חוקי הסוציודינמיקה מאלצים את מידה של כאוס חברתי

פרק שלישי ואחרון בסדרה המציגה צורת חשיבה "פיזיקלית" בניתוח הכוחות והתהליכים הכלכליים בניסיון להבין את החוקיות של "היד הנעלמה" שבוחשת מתחת לפני השטח. מהטכניקה המתמטית שמועתקת מתחום התרמודינאמיקה נגזרות מסקנות מפתיעות על התנהגות "האדם הכלכלי".

יהודה אלידע פורסם: 18.08.11, 14:43

אחרי שרכשנו מיומנות מסוימת בשימוש בחוקי הסוציודינמיקה להבנת תהליכים כלכליים, נראה איך שני עמודי התווך של התרמודינאמיקה מעצבים את המערכות הכלכליות המרכזיות, כמו יחסי עובדים-מעסיקים, ממשלה מול משלמי מיסים, מסחר והון מול עמל כפיים וכשרון.

 

עמודי התווך האלה ידועים בשמות "החוק הראשון" ו"החוק השני" של התרמודינאמיקה והם עוסקים בגדלים הפיזיקליים אנרגיה ואנטרופיה, שלא כולם מבינים אותם כהלכה.

 

החוק הראשון של הסוציודינמיקה

החוק הראשון של התרמודינמיקה ידוע גם בשם "חוק שימור האנרגיה", והוא מנוסח בצורה פורמלית בנוסחה dU+L=Q, ובמילים:

"כמות החום (Q) הצבורה במערכת שווה לאנרגיה שהתווספה לה (dU) ועוד העבודה (L) שהושקעה בה"

 

עכשיו אנו כבר יודעים איך לתרגם בצורה כמעט אוטומטית את הניסוח הנ"ל כדי לקבל את החוק הראשון של הסוציודינמיקה:

 "ההון הנוצר במערכת כלכלית (Q) משמש לתשלום עבור העבודה (L) שהושקעה בצבירתו ועוד הדיבידנד (dU) למשקיעים"

 

שימו לב שהחוק הזה בכלל לא טריוואלי. הוא קובע שוויון ערכי בין השקעת כסף לבין השקעת עבודה. במילים אחרות, זה גם "חוק שוויון העבודה וההון", שהסוציאליסטים ישמחו להבינו כמתן זכויות בעלות לעובדים בשוויון ערכי לבעלי המניות.

 

ניתן כמובן לשחק במשוואה על ידי העברת אברים מצד לצד של השוויון ולקבל וריאציות שונות של החוק הזה. בכל מקרה צריך לזכור כי המשוואה מציבה "חסם עליון" על שכר העבודה שמערכת מסוגלת לשלם לעובדים, או על הדיווידנד שישולם לבעלי המניות.

 

לודוויג בולצמן, התאבד בתסכולו מחוסר הכרה בחוגי המדע לתרומתו המהפכנית

חוק שימור האנרגיה שולל את האפשרות של "פרפטום-מובילה מהסוג הראשון" (זה שיוצר הון יש מאין). אך, זו אינה המגבלה היחידה על הפיכת עבודה להון. התרמודינמיקה מסמנת גורם מגביל נוסף, שנקרא "אנטרופיה", והוא מיוחס לרמת הסדר בה מצויה האנרגיה.

 

החוק השני של התרמודינאמיקה קובע שאי אפשר להגדיל סדר ללא השקעת אנרגיה, ולכן במערכת "סגורה" שלא מקבלת אנרגיה ממקור חיצוני, האנטרופיה תלך ותגדל עם הזמן. כאשר האנטרופיה מגיעה לשיאה, אי אפשר לבצע יותר עבודה במערכת – ואפשר לומר ש"הזמן נעצר".

 

הבנת מהות האנטרופיה אינה פשוטה, משום שקשה לנו לקשר את המושג "סדר", אותו אנו מכירים מעולמם של החפצים הפיזיים, עם המושג האבסטרקטי של אנרגיה. אבל לא קשה להבחין בהבדל בין אנרגיות "מסודרות" ובין אחרות, שמאופיינות בסממנים "כאוטיים".

 

למשל, בזרימה "חלקה" של מי נהר, האנרגיה הקינטית של תנועת המים "מסודרת". כל טיפה זורמת במהירות פחות או יותר שווה באותו כיוון ולכן קל להוציא מהזרם עבודה על ידי טורבינה פשוטה, שמנצלת את האנרגיה הקינטית של המים.

 

לעומת זאת, בהתנפצות גלים על החוף, כאשר הזרמים מתערבלים בפראות, יכולה להיות גלומה כמות לא פחותה של אנרגיה, אבל קשה מאוד לנצל אותה משום הכאוס השורר במערכת. אם כל אלמנט של מים נע בכיוון שונה ובמהירות שונה, יש צורך "לסדר" את הזרימה בצורה זו או אחרת לפני שנוכל לסובב את הטורבינה - והסידור כרוך בהכרח בבזבוז חלק משמעותי מהאנרגיה הקינטית של המערבולות.

 

מכונות החום עושה סדר

אנרגיה תרמית היא הצורה הכי פחות מסודרת של אנרגיה ולכן כל ניסיון להפוך חום לצורה שונה של אנרגיה מחייב השקעת חלק מהאנרגיה בהגדלת הסדר. גם חברת אנושית חייבת "לבזבז" חלק משמעותי מאנרגיה האצורה בה רק כדי "לעשות סדר" לפני שמתחילים לעשות "עבודה מועילה".

