічні речовини (метаболізм). Корисна енергія акумулюється в процесі вдосконалення структур речовин. Причому ентропія (одна з величин, що характеризує теплове становище тіла чи системи тіл) не збільшується, а зменшується у ході еволюції. В процесі у відкритих, дісипативних (фізичний процес, що характеризується втра­тою енергії) системах може здійснюватись обмін речовин і енергії із зовнішнім середовищем. Дослідження таких систем, у яких ентропія може змінюватися у будь-який бік, коли до ентропії додається систе­ма потоку зовнішньої ентропії і приводить до формування нових тер­модинамічних необоротних процесів.

Історія науки, вважав Володимир Вернадський, є майже бескінечний ряд мислителів, які більш-менш незалежно приходили до усвідом­лення провідної ролі енергії у процесі життєдіяльності біосфери і сус­пільства. Ці ідеї дедалі більше проникають у науку. Важливо, що підхід до формування концепції взаємодії суспільства і природи Володимир Вернадський розуміє як засіб створення теоретичної бази уявлення про організованість. Основним моментом дальшого розвитку органі­зованості у біосфері він розглядав безперервний речовинно-енерге­тичний обмін, де є рух атомів між живими речовинами і позажиттєвою частиною природи. Цей обмін здійснюється завдяки безперервному потоку вільної енергії Сонця. Діяльність біосфери розглядається як виникнення на Землі великого процесу поступового наг­ромадження запасів вільної енергії, де спостерігається тенденція змен­шення виробництва неперетворюваних форм енергії. Володимир Вернадський Підкреслює, що ентропія не збільшується, і тому жива речовина при потоці енергії не втрачає вільну енергію, а нагромаджує її. Тому поняття ентропії правильне тільки в межах певних припущень.

Джерелом потоку негативної ентропії на Землі є Сонце. Безперервний потік вільної енергії сонячного світла створює необхідні умови для безперервного процесу структурного вдосконалення біосфери. Усе це забезпечило початок, розвиток і досягнення сучасних висот у прогресі продуктивних сил людства. Визнано, що провідним у під ході до суперечливої картини глобального розвитку є енергетичний аспект. В чому ж суть енергетичного аспекту взаємодії суспільства природи? Людство навчилось використовувати великі запаси негативної енергії, що нагромаджені фотосинтезом протягом багатьох мільйонів років еволюції біосфери. Грандіозним джерелом негативній ентропії є ядерна енергія. Незалежно від деяких особливостей мето дів, прогнозів тенденції взаємодії суспільства і природи свідчать пре те, що ще за життя сучасного покоління людей, традиційні джерел і енергії будуть вичерпані. І коли б енергетична криза почала виникати ще до того, як наука відкрила нові джерела негативної ентропії, то людство без сумніву стояло б перед катастрофою, а людська куль тура опинилась би в глухому куті. На сучасному етапі соціального розвитку внесок атомної енергетики у виробництво енергії стрімко зростає. Так буде і далі. Нове джерело енергії — атомна енергетика має певні екологічні переваги в порівнянні з органічним впливом: при виробництві атомної енергії нема потреби в кисні. Відомо, що у вільному стані кисень також виступає носієм значного потенціалу негативної енергії. Кількість кисню у біосфері обмежена. Якщо спа­лити все вугілля планети, то з 21% до 19% зменшиться концентрація кисню в атмосфері Землі. Та небезпекою для життя стає те, що з 0,03% до 3% збільшиться концентрація вуглекислого газу. У такій атмосфері життя людини неможливе.

Отже, згорання природного палива необхідно обмежувати, бо це екологічно небезпечно. В біосфері ентропія з ростом її організова­ності в процесі прогресивної еволюції постійно зменшувалась. Три­валим і однобічним процесом безперервного ускладнення життя на Землі є: виникнення фотосинтезу, тваринного світу, прогресивна це­фалізація (розвиток головного відділу тіла), процес утворення пси­хічних функцій рухомої діяльності, виникнення свідомості людини, становлення науки тощо. У перспективі повно реалізується олюднен­ня біосфери через гармонізацію соціальних відносин. Та в умовах неуправляємої глобальної взаємодії суспільства і природи ентропія бі­осфери збільшується, що веде до загострення екологічної кризи. Термодинаміка показує, що збільшення ентропії небезпечно для прогре­сивної еволюції. Вирішення стратегічних проблем взаємодії природи і суспільства, підвищення ефективності рекомендацій соціальної еко­логії неможливе без широкого використання законів термодинаміки.