سرفصل: تعريف‌هاي اوليه

 نمونه14-عنوان مطلب درسي: توابع حالت

براي توابعي مانند انرژي داخلي، آنتالپي (ميزان گرماي مبادله شده بين سيستم و محيط در فشار ثابت)، آنتروپي (بي‌نظمي)، انرژي آزاد گيبس و انرژي آزاد هلموتز ميزان تغييرات در يک تحول از يک شرايط فشاري، دما و حجم به شرايط ديگر، مستقل از مسير طي شده است و فقط به حالت اوليه و حالت نهايي سيستم بستگي دارد؛ اگرچه از بين مسيرهاي مختلف تنها يک مسير بالاترين کارايي را داشته و با مصرف انرژي کمتر کار بيشتري انجام مي‌گيرد و از نظر فني راحت‌تر و از نظر اقتصادي ارزان‌تر است و به عبارتي در بين مسير‌هاي مختلف که بين مبدأ و مقصد وجود دارد تنها يک مسير از نظر زماني کوتاه‌ترين و بهينه است.[1]

عنوان جهت الهي بحث: سير الي الله از مسيرهاي مختلف

اين موضوع مي‌تواند مشابه آن باشد که انسان در زندگي براي رسيدن به هدف راه‌هاي مختلفي در پيش روي اوست اما هرکسي بسته به توان، شرايط و سليقه خود راهي را انتخاب مي‌کند. آنچه مهم است آن است که انسان به هدف برسد. چراکه روش‌ها و راها فقط ارزش ابزاري دارد و ارزش ذاتي ندارد. فرض کنيد انساني به دنبال کسب درآمد است. چنين شخصي مي‌تواند هر شغلي را که متناسب با توان، شرايط و سليقه خودش است انتخاب کند و مجبور نيست از يک مسير خاص به اين هدف برسد.

در امور معنوي نيز اين‌چنين است مثلاً هدف يک مؤمن، سعادت حقيقي و دائمي است اما راه‌هاي رسيدن به اين هدف متفاوت است مثلاً دو پيامبر الهي بنام‌هاي عيسي g و زکريا g هر دو در مسير بندگي خداوند گام برمي‌دارند اما يکي از راه محبت و اميد و ديگري از راه خوف و بيم از عظمت الهي.

ناگفته نماند هرچند در يک فرآيند ترموديناميکي مسير اهميتي ندارد ولي نمي‌توان از هر مسيري نيز فرآيند را انجام داد بلکه بايد مسير نتيجه‌بخش باشد که البته از ميان تمام مسيرها يک مسير وجود دارد که با صرف انرژي کمتر به هدف رسيده مي‌شود. در سير الي الله نيز مسيرهاي مختلفي وجود دارد ولي بايد بهترين مسير را انتخاب نمود. همچنين بايد دقت نمود تا اموري که مسير واقعي سير الي الله نيست مسير پنداشته نشود.

اين موضوع مي‌تواند مشابه راهي باشد که يک انسان مؤمن در مسير کمال خود در صراط مستقيم طي مي‌کند. «به گفته قرآن در سوره آل‌عمران آيه 101 راه رسيدن به صراط مستقيم پيوند و ارتباط با خدا است «وَ مَنْ يَعْتَصِمْ بِاللَّهِ فَقَدْ هُدِيَ إِلى‏ صِراطٍ مُسْتَقِيم؛[2] و هر کس به خدا تمسّک جويد، به راهي راست، هدايت شده است».

ذكر اين نكته نيز لازم به نظر مى‏رسد كه راه مستقيم هميشه يك راه بيشتر نيست، زيرا ميان دو نقطه تنها يك خط مستقيم وجود دارد كه نزديک‌ترين راه را تشكيل مى‏دهد.

