Comentarii la postulatele și principiile termodinamicii - I.

I. Premise pe baza cărora se comentează postulatele și principiile termodinamicii.

a. Schimbarea poziției având ca rezultat o semnificație, ca și legitate posibilă a structurilor moleculare, se manifestă și la nivelul atomic. Această supoziție duce la o abordare (presupunere) diferită, legată de natura mișcării moleculare față de teoria mișcării browniene a moleculelor.

Este un stup, o familie, de albine, în plină activitate un exemplu de mișcare a moleculelor? Privind din exterior, spre spațiul în care un număr 50 000 de albine se mișcă, într-un volum de circa 0,3m x 0,4m x 0,5 m = 0,06 mc, adică un volum de circa 6 litri, nouă ni se pare că tot ce se petrece acolo are o noima doar ca și ansamblu, la nivelul unei afirmații de genul ,, stupul există,, și ca atare este posibil ca mișcarea dezordonată pe care o vedem din poziția noastră de observator, privitor, să nu fie chiar așa de dezordonată. În realitate nici una dintre cele 50 000 de albine nu se mișca nici măcar cu un milmetru (un pas) fără un scop bine determinat. Am privit, ca si apicultor de multe ori, și cu răbdare, miile de albine ce nu contenesc să facă ceva, mișcându-se sau staționând pe faguri. Înțelegând minunile pe care le fabrică albinele: mierea, polenul, propolisul dar și viața lor în sine, cu nevoia perpetuării, îmi dau seama ce nivel de tehnicitate există într-un stup. Atunci unde este aceea impresie a noastră de observatori ai unor mișcări aparent dezordonate pe care o presupunem a o avea moleculele unui fluid, lichid sau gaz.
Sau să ne urcăm într-un elicopter și să privim străzile aglomerate ale unui oraș. Vom avea aceeași impresie, a unei dezordini de nedescris. Dar punându-ne în locul celor de pe străzi nu vom accepta că fiecare pieton sau automobil nu are o direcție și un scop al mișcării sale, necunoscut de către privitorul din elicopter dar bine determinat pentru acestea.
Noi nu cunoaștem semnficația mișcărilor albinelor, chiar dacă le privim, și nu cunoaștem semnificația mișcării pietonilor. Acest fapt ne dă impresia că se produc mișcării dezordonate și întâmplătoare. Aceeași cauză a dus și la inventarea matematică și apoi fizică a ideei de mișcare browniană.
Statistic se poate spune că, mișcându-se, toate albinele din stup produc miere, și este adevărat, cum se poate spune, de asemenea statistic, că moleculele, mișcându-se, produc căldură.
La nivel atomic, mișările electronilor sunt esențiale pentru ceea ce se petrece la nivelul molecular.

b.Având în vedere dispunerea electronilor pe straturile atomului și faptul că aceste dispuneri au fost rezultatul unor schimbări a poziției acestora la formarea elementelor respective, se poate spune că rezultatul acestor schimbări de poziție este chiar ceea ce reprezintă semnificativ un element.

Ca și primă consecință a ideii dispunerii electronice, mișcarea electronilor pe orbitele straturilor exterioare ale atomilor se leagă atât informațional cât și energetic de starea moleculelor și de mișcările acestor molecule pe fundalul substanțelor pe care le constiue aceste sisteme de molecule și pe care le percepem ca și corpusculi în natură.

Relațiile dintre poziționările electronice determină un stoc informațional ce impune moleculelor mișcările și marimile acestei mișcări înțeleasă ca fiind căldura.




II. Perspectiva istorică a postulatelor și a principiilor termodinamicii

-Alături de principiile termodinamicii sunt enunțate și două postulate.
Deferența dintre postulate și principiile care urmează din consistența nedemonstrabilă a acestor postulate este conturată destul de ambiguu. Aceasta pentru că sunt elemente ale principiilor care la rândul lor fac uz de ideea postulării.

-Termodinamica s-a dezvoltat istoric în epoca industrializării capitaliste
( sec. XVII-XIX) și a fost o abordare ce se suprapunea găsirii unor soluții tehnice pentru inventarea motoarelor termice. Inventatorii murdari de fum și de ulei încercau în ateliere soluții tehnice mai mult sau mai puțin științifice în timp ce savanții și filozofii încropeau teorii paralele încercând să înțeleagă și să dea o formă matematică cât mai convingătoare pentru fundamentarea acestor mașini. Metodă care este valabilă și astăzi.

