në shtëpi › Fëmijët › Vdekja nga nxehtësia e universit. A po përballemi me vdekjen nga nxehtësia e Universit? Epoka e vrimave të zeza

Vdekja nga nxehtësia e universit. A po përballemi me vdekjen nga nxehtësia e Universit? Epoka e vrimave të zeza

Një përpjekje për të shtrirë ligjet e termodinamikës në univers në tërësi u bë nga R. Clausius të cilët parashtruan postulatet e mëposhtme.

- Energjia e Universit është gjithmonë konstante, domethënë Universi është një sistem i mbyllur.

- Entropia e universit është gjithmonë në rritje.

Nëse pranojmë postulatin e dytë, atëherë duhet të pranojmë se të gjitha proceset në Univers synojnë arritjen e një gjendje ekuilibri termodinamik të karakterizuar nga një maksimum i entropisë, që nënkupton shkallën më të madhe të kaosit, çorganizimit, balancimit të energjisë. Në këtë rast, universi do vdekja nga nxehtësia dhe asnjë punë e dobishme, asnjë proces apo formacion i ri nuk do të prodhohet në të (yjet nuk do të shkëlqejnë, yjet dhe planetët e rinj do të formohen, evolucioni i universit do të ndalet).

Shumë shkencëtarë nuk ishin dakord me këtë perspektivë të zymtë, duke sugjeruar se së bashku me proceset e entropisë në Univers, duhet të ndodhin edhe procese anti-entropie, të cilat parandalojnë vdekjen nga nxehtësia e Universit.

Midis këtyre shkencëtarëve ishte L. Boltzmann, i cili sugjeroi se për një numër të vogël grimcash, ligji i dytë i termodinamikës nuk duhet të zbatohet , sepse në këtë rast është e pamundur të flitet për gjendjen e ekuilibrit të sistemit. Në të njëjtën kohë, pjesa jonë e Universit duhet të konsiderohet si një pjesë e vogël e Universit të pafund. Dhe për një zonë kaq të vogël, luhatjet e vogla (të rastësishme) devijime nga ekuilibri i përgjithshëm janë të lejueshme, për shkak të të cilave përgjithësisht zhduket evolucioni i pakthyeshëm i pjesës sonë të Universit drejt kaosit. Ka rajone relativisht të vogla në Univers, të rendit të sistemit tonë yjor, të cilat devijojnë ndjeshëm nga ekuilibri termik për periudha relativisht të shkurtra kohore. Në këto zona ndodh evolucioni, pra zhvillimi, përmirësimi, shkelja e simetrisë.

Në mesin e shekullit të njëzetë, një termodinamikë e re jo ekuilibër, ose termodinamika e sistemeve të hapura , ose sinergji ku vendin e një sistemi të mbyllur të izoluar e zuri koncepti themelor i një sistemi të hapur. Themeluesit e kësaj shkence të re ishin I.R.Prigozhin(1917-2004) dhe G. Haken (1927).

sistem i hapur- një sistem që shkëmben lëndë, energji ose informacion me mjedisin.

Një sistem i hapur prodhon gjithashtu entropi, si një i mbyllur, por ndryshe nga ai i mbyllur, kjo entropi nuk grumbullohet në një sistem të hapur, por lëshohet në mjedis. Energjia e përdorur e mbeturinave (energjia e cilësisë më të ulët - termike në temperaturë të ulët) shpërndahet në mjedis dhe në vend të saj nxirret nga mjedisi energji e re (e cilësisë së lartë, e aftë të ndryshojë nga një formë në tjetrën), e aftë për të prodhuar të dobishme. puna.

Që lindin për këto qëllime strukturat materiale të afta të shpërndajnë energjinë e përdorur dhe të thithin energjinë e freskët quhen disipative . Si rezultat i këtij ndërveprimi, sistemi nxjerr rendin nga mjedisi, duke futur në të njëjtën kohë çrregullim në këtë mjedis. Me ardhjen e energjisë, materies ose informacionit të ri, mosekuilibri në sistem rritet. Marrëdhënia e mëparshme midis elementeve të sistemit, që përcaktoi strukturën e tij, është shkatërruar. Lidhje të reja lindin midis elementeve të sistemit, duke çuar në procese bashkëpunuese, domethënë në sjelljen kolektive të elementeve. Kështu mund të përshkruhen skematikisht proceset e vetëorganizimit në sistemet e hapura.