بنابراين اگر قرآن مى‏گويد صراط مستقيم، همان دين و آئين الهى در جنبه‏هاى عقيدتى و عملى است به اين دليل است كه نزديک‌ترين راه ارتباط با خدا همان است»[3]

ابتداي مسير، ايمان و ولايت‌پذيري است و انتهاي مسير قرب الهي و بهشت است؛ امام صادق g فرمودند: «مردم به چپ و راست منحرف شدند، امّا ما و شيعيانمان به صراط مستقيم هدايت شديم.[4]»

بهترين و کوتاه‌ترين راه، مسير اطاعت و بندگي است، البته اگر مؤمن گاهي از اطاعت سر باز زند نهايتاً به خاطر ايمان و ولايت به بهشت مي‌رسد اما با زحمت و سختي.[5]

مسير مستقيم که در قران آمده است همان مسير بندگي است. خداوند در قرآن مي‌فرمايد: «وَأَنِ ٱعْبُدُونِى هَذَا صِرَطٌ مُّسْتَقِيمٌ؛[6] و اينکه مرا بپرستيد که راه مستقيم اين است.»

سرفصل: قانون دوم ترموديناميک

نمونه16- عنوان مطلب درسي: برگشت‌پذيري فرآيندها

در فرآيندهاي فيزيکوشيميايي که به صورت آهسته، تعادلي و قابل کنترل انجام مي‌شود در هر لحظه مي‌توان با هزينه کمي جهت فرآيند را معکوس نمود که به فرآيند برگشت‌پذير معروف‌اند. اين فرآيندها نسبت به فرآيندهاي سريع و غيرقابل‌کنترل يا به‌اصطلاح برگشت‌ناپذير بازده بالاتري دارند چون جهت انجام کار از گرما و انرژي مصرفي حداکثر استفاده مي‌شود. نيز در فرآيند برگشت‌پذير بي‌نظمي يا آنتروپي توليد شده نداريم. علاوه بر اين، دما در انتهاي فرآيند براي گرفتن يک مقدار کار معين نسبت به برگشت‌ناپذير کمتر است؛ اما در فرآيند برگشت‌ناپذير به دليل اينکه مقداري از گرماي داده شده به سيستم صرف داغ شدن اجزاء سيستم مي‌شود، هم بازدهي کاهش مي‌يابد، هم آنتروپي توليد شده داريم و هم‌دماي سيستم بالاتر مي‌رود.[7]

عنوان جهت الهي بحث

 در بسياري از مواقع مشاهده مي‌کنيم که انسان در زندگي به خاطر عجله مرتکب اشتباهاتي مي‌گردد که جبران‌ناپذير است. درحالي‌که اگر انسان عادت کند که کارهاي زندگي خود را با تأني و آرامش انجام دهد اگر مرتکب خطايي هم شود مي‌توان جبران نمايد. براي مثال: اگر انسان آهسته و با رعايت سرعت مجاز رانندگي کند هم بي‌نظمي و ترافيک در مسيرها کمتر مي‌شود (آنتروپي) و هم درگيري‌هاي اجتماعي پايين مي‌آيد (حرارت سيستم)؛ نيز همه مردم مي‌توانند به موقع به کارهاي خود برسند (بازدهي سيستم) و همچنين اگر تصادفي رخ بدهد مثلاً: چون رانندگي با سرعت مجاز صورت گرفته اين خطا و اشتباه در اکثر موارد جبران‌پذير است لذا در احاديث به‌صورت مکرر سفارش شده است که از عجله بپرهيزيم چنانچه در حديثي وَ قَالَ رسول‌الله:‏ «تأنُّي از خداست و عجله از شيطان».[8]

سرفصل: آنتروپي

نمونه17- عنوان مطلب درسي: مباني مولکولي آنتروپي

مخلوط چند عنصر به شکل آلياژ باعث شده تا آنتروپي (عدم چينش يکسان اتم‌هاي مختلف يا ماده) مجموعه بالاتر از هر يک از عناصر در حالت خالص در يک دماي معين باشد چراکه اتم‌هاي عناصر حل‌شدني در شبکه کريستالي عنصر ميزبان مي‌توانند وضعيت‌هاي مختلف رقابتي به خود بگيرند و مرتب در حال تحرک و جهش از يک موقعيت اتمي به موقعيت‌هاي ديگر باشند که عامل تحرک پذيري خواهد بود. در حالتي که بيشترين تغييرات آنتروپي در جهت افزايش را داشته باشيم کاهش انرژي آزاد بالاتر بوده و سيستم به سمت پايداري بالاتري مي‌رود[9].

