يزيد مع ازدياد .) من الواضح جدا أيضا أن أي إمداد بالحرارة يزيد من اضطراب الحركة الحرارية؛ بمعنى أنه يزيد من ؛ ومن ثم يزيد من الإنتروبيا؛ فمن الواضح على نحو خاص أن ذلك هو ما يجب أن تكون عليه الحال عند صهر بلورة؛ لأنك بذلك تدمر الترتيب المنتظم والدائم للذرات أو الجزيئات، وتحول الشبكة البلورية إلى توزيع عشوائي متغير باستمرار.

إن أي نظام معزول أو أي نظام في بيئة منتظمة (الذي لأغراض تناولنا الحالي حاولنا جاهدين تضمينه عن طريق اعتباره جزءا من النظام الذي نتأمله) تزداد إنتروبيته ويقترب بسرعة أكبر أو أقل من الحالة الخاملة للإنتروبيا القصوى. الآن ندرك أن قانون الفيزياء الأساسي هذا هو مجرد الميل الطبيعي للأشياء للوصول إلى الحالة الفوضوية (وهو الميل نفسه الذي تظهره الكتب في المكتبة أو أكوام الأوراق الموضوعة على طاولة الكتابة) ما لم نتجنبه. (إن المعادل للحركة الحرارية غير المنتظمة، في هذه الحالة، هو تعاملنا مع تلك الأشياء من آن لآخر دون أن نشغل أنفسنا بإعادتها إلى أماكنها الأصلية.) (7) التنظيم يحفظ باستخلاص «النظام» من البيئة

كيف يمكننا أن نعبر باستخدام مصطلحات النظرية الإحصائية عن الملكة البديعة للكائن الحي التي بها يؤجل التحلل والوصول للتوازن الديناميكي الحراري (أي الموت)؟ قلنا من قبل: «إنه يتغذى على الإنتروبيا السلبية»؛ إذ إنه يجذب تيارا من الإنتروبيا السلبية لنفسه؛ ليعوض زيادة الإنتروبيا التي ينتجها بالعيش، وليحافظ على نفسه في مستوى إنتروبيا ثابت ومنخفض بعض الشيء.

لو أن

هو مقياس للفوضى، فمقلوبه، ، يمكن عده مقياسا مباشرا للنظام. وبما أن لوغاريتم

هو مجرد سالب لوغاريتم ، فيمكننا أن نكتب معادلة بولتسمان كالتالي:

على هذا، فالمصطلح غير المناسب «الإنتروبيا السلبية» يمكن أن يستبدل به واحد آخر أفضل، وهو: الإنتروبيا السالبة العلامة، هي في حد ذاتها مقياس للنظام؛ من ثم فإن الأداة التي يحافظ بها الكائن الحي على ثباته في مستوى عال إلى حد ما من التنظيم (أي مستوى قليل إلى حد ما من الإنتروبيا) تتمثل في واقع الأمر في الاستخلاص المستمر للتنظيم من بيئته. هذا الاستنتاج أقل تناقضا مما يبدو للوهلة الأولى. بل وقد ينظر إليه بأنه بسيط للغاية. في واقع الأمر، في حالة الحيوانات الأعلى، نحن نعرف نوع التنظيم الذي تتغذى عليه على نحو كاف جدا؛ أي الحالة الجيدة التنظيم جدا للمادة في المركبات العضوية المعقدة إلى حد ما، التي تعمل بمثابة مواد غذائية لها. وبعد استخدامها لها، فإنها تعيدها في صورة أكثر تحللا، لكنها ليست متحللة تماما؛ فالنباتات لا تزال بإمكانها الاستفادة منها. (إن النباتات، بكل تأكيد، تحصل على القدر الأكبر من «الإنتروبيا السلبية» من ضوء الشمس.)

ملحوظة على الفصل السادس

قوبلت الملاحظات على «الإنتروبيا السلبية» بشك ومعارضة من الزملاء الفيزيائيين. دعوني أقل أولا لو أن تركيزي كان موجها لهم فقط، لكنت تركت المناقشة تتحول نحو «الطاقة الحرة» بدلا من ذلك. فهو المفهوم المألوف أكثر في هذا السياق. لكن هذا المصطلح العالي التقنية بدا لغويا قريبا جدا من «الطاقة» بحيث يجعل من الصعب على القارئ العادي إدراك الفرق بين الشيئين. فهو من المحتمل أن يعد كلمة «حر» على نحو أو آخر كلمة وصفية دون أن تضيف له شيئا، بينما المصطلح في حقيقة الأمر معقد جدا، والذي تقل سهولة تتبع علاقته بمبدأ بولتسمان للنظام والفوضى أقل سهولة مقارنة بالإنتروبيا و«الإنتروبيا السالبة العلامة»، والتي هي بالمناسبة ليست من ابتكاري. وتصادف أنها كانت بالضبط هي الشيء نفسه الذي اعتمدت عليه الحجة الأصلية لمبدأ بولتسمان.

لكن إف سايمون لفت انتباهي على نحو مصيب إلى أن اعتباراتي الديناميكية الحرارية البسيطة لا يمكن أن تكون المسئولة عن اضطرارنا للتغذي على مادة «في الحالة الجيدة التنظيم جدا للمركبات العضوية المعقدة إلى حد ما»، بدلا من التغذي على الفحم النباتي أو لب الماس. هو على صواب، لكن يجب علي أن أوضح للقارئ العادي أن قطعة غير محترقة من الفحم أو الماس، إلى جانب الكمية اللازمة من الأكسجين لاحتراقها، هما أيضا في حالة جيدة التنظيم جدا، كما يفهم الفيزيائي الأمر. تأمل معي ذلك: إذا سمحت للتفاعل أن يحدث، احتراق الفحم، فستنتج كمية كبيرة من الحرارة. وبإطلاق النظام لها في البيئة المحيطة، فإنه يتخلص من الزيادة الكبيرة جدا في الإنتروبيا الناتجة عن التفاعل، ويصل إلى حالة يكون لديه فيها - في الحقيقة - الإنتروبيا نفسها تقريبا كما كانت من قبل.

ناپیژندل شوی مخ