שינויים

בשנת 1944 שרדינגר (Erwin Schrödinger) כתב ספר בשם "What is Life? " שבו הוא ניסה לקשור בין תהליכים ביולוגיים לבין פיזיקה וכימיה. שרדינגר מבחין בין היכולת של החיים לקיים "סדר מתוך סדר" (התהליך הגנטי של הורשת תכונות ההורים לצאצאים באמצעות הגנים), ובין היכולת של החיים לקיים "סדר מתוך אי סדר" במבט ראשון, נראה כי היצורים החיים מפרים את החוק השני של התרמודינמיקה משום שהם מצליחים לייצר סדר ומערכות מורכבות מתוך אי הסדר. לדוגמה הצמחים הם מבנה מוסדר מאוד אשר מסונתזים מתוך מולקולות ואטומים בלתי מסודרים סביבם.   

בשנת 1944 שרדינגר (Erwin Schrödinger) כתב ספר בשם "What is Life? " שבו הוא ניסה לקשור בין תהליכים ביולוגיים לבין פיזיקה וכימיה. שרדינגר מבחין בין היכולת של החיים לקיים "סדר מתוך סדר" (התהליך הגנטי של הורשת תכונות ההורים לצאצאים באמצעות הגנים), ובין היכולת של החיים לקיים "סדר מתוך אי סדר" במבט ראשון, נראה כי היצורים החיים מפרים את החוק השני של התרמודינמיקה משום שהם מצליחים לייצר סדר ומערכות מורכבות מתוך אי הסדר. לדוגמה הצמחים הם מבנה מוסדר מאוד אשר מסונתזים מתוך מולקולות ואטומים בלתי מסודרים סביבם.   

הפתרון לפרדוקס לכאורה זה הוא שהחיים נמצאים בתוך שטף של אנרגיה וחומר שמקורם הוא בשמש ומגיע לכלל היצורים החיים באמצעות ה[[ייצור ראשוני|יצרנים הראשוניים]]. היצורים החיים נשארים בחיים ומשמרים מצב פנימי בעל סדר גבוה על ידי לקיחת אנרגיה מהחוץ. לכן ניתן להסתכל על החיים (כיחידים או כקבוצה) כעל מבנה מפזר ששומר על סדר פנימי באמצעות ייצור אנטרופיה גבוה יותר במערכת הגדולה יותר שמקיפה אותו.  

הפתרון לפרדוקס לכאורה זה הוא שהחיים נמצאים בתוך שטף של אנרגיה וחומר שמקורם הוא בשמש ומגיע לכלל היצורים החיים באמצעות ה[[ייצור ראשוני|יצרנים הראשוניים]]. היצורים החיים נשארים בחיים ומשמרים מצב פנימי בעל סדר גבוה על ידי לקיחת אנרגיה מהחוץ. לכן ניתן להסתכל על החיים (כיחידים או כקבוצה) כעל מבנה מפזר ששומר על סדר פנימי באמצעות ייצור אנטרופיה גבוהה יותר במערכת הגדולה יותר שמקיפה אותו.  

החוקרים אריק שניידר וג'יימס קיי טוענים במאמר משנת 1994 כי קיימת התפתחות תרמודינמית של מספר מערכות שעוברות אבולוציה, הם מנסחים מחדש את החוק (ראו הניסוח של שניידר וקיין בפרק הקודם), ומרחיבים אותו למערכות רחוקות משיווי משקל. הם מנסים לנסח באמצעות החוק את הקשרים בין אבולוציה, מורכבות ומערכות אקולוגיות.<ref name="Schneider_Kay_1994">[http://www.nesh.ca/jameskay/www.fes.uwaterloo.ca/u/jjkay/pubs/Life_as/text.html Life as a Manifestation of the Second Law of Thermodynamics], Eric Schneider and James Kay, Mathematical and Computer Modelling 19(6-8):25-48. 1994</ref>

החוקרים אריק שניידר וג'יימס קיי טוענים במאמר משנת 1994 כי קיימת התפתחות תרמודינמית של מספר מערכות שעוברות אבולוציה, הם מנסחים מחדש את החוק (ראו הניסוח של שניידר וקיין בפרק הקודם), ומרחיבים אותו למערכות רחוקות משיווי משקל. הם מנסים לנסח באמצעות החוק את הקשרים בין אבולוציה, מורכבות ומערכות אקולוגיות.<ref name="Schneider_Kay_1994">[http://www.nesh.ca/jameskay/www.fes.uwaterloo.ca/u/jjkay/pubs/Life_as/text.html Life as a Manifestation of the Second Law of Thermodynamics], Eric Schneider and James Kay, Mathematical and Computer Modelling 19(6-8):25-48. 1994</ref>

