URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Хайтун С.Д. 'Тепловая смерть' на Земле и сценарий ее предотвращения: Энергетика, построенная на круговороте тепла и вечных двигателях 2-го рода
Id: 210455
 
285 руб. Бестселлер!

"Тепловая смерть" на Земле и сценарий ее предотвращения: Энергетика, построенная на круговороте тепла и вечных двигателях 2-го рода. Ч.1. Изд.стереотип.

URSS. 2016. 192 с. Мягкая обложка. ISBN 978-5-397-05260-3.

 Аннотация

Потребляя энергию, мы превращаем одну ее форму в другую, в конечном же счете практически вся добываемая энергия рассеивается в виде тепла. Если энергопотребление сравняется по мощности с достигающим поверхности Земли солнечным излучением, развитые формы жизни погибнут. При сохранении нынешних темпов роста энергопотребления это произойдет через 285--430 лет, реально же проявления перегрева станут катастрофическими, когда энергопотребление достигнет 0,1% (одна оценка) или 1% (другая оценка) от солнечного потока, т.е. через 50--80 или 130--200 лет соответственно. Популярный сценарий --- торможение роста потребления энергии --- направлен против вектора эволюции и потому гибелен.

Излагаемый в первой части книги авторский сценарий состоит в переходе к (термоциклической) энергетике, построенной на круговороте тепла и "фабриках холода", которые бы снова и снова собирали рассеянное в среде тепло. Роста энергопотребления можно будет добиваться ускорением круговорота тепла без увеличения его общего количества в среде.

Мыслимы два типа "фабрик холода". Во-первых, это гео- и гидротермальные энергоустановки и тепловые насосы классического типа, КПД которых не превышает КПД Карно. Во-вторых, это тепловые машины с КПД, не ограниченным КПД Карно, т.е. вечные двигатели 2-го рода, запрещаемые, согласно традиции, вторым началом термодинамики. Рассеянное в среде тепло характеризуется, как правило, низкими температурными градиентами, что делает КПД "фабрик холода" первого типа слишком малыми. Перед человечеством возникает дилемма: либо попытаться установить несостоятельность запрета на вечные двигатели 2-го рода и в случае удачи реализовать термоциклическую энергетику, либо погибнуть.

Проводимый во второй части книги анализ чрезвычайно (чрезмерно) многочисленных формулировок второго начала и определений таких двигателей приводит автора к выводу о несостоятельности запрета на них. Цель книги --- попытаться переломить негативное отношение Большой Науки к вечным двигателям 2-го рода и побудить энергетические компании заняться ими вплотную.

Первая часть книги не требует при чтении специальных знаний и может быть рекомендована широкому кругу читателей, обладающих навыками работы с научной литературой.