Një shembull i një sistemi të tillë është punë me lazer , i cili prodhon rrezatim të fuqishëm optik. Lëvizjet osciluese kaotike të grimcave të një rrezatimi të tillë, për shkak të marrjes së një pjese të caktuar të energjisë nga jashtë, prodhojnë lëvizje të koordinuara. Grimcat e rrezatimit fillojnë të lëkunden në të njëjtën fazë, si rezultat i së cilës fuqia e rrezatimit lazer rritet shumë herë, në krahasim me sasinë e energjisë së pompuar.

Duke studiuar proceset që ndodhin në lazer, fizikani gjerman G. Haken (b.1927) emërtoi një drejtim të ri sinergjikë, që në greqishten e vjetër do të thotë "veprim i përbashkët", "ndërveprim".

Një shembull tjetër i njohur i vetëorganizimit janë reaksionet kimike të studiuara nga I.Prigozhin. Vetëorganizimi në këto reaksione shoqërohet me hyrjen në sistem nga jashtë të substancave që sigurojnë këto reaksione (reagentë), nga njëra anë dhe me largimin e produkteve të reaksionit në mjedis, nga ana tjetër. Nga jashtë, një vetëorganizim i tillë mund të shfaqet në formën e valëve koncentrike që shfaqen periodikisht ose në një ndryshim periodik në ngjyrën e zgjidhjes reaguese. Një reaksion kimik i ngjashëm është marrë dhe studiuar nga kimisti i famshëm belg me origjinë ruse I.R.Prigozhin. Prigozhin e quajti reaksionin e tij kimik "Brusselator" për nder të qytetit të Brukselit, ku jetoi dhe punoi Prigogine dhe ku u organizua për herë të parë ky reagim.

Ja se si vetë Prigogine shkroi për këtë: "Supozoni se kemi dy lloje molekulash: "të kuqe" dhe "blu". Për shkak të lëvizjes kaotike të molekulave, do të pritej që në një moment të ketë më shumë molekula "të kuqe" në anën e majtë të enës, dhe në momentin tjetër do të ketë më shumë molekula "blu" etj. Ngjyra e përzierjes është e vështirë për t'u përshkruar: vjollcë me kalime të rastësishme në blu dhe të kuqe. Ne do të shohim një pamje të ndryshme kur shikojmë orën kimike: e gjithë përzierja e reagimit do të ketë një ngjyrë blu, pastaj ngjyra e saj do të ndryshojë ndjeshëm në të kuqe, pastaj përsëri në blu, e kështu me radhë. Ndryshimi i ngjyrës ndodh në intervale të rregullta. Në mënyrë që të ndryshojnë njëkohësisht ngjyrën e tyre, molekulat duhet të ruajnë disi një lidhje me njëra-tjetrën. Sistemi duhet të sillet në tërësi” (Prigozhin I., Stengers I. Urdhri nga kaosi. M., 1986. F.202-203).

Sigurisht, nuk ka asnjë "bashkëpunim" midis molekulave në kuptimin e mirëfilltë të fjalës dhe nuk mund të jetë. Fakti është se në një moment të caktuar kohor, të gjitha molekulat filluan të dridhen në një fazë - blu, dhe më pas e gjithë përzierja fitoi një ngjyrë blu. Pas një periudhe të caktuar kohore, molekulat filluan të vibrojnë në një fazë tjetër - fazën e kuqe, dhe më pas e gjithë përzierja u bë e kuqe, etj., derisa veprimi i reagentit përfundoi.

Le të marrim një shembull tjetër. Nëse marrim një daulle cirku transparent me topa blu dhe të kuq dhe fillojmë ta rrotullojmë në një frekuencë të caktuar - frekuencën e së kuqes, atëherë ne, si në rastin e molekulave, do të zbulojmë se të gjithë topat janë kthyer në të kuqe. Nëse e ndryshojmë shpejtësinë e daulles në gjatësinë valore blu përkatëse, do të shohim që topat bëhen blu, etj.

Shembulli më ilustrues i vetëorganizimit është Qelizat Benard . Këto janë struktura të vogla gjashtëkëndore që, për shembull, mund të formohen në një shtresë gjalpi në një tigan me një ndryshim të përshtatshëm të temperaturës. Sapo ndryshon regjimi i temperaturës, qelizat shpërbëhen.

Kështu, në mënyrë që një strukturë e re të rreshtohet spontanisht, është e nevojshme të vendosen parametrat e duhur të mjedisit.

Parametrat e kontrollit- këto janë parametrat e mjedisit që krijojnë kushtet kufitare brenda të cilave ekziston ky sistem i hapur (ky mund të jetë një regjim temperaturash, përqendrimi përkatës i substancave, frekuenca e rrotullimit, etj.).