- Atât postulatele, conceptele cât și principiile termodinamicii privite acum, din punctul de vedere al acestui text, par mai mult piedici ale drumului parcurs atunci în știință, depășite prin accept tacit și transformate în reguli de descriere ale unor bariere restrictive și mai puțin principii pe care să se bazeze operativ și fenomenologic termodinamica.

III. Postulatele de echilibru ale termodinamicii:

-Postulatul 1: ,, Un sistem izolat ajunge întotdeauna, după încetarea interacțiunilor cu exteriorul în stare de echilibru termodinamic intern și nu poate ieși de la sine din această stare.’’

-Postulatul 2: ,, Toți parametrii interni ai unui sistem la echilibru intern sunt funcții de parametrii externi și de energia sistemului.”

Postulatele 1 și 2 ale termodinamicii sunt două afirmații care constată niște limite de percepție procesuale ce sunt astfel, printr-o concesie declarată, acceptate.

IV. Comentariu la Postulatul 1:

Întrebările referitoare la acest postulat se referă în primul rând la cum poate ieși un sistem ajuns la echilibru intern:

- Nu poate ieși singur din această stare dar poate ieși cu un ajutor ?
- Ce fel de ajutor ?
- Un ajutor energetic sau un ajutor informațional ?

Se pare că posibilitatea ca un sistem aflat în echilibru să revină într-o stare de dezechilibru constă în a-i transmite acestuia ambele cauze. O cauză care determină un nou dezechilibru energetic, fie printr-o sursă de căldură, fie printr-o lipsă de căldură alăturate dar și informația necesară acestuia, fie temporală, fie spațială.
Volantul unui ax cotit al unui motor poate fi asemănat cu un astfel de ajutor energetic dar și noua scânteie dată următorului amestec exploziv din sistemul cilindru –piston al acestuia care este și o informație temporală bine stabilită.

În natură, soarele, cu energia sa, este acel volant uriaș care face posibilă rămânerea perpetuă în dezechilibru. Însă informația însoțitoare este cu totul deteminantă. Care este acea informație, cum se produce ea? Acea informație constă în rotirea permanentă a pământului, este informația ce rezultă din mișcarea de rotație în jurul axei sale. Valoarea acestei informații este dată de existența unei variații a poziției Pământului.
Dacă Pământul nu s-ar roti, pe partea dinspre soare totul s-ar topi iar pe partea umbrită într-o continuă noapte totul ar fi veșnic înghețat. Adică Pământul ar deveni un sistem aflat (ajuns) la echilibru, care nu poate ieși din acesta.
Orice punct al globului pământesc este mai întâi încălzit (ziua) iar apoi răcit (noaptea) și în acest fel cantitățile de căldură circulă continu între punctele sale, dându-ne nouă impresia de mișcare și de viață.

Esențial aici este faptul că schimbarea poziției face ca semnificația să ducă la permanentul dezechilibru. Acest dezechilibru este înțeles de către om ca fiind procesul energetic.

V. Comentariu la Postulatul 2:

Acest postulat exploatează poziția nu atât a observatorului unui sistem aflat la echilibru cât a subiectivității preconizate sistematic pentru informațiile descriptive ale acestuia. Prin acest postulat se anunță de fapt cu multă vreme înainte, aplicația ideilor teoriei unei relativități, dar nu în general, ci în domeniul termodinamicii. Parametrii de stare ai unui sistem evoluează dinspre dezechilibru spre echilibru, acesta este sensul preferat în care se pot deosebi și controla schimbări de energie sau schimbări de forme de energie.

Funcțiile care leagă parametrii interni ai echilibrului, sunt parametrii practic inexistenți ci doar deveniți în inexistența echibrului din existența dezechilibrului, sunt acele trasee de stări perceptibile prin măsurători inventate de om, prin care trece sistemul. Toate funcțiile acestea sunt niște diferențe stabilite de acea ,,diferență de potențial,, care provoacă schimbul energetic în orice formă s-ar fi regăsit aceasta.

VI. Ambele postulate au câteva consecințe științifice pentru noi, legate de abordarea cunoașterii filozofice în momentul decretării lor, adică în secolele XVII - XIX, și anume:
-Nu se considera valabilă o teză privitoare la determinarea internă a sistemelor termodinamice.
-Nu se considera posibilă o determinare individuală a moleculei, ca și particulă indivizibilă a spectrului molecular.
- Nu se considera posibilă o structurare informațioanlă a atomului bazată pe coduri construite de pozițiile electronice, așa cum acest fapt este valabil și acceptat pentru pozițiile elctronice de constituire a alementelor.

În continuare se vor comenta principiile termodinamicii din perspectiva acelei epoci, dar și considerând valabile afirmațiile de mai sus.