عنوان جهت الهي بحث: وجود تفاوت‌ها زمينه‌ساز رشد و شکوفايي

اين موضوع در مورد انسان‌ها نيز مي‌تواند صادق باشد چراکه به‌واسطه تفاوت‌ها و اختلاف‌ها، زمينه رشد، تحرک، رقابت و تکامل براي انسان به وجود مي‌آيد و در نتيجه يک تعادل و پايداري در جامعه حاصل مي‌شود. اگر انسان‌ها از جهت استعداد، فقر و غنا، وضعيت جسمي و غيره يکسان بودند جامعه بشري هيچ‌گاه قابليت‌هاي فعلي را نداشت پس اين تفاوت‌هاي خدادادي کاملاً حکيمانه است.

سرفصل: آنتروپي

 نمونه18-عنوان مطلب درسي: آنتروپي و احتمالات

در ترموديناميک اثبات شده است که بي‌نظمي يا آنتروپي جهان رو به افزايش است[10] و زماني فرامي‌رسد که اين ناپايداري‌ها به اوج خود رسيده و منجر به هم خوردن و نابودي نظم کنوني در جهان مي‌شود.[11]

عنوان جهت الهي بحث: قيامت و به هم خوردن نظم کنوني جهان

از نظر اديان آسماني اين حادثه همان قيامت است که در متون ديني به‌ويژه قرآن به آن مکرراً پرداخته شده است. در سوره تکوير چنين مي‌خوانيم: «إِذَا الشَّمْسُ كُوِّرَتْ‏ * وَ إِذَا النُّجُومُ انْكَدَرَتْ * وَ إِذَا الْجِبالُ سُيِّرَتْ؛[12] آنگاه كه خورشيد درهم پيچيده شود و آنگاه كه ستارگان تيره شوند [و فرو ريزند] و آنگاه كه كوه‏ها به راه افتند [و خرد شوند].»

سرفصل: قانون سوم ترموديناميک

 نمونه19- عنوان مطلب درسي: صفر مطلق

در صفر مطلق ميزان آنتروپي يا بي‌نظمي صفر است و نظم کامل در آرايش اتمي مواد وجود دارد به همين دليل رسانايي در اين شرايط بالا بوده و براي بعضي از مواد خاصيت ابررسانايي حاصل مي‌شود. با افزايش دما به تدريج ارتعاشات و نوسانات اتمي شروع شده و الکترون‌ها نيز شروع به‌جابجايي مي‌نمايند به‌طوري که از يک دماي بحراني به بالا شرايط بي‌نظمي پيدا کرده و رسانايي به‌طور محسوس کاهش مي‌يابد.[13]

عنوان جهت الهي بحث: نظام احسن خلقت

هرچند بعضي از مواد در صفر مطلق به ابررسانا تبديل مي‌شوند اما صفرمطلق هميشه يک حالت مطلوب و ايدئال نيست براي مثال در صفر مطلق تمام مواد ترد و شکننده هستند و لذا قابليت تغيير شکل ندارند و قابل استفاده نيستند و به عبارتي خواص مکانيکي خود را از دست مي‌دهند؛ بنابراين صفرمطلق هميشه امر مثبتي نيست و در اکثر موارد نامطلوب است به همين خاطر خداوند متعال از سر حکمت همه عالم را در صفر مطلق قرار نداده است اگر چنين بود نه امکان حيات وجود داشت نه امکان تغيير شکل مواد. در چنين شرايطي امکان استفاده متنوع از مواد و در نتيجه رفع نيازهاي گوناگون بشر ممکن نبود.