 

כפי שנראה בהמשך, החוק השני של התרמודינמיקה לא מאפשר הגדלה מוחלטת של הסדר במערכת "סגורה" (שלא יכולה לייצא אי-סדר החוצה), אלא רק העברת אי-הסדר למקום שאינו מפריע כל כך לעבודה.

 

במילים אחרות, הגדלת הסדר בחלק אחד של המערכת האנרגטית, באמצעות השקעת עבודה, כרוכה בהכרח בהקטנת הסדר בחלק אחר, שמוגדר כחום "שיורי" ונפלט ללא אפשרות ניצול.

 

המרת אנרגיה מצורה לצורה כרוכה בהסעת סדר ממקום למקום - וזו מחייבת השקעת אנרגיה. וכל השקעת אנרגיה תורמת בהכרח לגידול כולל בחוסר הסדר, אם כי אנו יכולים לפעמים לדאוג לכך שחוסר הסדר המוגבר יתרחש במקום שלא אכפת לנו ממצוקותיו. הרעיון האימפריאליסטי, למשל, הוא צבירת הון במרכז השלטוני על ידי הגדלת האנטרופיה בארצות הנשלטות.

 

המגבלה הזאת (שמנוסחת פורמלית בתור "החוק השני של התרמודינמיקה") לא מאפשרת לבנות מכונות "פרפטום-מובילה מהסוג השני" - מכונות שלא יוצרות אנרגיה יש מאין אבל כן מתימרות להוציא סדר מאי-סדר. דוגמה קלאסית לתוצאות של המגבלה הזאת אפשר למצוא בניתוח שעשה הפיזיקאי הצרפתי קרנו למחזור העבודה של מנוע קיטור.

 

למה מזגנים זקוקים לאספקת אנרגיה?

להבנה אינטואיטיבית של החוק השני נשאל את עצמנו מדוע מזגן אוויר צריך מנוע חשמלי? המזגן בסך הכול מסיע חום בין פנים הבית לחוץ (בקיץ מבפנים החוצה, כדי לקרר, ובחורף מבחוץ פנימה), לא להוסיף חום על מה שקיים כבר, ולחום אין משקל ולא חיכוך, אז למה השינוע הזה דורש מנוע, מדחס, שסתום התפשטות, רדיאטורים ומאווררים?

 

את התשובה נותן מודל מתמטי שנקרא "מחזור קרנו" המתאר "מכונת חום" אידיאלית, שהופכת אנרגיה תרמית לאנרגיה מכנית על ידי דחיסה והתחממות ובהמשך התפשטות והתקררות של גז דחוס. לא כאן המקום להאריך בתיאור פרטני של מחזור קרנו ודי אם נציין שתי תוצאות חשובות (לעניינינו) של הניתוח:

 

 

חוק אי-הכדאיות של עבדות

באינטרפרטציה הסוציודינמית אפשר להבין את האנלוגיה לתוצאות אלה במילים פשוטות. צריך רק להחליף את המילים חום וטמפרטורה בהון ומשאבים בהתאמה. וכך אנו מקבלים:

 

 

החוק השני של הסוציודינמיקה

החוק השני של התרמודינמיקה נחשב מאז ומעולם לבעייתי, משום שקשה לתפוס את המושג סדר כגודל פיזיקלי וקשה עוד יותר לקבל את האקסיומה כי הוא רק הולך ופוחת במשך הזמן.

 

כמה מהפיזיקאים הגדולים של המאה ה-19 ניסו את כוחם בניסוחים שנשמעים "פיזיקליים" יותר. את הניסוח של לורד קלווין אפשר לתרגם למושגים סוציודינמיים כדלהלן: טרנספורמציה אשר תוצאתה היחידה היא להפוך הון לעבודה אינה אפשרית בלי הבדלים ברמת העושר בין המעסיקים לעובדים. במילים אחרות, בלי פערים חברתיים לא יהיה מי שיסכים לעבוד.

 

ואת הניסוח של קלאוזיוס למילים: טרנספורמציה אשר תוצאתה היחידה היא להעביר הון מאוכלוסייה השרויה ברמת עושר נמוכה יחסית לאוכלוסייה עשירה יותר אינה אפשרית.

 

העניים תמיד יתנגדו לשלם יותר מיסים מהעשירים - ואם תאלצו אותם, תוצאה בלתי נמנעת תהייה הגדלת האנטרופיה החברתית.

 

רודולף קלאוזיוס הבין איך האנטרופיה מגבילה את אפשרויות השימוש באנרגיה
החוק השני של הסוציודינמיקה אומר, שבכל טרנספורמציה חברתית האנטרופיה גדלה, ובשום מקרה אי אפשר להוריד את האנטרופיה בכל המערכת. לחוק השני יש תוצאות חשובות, לא טריוויאליות, שראוי להתעכב אליהם. ביניהם:

 

 

תוצאות נוספות של הסוציודינמיקה

מהדוגמאות עד כה אפשר לקבל רושם שאכן, המרשם שלנו להעתקת מערכת החוקים והמשוואות של תרמודינמיקה לפרשנות סוציודינמית עובד לפחות בקירוב ראשון. הדוגמאות הבאות ממחישות את רוחב היריעה שניתן לפרוש על סמך האנלוגיה שלנו: