100 знаменитых евреев

Из всех предметов физико-химического цикла Илью особенно привлекала термодинамика. В 1942 году он окончил университет, а в следующем году стал бакалавром естественных наук. Молодой ученый написал диссертацию о значении времени в термодинамических системах, за которую спустя два года был удостоен степени доктора наук.

В 1947 году Пригожин был назначен на должность профессора физической химии в Свободном университете. Интерес молодого амбициозного ученого к проблемам времени не нашел понимания и поддержки со стороны ученых старшего поколения. Пригожин вспоминал, что один из них, узнав, что он организовал семинар по термодинамике неравновесных процессов, недоуменно поинтересовался: «Зачем вообще заниматься изучением неравновесных процессов? Гораздо удобнее подождать, пока система не завершит эволюцию и на смену неравновесным процессам не придут хорошо изученные равновесные процессы». Но все же Пригожин со своими взглядами и научными поисками органично вошел в работу Брюссельской школы термодинамики, основанной Теофилом де Донде. Вопреки господствовавшим тогда в науке представлениям он был абсолютно убежден, что термодинамика не должна ограничиваться равновесными ситуациями и необходимо сосредоточить усилия на изучении неравновесных процессов. Еще в 1947 году Пригожин ввел понятия производства и потока энтропии, предложив локальную формулировку второго начала термодинамики, принципа энтропии и принципа локального равновесия. Второе начало термодинамики описывает тенденцию систем переходить из состояния большего к состоянию меньшего порядка, тогда как энтропия – это мера беспорядочности или, другими словами, разупорядочности системы. Ученый сформулировал и доказал теорему, названную впоследствии его именем: в стационарном состоянии при фиксированных параметрах внешней среды скорость производства энтропии в термодинамической системе минимальна. Он доказал, что для необратимых процессов производство энтропии в открытой динамической системе стремится к минимуму (критерий Пригожина).

В 1959–1960 годах талантливый ученый вывел соотношение взаимности Лapca Онсагера из основных уравнений кинематической теории, что способствовало развитию интереса к неравновесным процессам в термодинамике. Илью Романовича больше всего интересовали неравновесные специфические открытые системы, в которых материя и (или) энергия обмениваются с внешней средой в реакциях. При этом количество материи и энергии со временем увеличивается или уменьшается. Чтобы обеспечить особенности реакции систем, Пригожин сформулировал теорию диссипативных структур. Он считал, что неравновесность может служить источником организации и порядка. Исходя из этого, ученый представил диссипативные структуры в терминах математической модели с зависимыми от времени нелинейными функциями, описывающими способность систем обмениваться материей и энергией с внешней средой. Нестабильность Бенарда – так называется ставший в наши дни классическим пример диссипативной структуры в физической химии. Такая структура возникает при подогревании снизу слоев легкоподвижной жидкой среды. При достаточно высоких температурных показателях большое число молекул в жидкости образует особые кометрические формы, напоминающие живые клетки.

С появлением этой теории многие ученые пришли к выводу, что человеческое общество представляет собой пример равновесных и неравновесных структур. Дальнейшее развитие эти идеи получили в 1952 году, когда английский математик Алан М. Тьюринг выдвинул предположение о том, что нестабильности, определенные Пригожиным и его коллегами, характерны для самоорганизующихся систем.

На протяжении 20 лет, начиная с 1960-х годов Илья Романович работал над развитием и совершенствованием созданной им теории, описал образование и развитие эмбрионов. Критические точки раздвоения в его математической модели относятся с точкой, в которой биологическая система хаоса превращается в последовательную и стабильную. Пригожин высказал предположение о том, что его теория и математические модели систем, зависящие от времени, могут быть применены к эволюционным и социальным схемам, характеристикам различных видов транспорта, а в политике – по отношению к использованию природных ресурсов, демографическим факторам, таким, как рост населения, а также к метеорологии и астрономии. Ученому миру стало понятно, что фундаментальная проблема, разработкой которой занимался Пригожин, не ограничена физико-химическими процессами, так как он соотнес проблемы современной термодинамики с такими категориями, как необратимость и время. Феномену необратимости ученый стремился найти объяснение в рамках научной реальности, используя различную методологию. В одной из научных работ он писал: «…Мы отнюдь не считаем, что будто для созидательной деятельности природы нам нужна “другая наука”. Однако мы убеждены, что наука находится в самом начале своего пути и что физика в настоящее время преодолевает ограничения, обусловленные ее происхождением».