 Оглавление

Предисловие
Введение
Глава 1. Угроза гибели человечества из-за теплового загрязнения среды, вызываемого потреблением энергии как таковым
 1.1.Потепление климата
 1.2.Угроза "тепловой смерти": deadline1 (энергопотребление равно потоку солнечного излучения на поверхности Земли)
 1.3.Угроза "тепловой смерти": deadline2 и deadline3 (энергопотребление равно соответственно 1 % и ,1 % от потока солнечного излучения на поверхности Земли)
 1.4.Мировое сообщество на угрозу "тепловой смерти" из-за потребления энергии как такового не реагирует
  1.4.1.Глобальный энергетический кризис и его проявления
  1.4.2.Пути преодоления мировым сообществом энергетического кризиса
  1.4.2.1.Борьба с парниковым эффектом
  1.4.2.2.Энергосбережение
  1.4.2.3.Возвращение "отодвинутых" и поиски новых невозобновляемых источников энергии
  1.4.2.4.Освоение возобновляемых источников энергии (ВИЭ)
  1.4.3.Экзотические объяснения и рецепты преодоления наблюдаемых природных катаклизмов
  1.4.4.Недостаточность принимаемых мировым сообществом мер: угроза "тепловой смерти" остается
Глава 2. Популярный сценарий -- торможение роста потребления энергии -- направлен против вектора эволюции и потому гибелен
 2.1.Популярный сценарий: торможение роста энергопотребления и потребления вообще
 2.2.Римский клуб и комиссия Брундтланд: концепция устойчивого развития и ее недостаточность
 2.3.Универсальная эволюция
 2.4.Вектор универсальной эволюции
  2.4.1.Вектор эволюции как совокупность компонент
  2.4.2.Первая компонента вектора эволюции: интенсификация энергообмена и обмена веществ
  2.4.2.1.Энергообмен vs. обмен веществ
  2.4.2.2.Энергетизм: здоровая основа концепции Маха, Оствальда и др
  2.4.2.3.Интенсификация энергообмена и обмена веществ в органической эволюции
  2.4.2.4.Тепловые барьеры в эволюции животных: появление человека
  2.4.2.5.Интенсификация потребления энергии и вещества в социальной эволюции
  2.4.3.Поправка на эволюционный принцип минимакса
  2.4.3.1.Принцип минимакса
  2.4.3.2.Минимизационная сторона принципа минимакса в энергобмене и обмене веществ
  2.4.4.Вторая компонента вектора эволюции: круговороты энергии и вещества
  2.4.4.1.Круговороты энергии и вещества как проявление минимизационной стороны принципа минимакса
  2.4.4.2.Интенсификация круговоротов энергии и вещества
 2.5.Идти против вектора эволюции -- это значит идти к социальной катастрофе
Глава 3. Авторский сценарий: переход к (термоциклической) энергетике, построенной на круговороте тепла и вечных двигателях 2-го рода
 3.1.Реализация устойчивого развития через интенсификацию круговоротов энергии и вещества
 3.2.Круговорот энергии как круговорот тепла: термоциклическая энергетика и "фабрики холода" как ее основа
 3.3.Необходимость базирования термоциклической энергетики на вечных двигателях 2-го рода
 3.4.Хотя гео- и гидротермальные установки и тепловые насосы классического типа de facto черпают рассеянное в среде тепло, многие физики, включая классиков, отрицают саму возможность этого
 3.5.Принято считать, что вечные двигатели 2-го рода запрещены вторым началом термодинамики; этот запрет необходимо подвергнуть критическому анализу
  3.5.1.Необходимость критического анализа запрета на вечные двигатели 2-го рода диктуется угрозой "тепловой смерти"
  3.5.2.У запрета на вечные двигатели 2-го рода при его возникновении присутствовала психологическая подоплека, что делает его изначально не вполне корректным
  3.5.3.Несовместимость запретов Большой Науки с фрактальной природой науки
  3.5.4.Законы физики не могут противоречить законам эволюции
Глава 4. "Человек -- чума Вселенной" и другие сценарии энергетического будущего: нельзя класть яйца в одну корзину
Заключение
Литература
Именной указатель

 Предисловие

Эта книга является плодом многолетних размышлений автора над понятием энтропии. Первую свою статью на эту тему я написал в 1967 г., сразу по окончании Московского физико-технического института, однако опубликована она была уже после того, как в 1972 г. я оказался в Институте истории естествознания и техники АН СССР (РАН), в котором работаю по сей день. С тех пор я касался этого понятия во многих публикациях. Если в первой из них [Хайтун, 1974] авторская точка зрения относительно энтропии была достаточно стандартной, то со временем она все более отходила от мейнстрима. В 1991 г. [Haitun, 1991] я пришел к выводу, что энтропия реальных систем, в отличие от энтропии отдельно взятого математического распределения, не является мерой беспорядка, в чем "виновны" взаимодействия, которые, определяя развитие реальных систем, сами изменяются во времени, делая баланс энтропии и беспорядка неопределенным.

Этот результат привел к новой проблеме: если энтропия реальных систем не является мерой беспорядка/сложности, то почему эволюционный рост энтропии происходит с ростом сложности? Ее решение было предложено в книге "Феномен человека на фоне универсальной эволюции" (2005) в рамках авторской версии универсального эволюционизма, которая "сама собой" привела к выводу об угрозе "тепловой смерти" человечества изНза экспоненциального, с удвоением каждые 23,5--35 лет, роста потребления энергии с последующим ее рассеянием в виде тепла. При сохранении такого роста энергопотребления антропогенный поток тепла в биосфере через 285--430 лет сравняется с потоком тепла от Солнца, что для земной биосферы станет смертельным, полномасштабные же катастрофические явления начнутся, когда энергопотребление достигнет 0,1 % (одна оценка) или 1 % (другая оценка) от солнечного потока, что произойдет соответственно через 50--80 или 130--200 лет.