Opsionet e porosisë- kjo është "përgjigjja" e sistemit ndaj një ndryshimi në parametrat e kontrollit (ristrukturimi i sistemit).

Është e qartë se procesi i vetëorganizimit nuk mund të fillojë në asnjë sistem dhe në asnjë kusht. Le të shqyrtojmë kushtet në të cilat mund të fillojë procesi i vetë-organizimit.

Kushtet e nevojshme për shfaqjen e vetëorganizimit në sisteme të ndryshme janë si më poshtë:

1. Sistemi duhet të jetë hapur , sepse një sistem i mbyllur, në fund të fundit, duhet të vijë në gjendjen maksimale të çrregullimit, kaosit, çorganizimit në përputhje me ligjin e 2-të të termodinamikës;

2. Hapur sistemi duhet të jetë mjaft larg nga pika e ekuilibrit termodinamik . Nëse sistemi tashmë është afër kësaj pike, atëherë do t'i afrohet në mënyrë të pashmangshme dhe, në fund, do të vijë në një gjendje kaosi dhe çorganizimi të plotë. Për pikën e ekuilibrit termodinamik është një tërheqës i fortë;

3. Parimi themelor i vetëorganizimit është " shfaqja e rendit përmes luhatjeve" (I.Prigozhin). luhatjet ose devijimet e rastësishme të sistemit nga një pozicion mesatar në fillim shtypen dhe eliminohen nga sistemi. Mirëpo, në sistemet e hapura, për shkak të forcimit të mosekuilibrit, këto devijime rriten me kalimin e kohës, intensifikohen dhe në fund çojnë në “lirim” të rendit të mëparshëm, në kaos të sistemit. Në një gjendje paqëndrueshmërie, paqëndrueshmërie, sistemi do të jetë veçanërisht i ndjeshëm ndaj kushteve fillestare, i ndjeshëm ndaj luhatjeve. Në këtë moment, njëfarë luhatjeje kalon nga niveli makro i sistemit në nivelin mikro dhe zgjedh rrugën e mëtejshme të zhvillimit të sistemit, ristrukturimin e tij të mëtejshëm. Në thelb është e pamundur të parashikohet se si do të sillet një sistem në një gjendje jostabiliteti, çfarë zgjedhje do t'i bëhet atij. Ky proces karakterizohet si parimi i “shfaqjes së rendit përmes luhatjeve”. Luhatjet janë të rastësishme. Prandaj, bëhet e qartë se shfaqja e diçkaje të re në botë shoqërohet me veprimin e faktorëve të rastësishëm.

Për shembull, shoqëria totalitare në Bashkimin Sovjetik ishte një strukturë solide shoqërore. Megjithatë, informacionet që vijnë nga jashtë për jetën e shoqërive të tjera, tregtinë (shkëmbimin e mallrave) etj. filluan të shkaktojnë devijime në shoqërinë totalitare në formën e mendimit të lirë, pakënaqësisë, disidencës etj. Fillimisht, struktura e shoqërisë totalitare mundi t'i shtypte këto luhatje, por ato u bënë gjithnjë e më shumë dhe forca e tyre rritej, gjë që çoi në lirimin dhe shembjen e strukturës së vjetër totalitare dhe zëvendësimin e saj me një të re.

Dhe një shembull tjetër komik: Përralla e rrepës. Gjyshi mbolli një rrepë. Një rrepë e madhe është rritur. Është koha për ta nxjerrë atë nga toka. Gjyshi e tërhoqi zvarrë e tërhoqi rrepën, por nuk mundi ta nxirrte. Sistemi ynë i rrepës është ende shumë i qëndrueshëm. Gjyshi thirri gjyshen për ndihmë. E tërhoqën zvarrë, e tërhoqën zvarrë rrepën, por nuk e nxorrën dot. Luhatjet që lirojnë rrepën po bëhen më të forta, por ende nuk mjaftojnë për të shkatërruar sistemin (rrepën). E thirrën mbesën, por as rrepën nuk e nxorrën. Më pas e quajtën qenin Bug dhe më në fund thirrën miun. Duket se miu mund të bënte një përpjekje, por ishte "kashta e fundit", e cila çoi në një ndryshim cilësor të ri në sistem - kolapsin e tij (rrepa u tërhoq nga toka). Miu mund të quhet një aksident i paparashikueshëm që luajti një rol vendimtar, ose një "shkak i vogël i ngjarjeve të mëdha";