سرفصل: انرژي آزاد هلموتز و گيبس

نمونه20-  عنوان مطلب درسي: تعادل و بازگشت‌پذيري فرآيندها

گرچه مطابق رابطه‌هاي G DG= DH -TDS و (Wmax =-DG ) کاهش انرژي آزاد، به مفهوم بالا بودن ميزان کار انجام شده در سيستم است اما به دليل افزايش دما و فشار، مهار و کنترل چنين سيستم‌هايي مشکل بوده و هر لحظه ممکن است از کنترل خارج شده و حالت بازگشت‌ناپذير به خود بگيرد که در اين صورت آنتروپي خلق شده در سيستم داريم و تلفات گرمايي سيستم افزايش مي‌يابد و در مواردي کنترل سيستم غيرممکن شده و ممکن است به دليل افزايش بيش از حد دما سيستم آسيب ببيند؛ بنابراين به درايت و دقت بالا لازم داشته و بايد پيش‌بيني همه‌جانبه براي آن بشود[14].

عنوان جهت الهي بحث: تأثير فشار بيش از حد بر تربيت فرزند

در هر امري افراط و تفريط وجود دارد، به‌طور مشابه اگر محيط خانه را يک سيستم در نظر بگيريم اگرچه وجود برخي سخت‌گيري‌هاي والدين سازنده است اما اگر اين سختگيري‌ها بيش از حد باشد فرزندان آسيب‌هايي مي‌بينند که گاهي قابل برگشت نيست. ‍‍‍‍‍‍‍‍رسول خدا a مي‌فرمايند: «خدا رحمت کند کسي را که فرزندش را بر نيکويي‌اش ياري کند، راوي پرسيد: چگونه فرزند خود را بر نيکويي‌اش ياري کند؟ حضرت جواب داد: آنچه را در وسع و توان کودک باشد از او بپذيرد و از آنچه بر کودک دشوار و سخت است درگذرد و با تحميل کارهاي فوق طاقت به او ستم روا ندارد و در رفتار با او درشتي و سختگيري نشان ندهد.»[15]

سرفصل: انرژي آزاد هلموتز و گيبس

 نمونه21- عنوان مطلب درسي: روابط ماکسول

با افزايش فشار در يک سيستم بي‌نظمي يا آنتروپي کاهش مي‌يابد اما آنتالپي افزايش مي‌يابد. مطابق رابطه G DG= DH -TDS انرژي آزاد افزايش يافته که به مفهوم افزايش ناپايداري در سيستم مي‌شود و در صورتي که افزايش فشار، بيش از حد (مقدار بحراني) شود اين انرژي ذخيره شده مي‌تواند به شکل استحاله فازي، تغيير حالت و يا در نهايت به شکل در هم شکسته شدن آن سيستم آزاد شود[16].

عنوان جهت الهي بحث: لزوم ميانه‌روي و پرهيز از فشار بيش از حد در وضع قوانين مدني

در جامعه انساني نيز شبيه اين پديده وجود دارد. اعمال فشار و به عبارتي محدوديت يا وجود خط قرمز‌ها در جامعه به شکل قوانين، براي برقراري نظم و آرامش و کاهش بي‌نظمي و ناآرامي در جامعه ضروري است (نظير جرائم راهنمايي و رانندگي، مجازات شرعي مانند قصاص، حدود و ... براي کساني که به حق ديگران تجاوز مي‌کنند) اما براي قسمت دوم که افزايش فشار باعث ناپايداري در سيستم مي‌شود مي‌توان مصداق آن را براي جامعه انساني چنين گفت که اگر بعضي فشار‌ها و محدوديت‌هاي ناحق و از روي ديکتاتوري گذاشته شود هر چند به ظاهر نظمي ايجاد مي‌شود اما چنانچه تشديد و طولاني شود به ناگهاني جامعه عقده‌گشايي کرده و به‌اصطلاح انقلابي رخ مي‌دهد؛ بنابراين نه آزاد گذاشتن کامل انسان‌ها و غرايز آن‌ها و نه محدوديت‌هاي بيش از حد هيچ‌کدام صحيح نيست. در نامه‌ي حضرت علي g به مالک اشتر چنين آمده است: «بايد دوست‌داشتني‌ترين چيزها در نزد تو، ميانه‏ترين در حق باشد»[17]. ناگفته معلوم است که حد ميانه و منطقي براي اين امر را عقل و شرع و قوانين برگرفته از اين دو تعيين مي‌کنند.

