Восемь начал современной термодинамики

Эткин В. А. считает [1], что в основе современной термодинамики лежит семь начал. Нулевое, первое, второе и третье начала известны, с последующими (нумерация, название, содержание) –  неопределённость. Сказанное ниже,  следует рассматривать как материал к дискуссии. Определения со знаком «*» даются мной в порядке обсуждения.
1. Термины и определения
• кинетика – теория  процессов, связанных с переходом в состояние равновесия.
• классическая термодинамика –  это область физики, которая занимается изучением общих свойств макроскопических систем в равновесии, а также общих закономерностей при установлении равновесия.
• начало термодинамики* – закон, гипотеза, постулат, принцип.
• термодинамическое равновесие – предполагает наличие в системе механического, теплового и химического равновесий, а также равновесия фаз.
• диатермическая перегородка – неподвижная теплопроницаемая перегородка, позволяющая системам обмениваться внутренней энергией, но не пропускающая вещество.

2. Восемь начал современной термодинамики
Терминология современной термодинамики не устоялась, поэтому говорить о числе начал термодинамики, как о некотором общепринятом количестве, не  приходится. На мой взгляд пока следует ограничиться следующими восемью: общее, нулевое, первое, второе, третье, четвёртое, пятое и шестое.
• Общее начало  – изолированная термодинамическая система с течением времени самопроизвольно переходит в состояние термодинамического равновесия и остаётся в нём сколь угодно долго, если внешние условия сохраняются неизменными» [2]. Классическая термодинамика лишь постулирует существование состояния термодинамического равновесия, но ничего не говорит о времени его достижения.
• Нулевое начало  – если два тела, разделённые диатермической перегородкой, находятся между собой в тепловом равновесии, то любое третье тело, находящееся в тепловом равновесии с одним из них, будет находиться также в тепловом равновесии и с другим телом.
• Первое начало выражает универсальный закон сохранения энергии применительно к задачам термодинамики и исключает возможность создания вечного двигателя первого рода – устройства, способного совершать работу без соответствующих затрат энергии. Внутреннюю энергию U термодинамической системы можно изменить двумя способами, совершая над ней работу или посредством теплообмена с окружающей средой.
Первое начало термодинамики утверждает, что теплота, полученная системой, идёт на увеличение внутренней энергии системы и на совершение этой системой работы, что можно записать как ;Q = ;A + dU, где dU – полный дифференциал внутренней энергии системы,  ;Q – элементарное количество теплоты, переданное системе, а ;A — бесконечно малая или элементарная работа, совершённая системой. Символы ; используется для того, чтобы подчеркнуть, что теплота и работа не являются функциями состояния, а зависят от способа перехода системы из одного состояния в другое. Принято считать, что ;Q положительна, если система получает тепло; ;A положительна в том случае, когда она сама совершает работу.
• Второе начало термодинамики в формулировке Кельвина ложно – действующий макет вечного двигателя второго рода создан и показан на конференциях и по телевидению [3]. В новой редакции Начала область его действия будет чрезвычайно сужена.
• Третье начало термодинамики: 1):  энтропия любой равновесной системы по мере приближения температуры к абсолютному нулю перестаёт зависеть от каких-либо параметров состояния и стремится к определённому пределу. 2) все процессы вблизи абсолютного нуля, переводящие систему из одного равновесного состояния в другое, происходят без изменения энтропии. Численное значение предела энтропии принято полагать равным нулю (абсолютная энтропия). Нулевое значение температуры служит реперной точкой для построения термодинамической шкалы температур. В справочниках термодинамических величин часто приводятся значения энтропии при температуре 298,15 К.
Термодинамика настоящего готовит «энтропии» судьбу теплорода, по крайней мере она окажется где-то далеко на задворках этой науки [4].    
• Четвёртое начало термодинамики – в открытых неравновесных хаотических системах флуктуации, при определённых условиях, могут стать началом эволюции системы от хаоса к порядку*. Приведу из [5] несколько основополагающих тезисов из синергетики.
Природа иерархически структурирована в несколько видов открытых нелинейных систем разных уровней организации: динамически стабильные, адаптивные, эволюционирующие системы. Связь между ними осуществляется через хаотическое, неравновесное состояние систем соседствующих уровней.
Когда нелинейные динамические системы объединяются, новое образование не равно сумме частей, а образует систему иного уровня.
Общее для всех эволюционирующих систем: неравновесность, спонтанное образование новых микроскопических (локальных) образований, изменения на макроскопическом уровне, возникновение новых свойств системы, этапы самоорганизации и фиксации новых качеств системы.
В сильно неравновесных состояниях системы начинают воспринимать те факторы воздействия извне, которые они бы не восприняли в более равновесном состоянии.
В неравновесных условиях относительная независимость элементов системы уступает место корпоративному поведению элементов: вблизи равновесия элемент взаимодействует только с соседними, вдали от равновесия — «видит» всю систему целиком и согласованность поведения элементов возрастает.
В состояниях, далёких от равновесия, начинают действовать бифуркационные механизмы – наличие кратковременных точек раздвоения перехода к тому или иному относительно долговременному режиму системы – аттрактору.
 «Новым четвертым законом термодинамики будет Синергетика!» – пишет Стекеольщиков М.В. [6]. – Научная дисциплина, очевидно, не может стать законом. Не могу согласиться и с фразой: «Синергетика и термодинамика - это лишь два разных физических подхода к одному и тому же – явлениям самоорганизации" [7].  «Синергетика»  и «термодинамика», на мой взгляд, не два разных физических подхода, а две разные научные дисциплины. И самоорганизацию в бригаде плотников, например, должна изучать именно синергетика, а не термодинамика. Области применения последней там, в частности, где не превалируют социальные и им подобные факторы.
• Пятое начало термодинамики – соотношения взаимности Ларе Онзагера для необратимых процессов. При небольших отклонениях от равновесия термодинамический поток можно представить в виде линейной комбинации термодинамических движущих сил [8].
• Шестое начало. Во всем температурном диапазоне, при котором протекает активная жизнь, генетическая система имеет дезэнтропийную характеристику* (Т > 0, - dS). Захидов С. предлагает эту гипотезу считать четвёртым началом термодинамики и в честь автора назвать её законом Рапопорта [9].

Заключение
• Количество начал у термодинамики в принципе не ограничено, а наши познания с пополнением этого списка становятся всё глубже и разносторонней. 
• Проблемы тепловой смерти Вселенной не существует, поскольку мир движется одновремённо «в разные стороны».

Источники информации
1. Эткин В. А. Энергодинамика (синтез теорий переноса и преобраования энергии). – СПб.: Наука, 2008. – 409 с.
2. Базаров И. П. Термодинамика. 4-е изд. – М.: Высш. Школа, 1991. – 376 с.
3. Виноградов Ю.Е. Найквистор. ЖРФМ, 2012, № 1-12.
4. Игнатович В. Н. Введение в диалектико-материалистическое естествознание.
   – Киев: ЭКМО, 2007. – 468 с.
5. Синергетика. Википедия.   
https://ru.wikipedia.org/wiki/.
6. Стекольщиков М. В. Синергетика – четвёртое начало термодинамики.
    7. Климонтович Н.Ю. Термодинамика узнает себя в… синергетике. – "Знание - сила", №3,1983.
8. Онзагера принцип взаимности. Справочник химика,21. chem21.info/info/1426000/
9. Захидов С.Т. Четвёртый закон термодинамики ... – Синергетика.
     pkurdyumov.ru/uploads/2013/09/Zachidov20.pdf
                Опубликовано 16.03.2016