4. Shfaqja e vetëorganizimit bazohet në reagime pozitive . Sipas parimit të reagimit pozitiv, ndryshimet që shfaqen në sistem nuk eliminohen, por intensifikohen, grumbullohen, gjë që përfundimisht çon në destabilizimin, lirimin e strukturës së vjetër dhe zëvendësimin e saj me një të re;

5. Proceset e vetëorganizimit shoqërohen thyerja e simetrisë . Simetri do të thotë stabilitet, pandryshueshmëri. Vetëorganizimi, nga ana tjetër, nënkupton asimetri, pra zhvillim, evolucion;

6. Vetëorganizimi mund të fillojë vetëm në sisteme të mëdha që kanë një numër të mjaftueshëm elementësh që ndërveprojnë me njëri-tjetrin (10 10 -10 14 elementë), pra në sisteme që kanë disa parametrat kritikë . Për çdo sistem specifik vetë-organizues, këta parametra kritikë janë të ndryshëm.

Leksioni numër 14. Konceptet themelore të sinergjetikës. Aftësia për të menaxhuar sistemet sinergjike.

Proceset shpërthyese, katastrofike janë të njohura për njerëzimin për një kohë të gjatë. Le të themi se një person që udhëtonte në male e dinte, në bazë të përvojës së tij empirike, se një ortek malor mund të shembet papritmas, pothuajse nga një frymë e erës ose një hap i pasuksesshëm.

Revolucionet dhe kataklizmat ishin shpesh rezultat i pikës së fundit të pakënaqësisë popullore, ngjarja e fundit e rastësishme që pushtoi peshoren. Këto ishin shkaqe tipike të vogla të ngjarjeve të mëdha.

Secili prej nesh mund të kujtojë disa situata zgjedhjeje që qëndruan në rrugën e jetës dhe në momente vendimtare të jetës, disa mundësi u hapën para nesh. Të gjithë jemi të përfshirë në mekanizmat, ku në një moment kritik, në momentin e një kthese, një zgjedhje vendimtare përcakton një ngjarje të rastësishme. Pra, procese të ngjashme me ortekët, kataklizmat dhe trazirat sociale, situata kritike të zgjedhjes në rrugën e jetës së çdo personi ... A është e mundur të nxirret një bazë e vetme shkencore për të gjitha këto fakte në dukje të ndryshme? Gjatë 30 viteve të fundit, është hedhur themeli për një model të tillë shkencor universal, i cili quhet sinergji.

Siç e kemi parë, sinergjia bazohet në ide qasje sistematike, holistike ndaj botës jolineariteti (d.m.th. shumë ndryshime), pakthyeshmëria , thellë marrëdhënia midis kaosit dhe rendit . Synergetics na jep një imazh botë komplekse , e cila nuk është bërë, por duke u bërë jo vetëm ekzistues, por duke u shfaqur vazhdimisht . Kjo botë po evoluon ligjet jolineare , eshte plot e papritur , paparashikueshme kthehet, lidhur me zgjedhjen e rrugës së mëtejshme të zhvillimit.

Tema e sinergjisë janë mekanizmat e vetëorganizimit . Këto janë mekanizma për formimin dhe shkatërrimin e strukturave, mekanizma që sigurojnë kalimin nga kaosi në rend dhe anasjelltas. Këta mekanizma nuk varen nga natyra specifike e elementeve të sistemit. Ato janë të natyrshme në botën dhe natyrën e pajetë, njeriun dhe shoqërinë. Prandaj, sinergjetika konsiderohet një fushë ndërdisiplinore e kërkimit shkencor.

Sinergjetika, si çdo shkencë tjetër, ka gjuhën e saj, sistemin e saj të koncepteve. Këto janë koncepte të tilla si "tërheqës", "bifurkacion", "objekt fraktal", "kaos përcaktues" dhe të tjerë. Këto koncepte duhet të bëhen të arritshme për çdo person të arsimuar, veçanërisht pasi ato mund të gjejnë analoge përkatëse në shkencë dhe kulturë.

Konceptet bazë të sinergjetikës janë konceptet e "kaosit" dhe "rendit".

Rendit- ky është një grup elementesh të çdo natyre, midis të cilave ka marrëdhënie të qëndrueshme (të rregullta) që përsëriten në hapësirë dhe kohë. Për shembull, formimi i ushtarëve që marshojnë në një paradë.

Kaos- një grup elementësh midis të cilëve nuk ka marrëdhënie të qëndrueshme përsëritëse. Për shembull, një turmë njerëzish vrapojnë në panik.