[1]. مقدمه‌اي بر ترموديناميک مواد، ج اول، ص 4.

[2]. آل‌عمران، 101.

[3]. تفسير نمونه، ج‏1، ص 49.

[4]. «إنّ الناسَ أخَذُوا يَمينا و شِمالاً و إنّا و شيعَتُنا هُدِينا الصِّراطَ المُستَقيمَ» (الکافي، ج2، ص246)

[5]. «النَّاسُ يَمُرُّونَ عَلَى الصِّرَاطِ طَبَقَاتٍ وَ الصِّرَاطُ أَدَقُّ مِنَ الشَّعْرِ وَ مِنْ حَدِّ السَّيْفِ فَمِنْهُمْ‏ مَنْ‏ يَمُرُّ مِثْلَ‏ الْبَرْقِ‏ وَ مِنْهُمْ مَنْ يَمُرُّ مِثْلَ عَدْوِ الْفَرَسِ وَ مِنْهُم‏ مَنْ يَمُرُّ حَبْواً وَ مِنْهُمْ مَنْ يَمُرُّ مَشْياً وَ مِنْهُمْ مَنْ يَمُرُّ مُتَعَلِّقاً قَدْ تَأْخُذُ النَّارُ مِنْهُ شَيْئاً وَ تَتْرُكُ شَيْئا» «مردم در گذشتن از صراط به چند گروه تقسيم مي‌شوند، در حالي که از مو باريک‌تر و از شمشير برنده‌تر است. برخى مانند برق مي‌گذرند و بعضي مانند اسب به تاخت مي‌روند، برخى سينه‌خيز عبور مي‌کنند، برخى پياده و بعضى نيز در حالى مي‌گذرند كه خود را به آن آويخته‌اند و آتش، قسمتى از بدنشان را فراگرفته و بخشي را نگرفته است.» (بحارالانوار، ج 8، ص 64).

[6]. يس: 61.

[7]. مقدمه‌اي بر ترموديناميک مواد، جلد 1، ص 62.

[8]. «الْأَنَاةُ مِنَ اللَّهِ وَ الْعَجَلَةُ مِنَ‏ الشَّيْطَانِ» (بحار الأنوار، ج‏74، ص 147).

[9]. مقدمه‌اي بر ترموديناميک در متالورژي، ج 1، ص 79.

[10]. همان، ج 1، فصل چهارم.

[11]. بايد توجه داشت که اين موضوع با اصل نظم منافاتي نداشته و اصل افزايش آنتروپي طبق ضابطه‌اي کلي و بر اساس قاعده و قانون پيش مي‌رود.

[12]. تکوير: 1- 3.

[13]. سراميک‌ها سازه‌اي دما بالا، ص 145.

[14]. مقدمه‌اي بر ترموديناميک مواد، ص 78.

[15].«رَحِمَ اللَّهُ مَنْ أَعَانَ وَلَدَهُ عَلَى بِرِّهِ قَالَ قُلْتُ كَيْفَ يُعِينُهُ عَلَى بِرِّهِ قَالَ يَقْبَلُ مَيْسُورَهُ وَ يَتَجَاوَزُ عَنْ مَعْسُورِهِ وَ لَا يُرْهِقُهُ وَ لَا يَخْرَقُ بِه» (الکافي، ج6، ص50).

[16]. مقدمه‌اي بر ترموديناميک مواد، جلد 2، ص 198.

[17]. «و لْيَكُنْ أَحَبَّ الْأُمُورِ إِلَيْكَ أَوْسَطُهَا فِي الْحَقِّ» (نهج البلاغة، نامه 53، ص429).