Предпринятое в "Феномене человека..." рассмотрение неорганической, органической и социальной эволюции в едином ключе убедило меня также в том, что вектор эволюции безусловно существует, имея несколько компонент:

1) интенсификация "метаболизмов" разной природы, включая энергообмен и обмен веществ;

2) интенсификация и расширение круговоротов энергии и вещества, и др.

Будучи одним из основных законов природы, вектор эволюции обязывает вс╕ и вся развиваться в задаваемом им направлении или погибнуть. Это значит, что затормозить сколько-нибудь существенно рост потребления энергии -- и потребления вообще -- человечество не может, потому что это принесет ему гибель.

В поисках выхода пришлось вплотную заняться анализом взаимоотношений энтропии с теплотой, подведомственных второму началу термодинамики, запрещающему, согласно традиции, вечные двигатели 2-го рода, т.е. энергетические установки, которые используют в качестве источника энергии рассеянное тепло среды и которые не имеют холодильника, изНза чего их КПД не лимитируется КПД Карно. Вот эта каноническая точка зрения -- в поисках избавления от угрозы "тепловой смерти" -- и подвергается в настоящей книге критическому анализу.

Принято считать, что холодильник необходим всякой тепловой машине для компенсации уменьшения (тепловой) энтропии, связанного с превращением тепла в другие формы энергии. Главный авторский тезис состоит в том, что компенсация уменьшения тепловой энтропии может быть и нетепловой, поскольку никакого "закона" возрастания тепловой энтропии природа не знает, действует только закон возрастания полной энтропии. Это и делает в принципе возможным вечный двигатель 2-го рода. Если их удастся развернуть в необходимых масштабах, то можно будет перейти к (термоциклической) энергетике, построенной на круговороте тепла, что и снимет угрозу "тепловой смерти". Диктуемого эволюцией роста энергопотребления тогда можно будет добиваться, интенсифицируя круговорот тепла без увеличения общего количества тепла, рассеянного в среде.

Работа выполнена в секторе теоретико-методологических проблем истории естествознания Института истории естествознания и техники РАН им. С.И.Вавилова. Сотрудникам Сектора во главе с А.А.Печенкиным и завотделом методологических и социальных проблем развития науки Ю.И.Кривоносову автор выражает свою признательность за содействие. Считаю также своим приятным долгом поблагодарить за неизменно благожелательное отношение на всех стадиях работы завотделом истории физико-математических наук Г.М.Идлиса. Остро критическое отношение к развиваемым в книге положениям сотрудников сектора истории физики и механики во главе с Вл. П.Визгиным и жесткая полемика с моим другом В.И.Роговым стимулировали работу на всем ее протяжении. Критика и всегда-то полезна, заставляя вас находить возможно более весомые и возможно более четко сформулированные аргументы, однако когда вы беретесь за столь рискованную тему, что наиболее участливые из оппонентов выражают свое искреннее беспокойство за ваше душевное здоровье, она становится жизненной необходимостью. Всем, кто вольно или невольно помогал таким образом, автор выражает свою признательность, не возлагая, естественно, на них ответственность за излагаемые в книге положения и возможные ошибки.


 Об авторе

Хайтун Сергей Давыдович
Кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института истории естествознания и техники РАН. Автор более 180 научных публикаций и книг, среди которых: «Наукометрия: состояние и перспективы», «Механика и необратимость», «Мои идеи», «История парадокса Гиббса» (М.: URSS), «Феномен человека на фоне универсальной эволюции» (М.: URSS), «Социум против человека: Законы социальной эволюции» (М.: URSS), «От эргодической гипотезы к фрактальной картине мира: Рождение и осмысление новой парадигмы» (М.: URSS), «„Тепловая смерть“ на Земле и сценарий ее предотвращения» (М.: URSS; в двух частях), «Номенклатура против России: Эволюционный тупик» (М.: URSS).
 
© URSS 2016.

Информация о Продавце