Mis asjad need dissipatiivsed struktuurid on?
Hästi lihtsustatult öeldes on need isetekkelised korrapärad, mis tekivad mingi mittetasakaalulise oleku minekul tasakaaluoleku suunas, kusjuures nende teke kiirendab tasakaalulise oleku saabumist. Näiteks kui atmosfääris on väga suur õhurõhkude erinevus, siis nende ühtlustumisel võib tekkida korrapärane struktuur – tormikeeris – ja selle teke kiirendab õhurõhkude ühtlustumist. Samuti jookseb vann kiiremini veest tühjaks, kui äravooluavasse tekib lokaalne korrastatus – keeris (seda nippi kasutavad õlle võistujoojadki: õlu voolab pudelist kiiremini välja, kui see keerlema panna).
Hõlmavaim on siin termodünaamika teine seadus, mis ütleb, et isevoolulistes protsessides entroopia ehk korrapäratus kasvab (isevooluliselt läheb soojus ainult kuumemalt kehalt külmemale). See isevooluline protsess võib enesega kaasa tuua lokaalset korrastatust, mis kiirendab energia hajutamist, ja neid energiat hajutavaid lokaalseid korrastatusi kutsutaksegi dissipatiivseteks struktuurideks.
Päike on üks suur tuline keha, mis isevooluliselt kiirgab soojust, ja sellele energivoole ettejääval planeedil nimega Maa on tekkinud spetsiifilised lokaalsed korrastatused, erilised dissipatiivsed struktuurid, mida kutsume elusorganismideks.
Sellise tasandi seletus pole iseendest juurde andnud liiga palju uut. Bioloogid teavad juba ammu ja ilma igasuguse termodünaamikata, et iga elusorganism vahetab keskkonnaga ainet ja vajab elus olemiseks energiat, tähendab, saab funktsioneerida ainult siis, kui teda läbib energiavoog.
Samuti on ökoloogiast teada, et ökoniši hõivab see liik, kes selle energiat tõhusaimalt kasutab. Mis tahes korrapära loomine vajab energiat ja termodünaamika teine seadus ütleb, et seda saab teha ainult selle arvel, et kusagil mujal korrapäratus kasvab.
Elu ja tsivilisatsiooni termodünaamilised raamid
Energia jäävuse seadus ütleb, et energia ei teki ega kao, see ainult muundub ühest vormist teise. Termodünaamika teine seadus ehk entroopia kasvu seadusest järeldub, et kasutada saame üksnes kõrge kvaliteediga energiat (ainet) ja kasutamise käigus muutub see ilmtingimata madalama kvaliteediga energiaks (aineks); meile vajalikud tulemused saame ainuüksi selliste muundumiste käigus ja tulemusel.
Ei ole teist teed midagi saavutada või üldse muuta. Igasugune muutumine ja liikumine üldse on alati seotud entroopia kasvuga, energia ja aine kvaliteedi langusega. Kõige madalama kvaliteediga energia on soojus. Kõik protsessid kipuvad isevoolu soojuse suunas liikuma, aga soojusest kõrgema kvaliteediga energiat saab ainult kuskil veel suuremat soojust tekitades. Kes loob korda, loob sellega kaasnevalt alati rohkem korratust.
Biofüüsikaline majandusteadus ongi selline distsipliin, mis püüab arvestada fundamentaalsetest loodusseadustest tulenevate piiridega. Need seadused ei determineeri vääramatult ühiskondlikke struktuure, kaugel sellest, küll aga seavad üsna konkreetsed piirid, vahemiku, milles saavad sattumuslikud ja ka kavandatud võimalused teostuda.
Inimmõistus geoloogilise tegurina
Aastal 1926 ilmus ukraina päritolu vene teadlase Vladimir Vernadski raamat «Biosfäär». Nüüdseks on see mõiste üsna laialdaselt tuntud, aga Vernadskil, kes oli eelkõige geokeemik, oli selle mõiste puhul rõhuasetus sellel, et elu on geoloogiline jõud. Hiljem lõi ta ka vähem tuntud mõiste «noosfäär» ja sel puhul on geokeemiline teisendusjõud (inim)mõistusel.