===השלכות החוק על הכלכלה ===

===השלכות החוק על הכלכלה ===

{{הפניה לערך מורחב|מודל זרמים ומאגרים}}

{{הפניה לערך מורחב|מודל זרמים ומאגרים}}

על פי [[כלכלה נאו קלאסית|התאור הנאו-קלאסי]], המערכת הכלכלית  עובדת בשני מעגלים סגורים – עבודה מוחלפת במוצרים בין יצרנים לבין צרכנים שפועלים בשוק העבודה ובשוק הסחורות. במונחים תרמודינמיים מדובר במערכת מבודדת -  אין כניסה של חומר או אנרגיה למערכת זו.  

על פי [[כלכלה נאו-קלאסית|התאור הנאו-קלאסי]], המערכת הכלכלית  עובדת בשני מעגלים סגורים – עבודה מוחלפת במוצרים בין יצרנים לבין צרכנים שפועלים בשוק העבודה ובשוק הסחורות. במונחים תרמודינמיים מדובר במערכת מבודדת -  אין כניסה של חומר או אנרגיה למערכת זו.  

בפועל, כדור הארץ מהווה מערכת תרמודינמית סגורה שזרמי אנרגיה נכנסים (אור השמש) ויוצאים (קרינת חום) אליה וחומר אינו נכנס או יוצא ממנה (בהזנחה של מטאוריטים ולוויינים). ללא אנרגיה מבחוץ, כל פעילות במערכת תרמודינמית מבודדת, סופה להגיע ל"מות חום" או [[שיווי משקל תרמודינמי]] שבו לא ניתן לבצע כל עבודה (במובן הפיזיקלי) - לא יתקיימו כל תהליכי חיים, פעילות כלכלית או שינוי כלשהו בתוך המערכת. מסיבה זו, התיאור הנאו קלאסי של הכלכלה סותר את החוק השני של התרמודינמיקה.  

בפועל, כדור הארץ מהווה מערכת תרמודינמית סגורה שזרמי אנרגיה נכנסים (אור השמש) ויוצאים (קרינת חום) אליה וחומר אינו נכנס או יוצא ממנה (בהזנחה של מטאוריטים ולוויינים). ללא אנרגיה מבחוץ, כל פעילות במערכת תרמודינמית מבודדת, סופה להגיע ל"מות חום" או [[שיווי משקל תרמודינמי]] שבו לא ניתן לבצע כל עבודה (במובן הפיזיקלי) - לא יתקיימו כל תהליכי חיים, פעילות כלכלית או שינוי כלשהו בתוך המערכת. מסיבה זו, התיאור הנאו-קלאסי של הכלכלה סותר את החוק השני של התרמודינמיקה.  

החוקר הראשון אשר התייחס לקשר בין החוק השני של התרמודינמיקה לבין הכלכלה הוא [[פרדריק סודי]] בשנות -1920. הכלכלן [[ניקולס ג'ורג'סקיו-רוגן]] פיתח רעיונות אלה בשנות ה-70, במיוחד בספרו [[חוק האנטרופיה והתהליך הכלכלי (ספר)|חוק האנטרופיה והתהליך הכלכלי]]. בספר הוא הבחין בין זרמים לבין מאגרים וטען גם כי בגלל החוק השני של התרמודינמיקה הכלכלה עומדת בפני גבולות לצמיחה. למרות שג'ורג'סקיו-רוגן נחשב לכלכלן מכובד שתרם רבות לכלכלה הנאו קלאסית, עבודתו שלו ושל סודי לא זכו להכרה בקרב רוב הכלכלנים (מהזרם המרכזי וגם מזרמים הטרודוקסיים כמו המרקסיסטים), והם התעלמו ממנה מאז ועד היום. לטענת תומכי הניתוח התרמודינמי של הכלכלה, הכלכלנים התעלמו מהניתוח התרמודינמי משום שהוא מאיים על כל ההיבטים של הניתוח הנאו קלאסי ומחייב "כתיבה מחדש" של ספרי הלימוד. הזנחה זו של המציאות הפיזיקלית בתאוריה הנאו קלאסית, באה יחד עם [[:קטגוריה:הנחות יסוד מסוות בתאוריה הנאו קלאסית|הנחות מובלעות]] נוספות בדבר [[קיום תקין של הביוספרה והחברה]].  

