Forord
Termodynamik er læren om omsætning af varme, systemers tilstandsforandringer, energi og arbejde. Det er studiet af de love, der styrer systemers indre bevægelser, og en undersøgelse af, hvordan energi omdannes og overføres mellem legemer. Termodynamik overskrider videnskabelige grænser og åbner verdener af energi og arbejde, der kan hjælpe os med at forstå komplekse sammenhænge mellem fysiske, biokemiske, økologiske, sociale og kropslige systemer.
Historisk har fysikere (herunder Einstein) anset termodynamikken som den eneste universelle teori. Termodynamikkens universelle indhold tilbyder en mulighed for at forene forskellige discipliner i et fælles sprog om varme, der forbinder kropslig intimitet med geologiske energistrømme, materialers langsommelige erosion og afbrænding af ressourcer.
De fysiske kræfter, der regulerer systemernes energiudveksling, opsummeres ved termodynamikkens fire love. De er tilsyneladende fremmedartede, men er en praktisk virkelighed for de systemer, vi er en del af.
Den 0. lov om termodynamisk ligevægt siger, at når to eller flere systemer bringes i kontakt med hinanden, vil de udveksle varmeenergi, indtil de når en tilstand af termisk ækvilibrium. Verden stræber mod ligevægt.
Den 1. lov om energibevarelse siger, at energi hverken kan skabes eller ødelægges, kun omdannes til andre former. Mængden af energi i et lukket system er konstant, den ændrer blot tilstand. Ved hver transformation vil en andel blive til varmeenergi.
Den 2. lov om entropi siger, at mængden af uorden i et lukket system aldrig vil falde over tid. Systemet udvikler sig mod mindre tilgængelig energi, der kan udføre arbejde; entropien stiger.
Den 3. lov om det absolutte nulpunkt siger, at når temperaturen nærmer sig det absolutte nulpunkt, vil entropien i et system være konstant. Det betyder, at systemet vil bevæge sig mod en tilstand med komplet orden og minimal bevægelse.
Entropi er et mål for graden af uorden i et system og beskriver, hvordan energi bliver mindre tilgængelig til at udføre arbejde over tid. At entropien stiger betyder, at strukturer nedbrydes og energi skifter form. Det er en universel bevægelse mod termisk ligevægt, hvor energi bliver jævnt fordelt. I en tilstand med høj entropi vil energien være tilfældigt organiseret, og den ordnede struktur være opløst. Den uundgåelige bevægelse mod uorden spejles i kroppens langsomme forvandlinger, og viser det potentiale for liv, der også findes i tilstandsforandringerne. Sådan bliver entropi også et billede på forvandlingen.
Det at tænke med termodynamik er et økologisk spørgsmål. Meget af den viden, der i dag er formuleret i termodynamikkens fire hovedsætninger, muliggjorde og blev drevet frem af den industrielle revolution og begæret efter at lave den mest energieffektive dampmaskine. Al videnskab har en historie. Termodynamikkens historie er tæt filtret sammen med den udvikling, vi i dag kalder det antropocæne. Det antropocæne kan forstås som en vedvarende acceleration og ekspansion af de entropiske processer, der formuleres i termodynamikken: Begrebet om det entropocæne er blevet foreslået som en mulig forståelsesramme for netop dét.
Men måske disse processer går forud for den industrielle revolution? Menneskets beherskelse af ilden og altså magten til at frigøre den energi, der er lagret i organisk materiale, har vedvarende drevet en acceleration af transformationen af energi. Først brænde, så kul og siden olie. Den solenergi, der over flere hundrede millioner år er blevet lagret i kulstofbindinger på Jorden, var mennesker med ilden som værktøj i stand til at frigive på en tid, der langt overgår “naturlige” processer.
Der er noget grundlæggende poetisk over termodynamikkens forskrifter. Systemer påvirker hinanden, når de er i kontakt; kulde og varme udveksles; verden søger mod ligevægt; vi søger mod hinanden; vi er altid under indflydelse af den verden, vi tager del i. Hvis min hånd er kold, kan den opvarmes af din.
Man kan driste sig til at læse omsorg, hensyn, videreførelsen af liv som termodynamiske processer.
De strømme af energi, der udløber fra solen, danner grundlag for næsten alle jordens materielle transformationer. Solen nærer liv, men dens lys og varme viser sig også som en nedbrydende kraft. Når materialer udsættes for solens stråling, smuldrer de gradvist, og energien ophober sig i klodens biofysiske systemer.
Når tiden går, stiger entropien. Ting vil gå i stykker, falde fra hinanden, smuldre, glide fra hinanden, ukrudt vil vokse frem. Det er naturgivet. For at holde sammen på verden, for at reparere dens stykker, må vi omsætte energi – vi må udføre arbejde. Kroppen er en maskine, der omdanner energi – den udfører konstant arbejde for at holde sammen på sig selv og holde orden i verden. Arbejde er en måde at håndtere kaos omkring os. Vi rydder op, luger ud. Vi ser os nødsaget til at ty til sprøjtegifte for at ordne kaosset, og sådan modarbejder vi den naturlige orden af diversitet, naturen forsøger at skabe. Kun den rendyrkede monokulturelle produktionsmark står tilbage – vi kunne kalde det den antropocæne orden.
Hvert bidrag i dette nummer af Græs og Gyvel udgør en del af en undersøgelse af termodynamik. Nogle bidrag peger på systemerne og fortæller os, at de findes, mens andre forsøger at være en hjælpende hånd til at forstå dem. Det er en undersøgelse af entropi og ligevægt, fordelinger og bevægelser, energi, varme og arbejde. Nogle bidrag undersøger termodynamikken som et vidensfelt, mens andre lader sig informere af den og bruger termodynamikkens love som et forlæg til at producere fra. Med denne udgivelse ønsker vi også at vise, hvordan termodynamik kan indlede en samtale mellem disciplinerne om nedbrydning og transformation.
I termodynamikken forenes absolutte modpoler: varme og kulde, skabelse og destruktion, det mikroskopiske og det makroskopiske, det livgivende og det dødbringende, det håbefulde og det pessimistiske.
Indholdsfortegnelse
Termodynamikkens filosofi
Arto Annila. Oversat af Helene La Cour Jørgensen og Karl Henriksen
Forstå maskinen
Rosa Nan Leunbach
Markskammen og dens entropologi
Simon Halberg
Nullpunkt
Silje Waaktaar
Termodynamikkens 2. hovedsætning – fra en matematikers perspektiv
Jan Philip Solovej
Uddrag fra Softice
Pernille Abd-El Dayem
Soldigte / Stendigte
Emma Elisabeth Nielsen
Afhandling om ildens natur og dens udbredelse
Émilie du Châtelet. Oversat af Ida Lehrmann Lykkegaard
Hvad der drages frem for lyset
Sophia Yoma Vanhala
Fem breve
Barbara Agertoft
Forelæsninger om termodynamik
Max Planck. Oversat af Helene La Cour Jørgensen og Karl Henriksen
Solen, skyerne, jordbunden
Anna Brynskov
Uden titel
Frida Agger
Redaktion
Lasse Fly Bendix
Karl Henriksen
Helene la Cour Jørgensen
Ida Lehrmann Lykkegaard
Anton Præstgaard
Karl Rørne