The Entropy-Based Approach to Physics of Living Systems and the Chaos and Self-Organization Theory

Abstract

Рассматриваются фундаментальные законы поведения живых систем с позиций классической термодинамики Р. Клаузиуса и Л. Больцмана и термодинамики неравновесных систем I.R. Prigogine. Показывается с позиций новой теории хаоса-самоорганизации, что законы термодинамики невозможно применять к живым гомеостатическим системам на уровне организации этих систем (т. е. на системном уровне), хотя на молекулярном уровне все работает. Одновременно мы не можем использовать и законы термодинамики неравновесных систем. Для гомеостатических (живых) систем неприменима теорема Гленсдорфа–Пригожина о минимуме прироста энтропии P=dE/dt в области (окрестности), где энтропия E имеет максимум (в точках равновесия). Более того, само понятие равновесия в границах термодинамики неприменимо к медико-биологическим системам – системам третьего типа. The fundamental living system behavior patterns are considered in terms of classical Clausius and Boltzmann thermodynamics, and I. R. Prigogine nonequilibrium system thermodynamics. The new theory of chaos and selforganization shows that the laws of thermodynamics are inapplicable to live homeostatic systems at their level of organization (i.e., the system level), although they are perfectly applicable at the molecular level. We cannot use the laws of nonequilibrium system thermodynamics, either. The Glensdorff–Prigogine theorem stating the minimum entropy increase P=dE/dt in the area (vicinity) where the entropy E has a maximum (at the equilibrium points) is inapplicable to homeostatic (living) systems. Moreover, the very concept of nonequilibrium as used in thermodynamics is inapplicable to the systems of the 3rd kind (medical and biological systems).