החוקר הראשון אשר התייחס לקשר בין החוק השני של התרמודינמיקה לבין הכלכלה הוא [[פרדריק סודי]] בשנות -1920. הכלכלן [[ניקולס ג'ורג'סקיו-רוגן]] פיתח רעיונות אלה בשנות ה-70, במיוחד בספרו [[חוק האנטרופיה והתהליך הכלכלי (ספר)|חוק האנטרופיה והתהליך הכלכלי]]. בספר הוא הבחין בין זרמים לבין מאגרים וטען גם כי בגלל החוק השני של התרמודינמיקה הכלכלה עומדת בפני גבולות לצמיחה. למרות שג'ורג'סקיו-רוגן נחשב לכלכלן מכובד שתרם רבות לכלכלה הנאו-קלאסית, עבודתו שלו ושל סודי לא זכו להכרה בקרב רוב הכלכלנים (מהזרם המרכזי וגם מזרמים הטרודוקסיים כמו המרקסיסטים), והם התעלמו ממנה מאז ועד היום. לטענת תומכי הניתוח התרמודינמי של הכלכלה, הכלכלנים התעלמו מהניתוח התרמודינמי משום שהוא מאיים על כל ההיבטים של הניתוח הנאו-קלאסי ומחייב "כתיבה מחדש" של ספרי הלימוד. הזנחה זו של המציאות הפיזיקלית בתאוריה הנאו-קלאסית, באה יחד עם [[:קטגוריה:הנחות יסוד מסוות בתאוריה הנאו-קלאסית|הנחות מובלעות]] נוספות בדבר [[קיום תקין של הביוספרה והחברה]].  

מספר כלכלנים וחוקרים, שהלכו בעקבות תלמידו של ג'ורג'סקיו-רוגן, הכלכלן [[הרמן דיילי]], המשיכו את עבודתו בעיקר בתחומי [[כלכלה אקולוגית|הכלכלה האקולוגית]] ו[[אקולוגיה תעשייתית]].  

מספר כלכלנים וחוקרים, שהלכו בעקבות תלמידו של ג'ורג'סקיו-רוגן, הכלכלן [[הרמן דיילי]], המשיכו את עבודתו בעיקר בתחומי [[כלכלה אקולוגית|הכלכלה האקולוגית]] ו[[אקולוגיה תעשייתית]].  

לפי רוב הכלכלנים האקולוגים, הפעילות הכלכלית, במונחים תרמודינמיים היא תהליך בו חומרים בעלי אנטרופיה נמוכה ([[חומרי גלם]] הופכים לפסולת בעלת אנטרופיה גבוהה, ואנרגיה הופכת לחום. כתוצאה מכך גדלה האנטרופיה. חלק מהותי מתוך ה[[צמיחה כלכלית]] פרושו הגדלת הפעילות הכלכלית הפיזית ולכן האצה של תהליך זה יותר ויותר. כרגע, מי שמייצר "סדר" (הקטנת האנטרופיה בתוך המערכת על ידי שימוש באנרגיה), שהינו הכרחי לקיום החיים והכלכלה,  היא בעיקר [[הביוספרה|המערכת הביוספרית]] (כלפי כלל החיים), והמערכות החיות של כל יצור חי.  

לפי רוב הכלכלנים האקולוגים, הפעילות הכלכלית, במונחים תרמודינמיים היא תהליך בו חומרים בעלי אנטרופיה נמוכה ([[חומרי גלם]] הופכים לפסולת בעלת אנטרופיה גבוהה, ואנרגיה הופכת לחום. כתוצאה מכך גדלה האנטרופיה. חלק מהותי מתוך ה[[צמיחה כלכלית]] פרושו הגדלת הפעילות הכלכלית הפיזית ולכן האצה של תהליך זה יותר ויותר. כרגע, מי שמייצר "סדר" (הקטנת האנטרופיה בתוך המערכת על ידי שימוש באנרגיה), שהינו הכרחי לקיום החיים והכלכלה,  היא בעיקר [[הביוספרה|המערכת הביוספרית]] (כלפי כלל החיים), והמערכות החיות של כל יצור חי.  

ניתן לחשוב על זה כך- בחדר סגור יושבים "אמא" ו"דני". דני (הכלכלה) מבשל ואוכל, אימא (הביוספרה) מביאה אוכל (פוטוסינתזה- [[ייצור ראשוני]]) ומנקה את הסירים (מיחזור חומרים כחלק מ[[מחזור ביוגאוכימי]]). הכלכלנים מסתכלים רק על דני. כשדני קטן ואמא גדולה (כאשר נפח הכלכלה קטן יחסית לביוספרה), וכשה"ארונות" מלאים (מלאי גדול של [[חומרי גלם]] ושל מערכות אקולוגיות מתפקדות), ככל שדני מבשל ואוכל יותר כך הוא נהנה יותר. אבל כאשר דני גדל, הארונות מתרוקנים ואמא הולכת ונחלשת, דני צריך להביא יותר אוכל ולשטוף יותר סירים בעצמו (יותר כסף יחליף ידיים, והכלכלנים יודיעו שהמשק צמח). לצורת הניתוח הזאת יש השלכות אפשריות רבות: לדוגמא אפשר להגיע מכאן [[גבולות לצמיחה|לחסם עליון לצמיחה]], להכרה בקשר בין צמיחה גדלה ל[[השפעות סביבתיות|הרס סביבתי]] גדל, או להיפוך תפקידים בשאלה מהן הגבולות הרצוים של המערכת הכלכלית – המערכת הכלכלית לא רק תקבע כמה סביבה תישאר (כפי שזה מתואר בתאוריה הנאו קלאסית), אלא גם המערכת הביוספרית תקבע כמה מהכלכלה תשרוד.

