اصل لوشاتلیه

اصل لوشاتلیه (به فرانسوی: Principe de Le Châtelier، به انگلیسی: Le Chatelier's principle) اصلی است که هنری لوئی لوشاتلیه در سال ۱۸۸۴ آن را دربارهٔ تعادل شیمیایی در شیمی بیان کرد. بنابر این اصل، چنانچه سامانه‎ای در حال تعادل باشد، در برابر هرگونه تغییری در جهت مخالف واکنش نشان می‎دهد تا اثر آن را از بین ببرد.

عده‌ای نیز این اصل را در علوم انسانی صادق می‌دانند. در سال ۱۹۴۷، پل ساموئلسون این مفهوم را دربارهٔ تعادل بازار در اقتصاد به کار برد. خودِ لوشاتلیه در همان زمان معتقد به وجود کاربرد این اصل در اقتصاد بود و مقالاتی دربارهٔ تاثیر این اصل بر روابط کارگر و کارفرما، و بهره‌وری در صنعت نوشت.

به عنوان یک قانون فیزیکی

این اصل در واقع بیانی از قانون سوم نیوتون است.

اصل لوشاتلیه سامانه‌های با تغییرات غیرآنی را بررسی می‎کند؛ و مدت زمان پایدارشدن سامانه بستگی به شدت بازخورد منفی نسبت به شوک مکانیکی اولیه دارد. هنگامی که یک شوک بازخورد مثبتی را در سامانه ایجاد می‎کند، تعادل جدیدی که در سامانه برقرار خواهد شد ممکن است تفاوت زیادی با وضعیت تعادل اولیه داشته باشد، یا مدت زمان رسیدن به آن زیاد باشد. در برخی سامانه‌های پویا وضعیت پایانی را نمی‌توان از روی شوک تعیین کرد. این اصل برای بررسی سامانه‌های بازخوردمنفی بسته به کار می‌رود اما به طور کلی در طبیعت برقرار است.

کاربرد در اقتصاد

از سال ۱۹۴۷ که پل ساموئلسون با الهام از پیشنهاد ای. بی. ویلسون برای نخستین بار اصل لوشاتلیه را در کتابش با نام مبانی تحلیل‎های اقتصادیستفاده کرد، این مفهوم به طور گسترده‎ای در زیرشاخه‎های کاربردی اقتصاد به کار گرفته‎شده‎است. سامئلسون روش استاتیک مقایسه‎ای را بر مبنای همین اصل بنیان کرد. این روش در اقتصاد مدرن ابزار قدرتمند و همه‎گیری است، اگرچه پتانسیل استفاده از مدل‎های ترمودینامیکی در اقتصاد نسبتاً محدود است.

ساموئلسون در مبانی تحلیل‎های اقتصادی با مقایسه حالتی که محدودیت‌های معینی بر سامانه‎ای تحمیل می‎شود و حالتی که هیچ محدودیتی بر سامانه نیست؛ این سوال را مطرح می‎کند که «چگونه تعادل یک سامانه برهم‌می‎خورد؟». او اهمیت پاسخ به این سوال را در ترمودینامیک، با اهمیت آن در اقتصاد مقایسه می‎کند. در یک تابع، زمانی که تمامی مجهول‌ها مستقل از یکدیگر هستند، ماکسیمم زمانی می‎تواند تعیین شود که مشتق جزئی تابع نسبت به تمامی متغیرها صفر شود. در اقتصاد نیز هنگامی که محدودیتی بر سامانه اعمال می‌شود که یکی از متغیرها را با متغیر دیگری درگیر می‌کند، اگر متغیر نخست را ثابت در نظر بگیریم، وضعیت این تعادل تغییر می‎کند. او این مفاهیم را یک اصل دانست و آن را اصل لوشاتلیه-بران نامید.

بنابراین هنگامی که در یک سامانه اقتصادی در تعادل متغیرها مستقل از یکدیگرند، محدودیت‎های روی سامانه در تقاضاهای کوتاه‌مدت، کشش کمتری نسبت به تقاضاهای بلندمدت دارند. به طور خلاصه «در یک تعادل اقتصادی، اگر تغییری در قیمت کالایی رخ دهد، تغییری که در نتیجه آن در تقاضای کالا پدیدار می‎شود بیشتر خواهد بود اگر فرد در معرض محدودیت‎های سهمیه‎بندی قرار نگیرد تا این که در چنین محدودیت‎هایی باشد. اضافه‎شدن هر محدودیتی کشش را کمتر می‎کند.»

ساموئلسون در ژورنال امریکن ایکانامیک ریویو چاپ سال ۱۹۷۲ برای بیان اصل لوشاتلیه از مثالی بهره گرفت. او فرایند تولیدی را فرض کرد که مثلاً در آن دو ورودی زمین و کارگر وجود دارد. او قیمت‎های اولیه را دستمزد و اجاره ؛ و مقدار اولیه را به ترتیب و گرفت. با در نظر گرفتن مثال در دوره زمانی کوتاه، و این که برخی از ورودی‎ها نظیر کارگر و مواد خام می‎توانند تغییر کنند و برخی مانند زمین نمی‎توانند تغییر کنند؛ او را ثابت گرفت که در فرایند تولید محدودیت ایجاد می‎کرد و بقیه کمیت‎ها قابل تغییر بودند. او با درنظر گرفتن اثر تغییر و ثابت کرد:

همچنین اگر با فرض همان تغییرات را ثابت بگیریم:

والریا موسینی،^{[پانویس ۵]} استاد دانشگاه رم به این نکته اشاره دارد که این نتیجه‎گیری‎های ساموئلسون اصولاً و به تنهایی با ملاحظات ریاضی قابل اثبات است و قرائت ساموئلسون از اصل لوشاتلیه را به چالش می‌کشد. موسینی می‌نویسد نظریه ساموئلسون تنها درباره سامانه‎های در تعادل پایدار با اصل لوشاتلیه در شیمی تطابق دارد. جوزف مک‎کالی از دانشگاه هیوستون نیز رابطه این‎دست نظریات سامئلسون با ترمودینامیک را مورد نقد قرار داده‎است.

جامعه‎شناسی

لیب تیمز، ویراستار دانشنامه هیومن‎ترمودینامیکس معتقد است که این اصل، در سامانه‎های انسانی نیز صادق است و نظریه ساموئلسون را در همین جهت می‎داند. به طور مثال هنگامی که یک دانش‎آموز وارد یک کلاس مشغول به درس می‎شود، تعادل کلاس را برهم می‎زند. سامانه (کلاس) نیز در جهتی به برهم خوردن تعادل پاسخ می‎دهد که ضمن برطرف کردن اثر واردشده، به تعادل جدیدی برسد.

مرتضی پورمسیب

دبیرستان شهید نصیری

پیش دانشگاهی رشته تجربی