Az Eszterházy Károly Tanárképző Főiskola Tudományos Közleményei. 2004. Sectio Phisicae.(Acta Academiae Paedagogicae Agriensis : Nova series ; Tom. 31)

Végh László: A civilizáció hatása környezetére

A civilizáció hatása környezetére 9 Ezek ugyanis sokelemű rendszert alkotnak, és a fizika ilyen rendszerekre kapott általános eredményei, ha kissé áttételes módon is, de felhasználhatók a közösség, a társadalom és a civilizáció leírásához. Mindezekhez először át kell tekintenünk azt, hogy a fizika mit mond a sok elemből álló rendszerek jellemzőiről. Először az entrópia fogalmával ismerkedünk meg, majd az önszerveződő rendszereket vizsgáljuk. Az entrópia A civilizálódó ember egyik legősibb tapasztalata, hogy a rend teremtéséhez és fenntartásához munka szükséges. Ha a ház vagy a kert magára marad, akkor annak rendje fokozatosan felbomlik, a ház összeomlik, a kert elgyomosodik. Ezt az alapvető tudást a fizika az entrópia fogalmának bevezetésével fogalmazza meg. Az entrópia az igen sok részecskéből álló rendszerek viselkedését jellemző fizikai mennyiség, a rendszer rendezetlenségének mértéke. Minél rendezetlenebb a rendszer, az entrópiája annál nagyobb. Egy rendszer rendezettsége annál magasabb fokú, minél jobban megzavarja az, ha a különböző helyeken lévő részeit felcseréljük. Példaként gondoljunk arra, ha a rendszer tartályba zárt gáz: a rendszer tulajdonságait nem változtatja meg, ha benne két térfogatelemet felcserélünk. Ekkor a rendszer rendezetlen, az entrópiája magas. A rendszer entrópiája ezért akkor a legnagyobb, ha teljesen egyöntetűvé, kiegyenlítetté válik. Ekkor ugyanis a felcserélődések semmit sem változtatnak a rendszer tulajdonságain. Az olyan rendszer viszont, amelyek kifinomultabb összetételű, kis entrópiájú. Ugyanis bennük egy felcserélés tulajdonságok módosulását hozhatja magával. Gondoljunk arra, hogy az élő sejt működése mennyire megsérülhetne, ha benne két kis részt felcserélnénk. A rendszer entrópiája a rendszer által hordozott információ mértékével is összefügg. Minél kisebb a rendszer entrópiája, a rendszer annál több információt tartalmaz. Információ létrehozásához munka szükséges, ezért az alacsony entrópiájú rendszerek létrejöttéhez energiát kell befektetni. A fentiek szerint a rendszer rendezettségét nem annyira a katonás rend jellemzi. A díszmenet ugyanaz marad, ha két katonát felcserélünk benne. A menet annyiban rendezett, hogy megváltozik, ha egy katonát és egy sorközt tartalmazó térrészt felcserélünk. A szabályos, kristályrácsszerű ismétlődéseket tartalmazó rendszer nagy entrópiájú, kevés jellemzővel leírható. Az igazán rendezett rendszer a DNS, amelyben két elem felcserélése súlyos változásokhoz vezethet. A külvilággal érintkezésben nem álló rendszert zárt rendszernek nevezzük. A termodinamika II. főtétele szerint zárt rendszerben az entrópia nö-