ניתן לחשוב על זה כך- בחדר סגור יושבים "אמא" ו"דני". דני (הכלכלה) מבשל ואוכל, אימא (הביוספרה) מביאה אוכל (פוטוסינתזה- [[ייצור ראשוני]]) ומנקה את הסירים (מיחזור חומרים כחלק מ[[מחזור ביוגאוכימי]]). הכלכלנים מסתכלים רק על דני. כשדני קטן ואמא גדולה (כאשר נפח הכלכלה קטן יחסית לביוספרה), וכשה"ארונות" מלאים (מלאי גדול של [[חומרי גלם]] ושל מערכות אקולוגיות מתפקדות), ככל שדני מבשל ואוכל יותר כך הוא נהנה יותר. אבל כאשר דני גדל, הארונות מתרוקנים ואמא הולכת ונחלשת, דני צריך להביא יותר אוכל ולשטוף יותר סירים בעצמו (יותר כסף יחליף ידיים, והכלכלנים יודיעו שהמשק צמח). לצורת הניתוח הזאת יש השלכות אפשריות רבות: לדוגמא אפשר להגיע מכאן [[גבולות לצמיחה|לחסם עליון לצמיחה]], להכרה בקשר בין צמיחה גדלה ל[[השפעות סביבתיות|הרס סביבתי]] גדל, או להיפוך תפקידים בשאלה מהן הגבולות הרצויים של המערכת הכלכלית – המערכת הכלכלית לא רק תקבע כמה סביבה תישאר (כפי שזה מתואר בתאוריה הנאו-קלאסית), אלא גם המערכת הביוספרית תקבע כמה מהכלכלה תשרוד.

המערכת הכלכלית בתיאור הנאו קלאסי היא גם מערכת ניוטונית, שאין לה כיווניות בזמן (בניגוד למערכת תרמודינמית). אם מקרינים סרט קצר של שני כדורי ביליארד נפגשים, אי אפשר לדעת אם מסתכלים עליו בכיוון הנכון של חץ הזמן או בכיוון ההפוך. בניגוד לכך, צפיה בסרט על כדור ביליארד שמכה ב-10 כדורים, או סרט על צלחת נשברת מתאר מערכת שמציית לחוק השני של התרמודינמיקה, ולכן קל לנו לדעת מה הכיוון של חץ הזמן.  

המערכת הכלכלית בתיאור הנאו-קלאסי היא גם מערכת ניוטונית, שאין לה כיווניות בזמן (בניגוד למערכת תרמודינמית). אם מקרינים סרט קצר של שני כדורי ביליארד נפגשים, אי אפשר לדעת אם מסתכלים עליו בכיוון הנכון של חץ הזמן או בכיוון ההפוך. בניגוד לכך, צפיה בסרט על כדור ביליארד שמכה ב-10 כדורים, או סרט על צלחת נשברת מתאר מערכת שמציית לחוק השני של התרמודינמיקה, ולכן קל לנו לדעת מה הכיוון של חץ הזמן.  

התיאור של הכלכלה כמערכת ניוטונית סגורה הינו דבר שיכול להיראות נכון בטווח הקצר, וכמה הוא שגוי בטווח הארוך. השפעות סביבה כמו [[התחממות עולמית]], חור באוזון או הרס הביוספרה, הינן בעלות השפעה כלכלית חזקה – גם אם כפי שהכלכלה מנוסחת כיום קשה להבחין בהשפעות אלה.

התיאור של הכלכלה כמערכת ניוטונית סגורה הינו דבר שיכול להיראות נכון בטווח הקצר, וכמה הוא שגוי בטווח הארוך. השפעות סביבה כמו [[התחממות עולמית]], חור באוזון או הרס הביוספרה, הינן בעלות השפעה כלכלית חזקה – גם אם כפי שהכלכלה מנוסחת כיום קשה להבחין בהשפעות אלה.