Из того, что, согласно теореме Карно, КПД идеального теплового двигателя не может достигать 1, не следует заключение о невозможности полного превращения теплоты в другие формы энергии.

Также из теоремы Карно не следует вывод, будто теплота имеет какие-то особенности в отношении преобразования в другие формы движения по сравнению с взаимными преобразованиями других форм движения.

6. Сомнительные выводы из второго закона термодинамики, касающиеся Вселенной

Можно предварительно сделать заключение, что все аргументы в пользу того, что теплота — энергия низкого качества, что в природных процессах происходит деградация энергии, являются несостоятельными. Однако, устранение из термодинамики ложных положений, касающиеся закономерностей превращения энергии (форм движения), не приведет к устранению из нее всех положений, которые могут служить основаниями для ложных заключений.

Есть заключения некоторых исследователей, которые, не упоминая о превращениях энергии, делали на основе второго закона термодинамики или одной из его формулировок — закона возрастания энтропии — следующие противоречащие диалектико-материалистическим воззрениям выводы, например:

Р. Клаузиус: "Второе начало термодинамики, в том виде, какой я ему придал, гласит, что все совершающиеся в природе превращения в определенном направлении, которое я принял в качестве положительного, могут совершаться сами собою, т.е. без компенсации, но в обратном, т.е. отрицательном, направлении они могут происходить только при условии, если они компенсируются происходящими одновременно с ними положительными превращениями. Применение этого начала ко всей Вселенной приводит к заключению, на которое впервые указал У.Томсон. В самом деле, если при всех происходящих во Вселенной изменениях состояния превращения в одном определенном направлении постоянно преобладают по своей величине над превращениями в противоположном направлении, то общее состояние Вселенной должно все больше и больше изменяться в первом направлении и таким образом оно должно непрерывно приближаться к предельному состоянию".

Г.А. Лоренц: "Энтропия изолированной системы, т.е. системы, не обменивающейся теплотой с окружающей средой, не может убывать. Но тогда энтропия всей Вселенной не может убывать, ибо Вселенная представляет собой изолированную систему"2.

И.А. Каблуков: "При необратимых процессах энтропия может только увеличиваться. Так как жизнь Вселенной есть сцепление ряда необратимых процессов, то Клаузиус высказал положение: энтропия Вселенной стремится к максимуму"3.

Дж. Фен: "Любой спонтанный процесс в любой изолированной системе всегда приводит к росту энтропии этой системы"4 .

" .Рассматривая всю Вселенную как единую систему, можно сделать следующее утверждение, вытекающее из второго начала термодинамики: энтропия Вселенной всегда растет" 5.

Н. Винер: "Мы погружены в жизнь, где мир в целом подчиняется второму закону термодинамики: беспорядок увеличивается, а порядок уменьшается"; "Вселенной в целом, если действительно существует Вселенная как целое, присуща тенденция к гибели"2 .

Ф. Рейф: "Принцип возрастания энтропии создает впечатление, что мир приближается к ситуации, характеризующейся все возрастающим беспорядком".

Соответственно, диалектическому материализму противоречат не только положения о нарастании во Вселенной хаоса, ее стремлении к предельному состоянию, тепловой смерти, конечном времени ее существования, но и об одностороннем (в определенном направлении) изменении (эволюции) Вселенной (мира в целом).

7. Две части второго закона термодинамики. Принцип существования энтропии

То обстоятельство, что принцип существования энтропии и принцип возрастания энтропии — это два различных положения, первое из которых можно доказывать, а затем использовать независимо от второго, человеку, незнакомому с историей термодинамики может показаться очевидным и тривиальным: математики часто сначала доказывают существование какой-то функции, а затем начинают исследовать ее свойства. Между тем, в термодинамике, начиная с работ Р. Клаузиуса, существование и возрастание энтропии рассматривались в неразрывной связи — как следствия одной и той же аксиомы, а второй закон термодинамики для обратимых (равновесных) процессов - как частный случай более общего закона, включающего и положение, относящиеся к неравновесным процессам, и то, что излагается как должное, есть результат длительного исторического развития и горячих дискуссий.

Впервые необходимость доказательства существования энтропии, независимо от ее возрастания, осознал в конце XIX в. профессор Киевского университета Н. Н. Шиллер, опубликовавший ряд работ, посвященных этой теме4 . В 1909 г. немецкий математик К. Каратеодори доказал существование энтропии, исходя из аксиомы: "В любой окрестности произвольно заданного начального состояния имеются состояния, которые нельзя как угодно точно аппроксимировать адиабатическими изменениями состояния"5 .

С возражением против идей Каратеодори выступил Планк, который обращал внимание на то, что "никто еще никогда не ставил опытов с целью достижения всех смежных состояний, какого-либо определенного состояния адиабатическим путем"1 .

Он также написал, что содержание второго закона термодинамики шире аксиомы Каратеодори и что к этой аксиоме "необходимо прибавить еще вторую, не зависящую от первой, аксиому, относящуюся к необратимым процессам, — момент, который впрочем, всегда вполне отчетливо возникал при всех изложениях этого принципа"2 .

Принцип существования энтропии относится к равновесным системам, т. е. системам, в которых на макроуровне не протекают никакие процессы, которые не обмениваются с другими системами ни энергией, ни веществом, в которых не только отсутствуют градиенты интенсивных параметров состояния (температуры, давления, концентраций), но и любые части которых имеют одинаковые значения интенсивных параметров состояния. Поэтому на основе принципа существования энтропии невозможно вывести никакого заключения о будущем не только бесконечной Вселенной, но и о любой конечной системы, в которой протекают какие-либо процессы.

Абсолютно ложным является утверждение, будто "из Второго начала термодинамики следует, что со временем наступит "смерть" Вселенной"3 . Та часть второго начала термодинамики, с использованием которой выводят множество применяемых в практике уравнений, не может служить основанием для такого вывода.

Вторая имеет ряд формулировок, в числе которых — закон (принцип) возрастания энтропии: "Энтропия изолированной системы при наличии в ней неравновесных процессов всегда возрастает"4 .

Именно на основе закона возрастания энтропии некоторые исследователи делают заключения: "энтропия всей Вселенной не может убывать"5; "энтропия мира (Вселенной) стремится к максимуму" Последняя формулировка и есть одна из формулировок гипотезы тепловой смерти Вселенной.