Koncepti i "tërheqësit" afër konceptit qëllimet. Ky koncept mund të shpaloset si qëllimshmëri, si drejtim i sjelljes së sistemit, si një gjendje relativisht përfundimtare e qëndrueshme e tij. Në sinergji një tërheqës kuptohet si një gjendje relativisht e qëndrueshme e sistemit, e cila, si të thuash, tërheq diversitetin e trajektoreve të sistemit të përcaktuara nga kushte të ndryshme fillestare. Nëse sistemi bie në konin tërheqës, atëherë ai në mënyrë të pashmangshme evoluon në këtë gjendje relativisht të qëndrueshme. Për shembull, pavarësisht nga pozicioni fillestar i topit, ai do të rrokulliset në fund të gropës. Gjendja e pushimit të topit në fund të gropës është tërheqësi i lëvizjes së topit.

Tërheqësit të nënndara në thjeshtë Dhe e çuditshme .

Një tërheqës i thjeshtë(tërheqës) është gjendja kufizuese e porosisë. Sistemi ndërton rendin dhe e përmirëson atë jo në pafundësi, por në një nivel të përcaktuar nga një tërheqës i thjeshtë.

tërheqës i çuditshëmështë gjendja kufizuese e kaotizimit të sistemit. Sistemi është kaotik, po shpërbëhet gjithashtu, jo në pafundësi, por në një nivel të përcaktuar nga një tërheqës i çuditshëm.

koncept bifurkacioni përkthyer nga anglishtja do të thotë një pirun me dy dhëmbë - fork. Ata zakonisht nuk flasin për vetë bifurkacionin, por për pikat e bifurkacionit . Ndjenja sinergjike pikat e bifurkacionit eshte - kjo është pika e degëzimit të rrugëve të mundshme të evolucionit të sistemit .Duke kaluar nëpër pikat e degëve, zgjedhja e përsosur mbyll shtigje të tjera dhe kështu e bën procesin evolucionar të pakthyeshëm. .

Sistemi jolinear mund të përkufizohet si një sistem që përmban bifurkacione.

Shumë e rëndësishme për sinergjinë është jolineariteti . Nën jolineariteti kuptoj:

1. Mundësia e zgjedhjes së mënyrës së zhvillimit të sistemit (kuptohet që sistemi nuk ka një mënyrë zhvillimi, por disa);

2. Pakrahasueshmëria e ndikimit tonë në sistem dhe rezultati i marrë në të. Sipas fjalës së urtë, "miu do të lindë një mal".

Ajo që në sinergji quhet “bifurkacioni ” ka analoge të thella në kulturë. Kur një kalorës i përrallës qëndron në këmbë, duke menduar në një gur buzë rrugës në një degëzim në rrugë dhe zgjedhja e shtegut do të përcaktojë fatin e tij të ardhshëm, atëherë kjo është në thelb një paraqitje vizuale-figurative e një bifurkacioni në jetën e një personi. Evolucioni i specieve biologjike, i përfaqësuar si pemë evolucionare , ilustron qartë shtigjet degëzuese të evolucionit të natyrës së gjallë.

> Vdekja nga nxehtësia

Eksploroni hipoteza e vdekjes nga nxehtësia e universit. Lexoni konceptin dhe teorinë e vdekjes nga nxehtësia, rolin e entropisë së universit, ekuilibrin termodinamik, temperaturën.

Entropia e universit është vazhdimisht në rritje. Qëllimi i tij është ekuilibri termodinamik, i cili do të çojë në vdekja nga nxehtësia.

Detyrë mësimore

Konsideroni proceset që çojnë në problemin e vdekjes nga nxehtësia e Universit.

Pikat kryesore

Në universin e hershëm, e gjithë lënda dhe energjia ishin lehtësisht të këmbyeshme dhe identike në natyrë.
Me rritjen e entropisë, gjithnjë e më pak energji hapi punën.
Universi priret drejt ekuilibrit termodinamik - entropisë maksimale. Kjo është vdekja nga nxehtësia dhe fundi i aktivitetit të gjithçkaje.

Kushtet

Një asteroid është një trup i ngurtë natyror, inferior në madhësi ndaj një planeti dhe nuk vepron si një kometë.
Entropia është një masë e shpërndarjes së energjisë uniforme në një sistem.
Gjeotermale - i referohet energjisë termike që vjen nga rezervuarët e thellë të tokës.

Në universin e hershëm, materia dhe energjia ishin identike në natyrë dhe ishin lehtësisht të këmbyeshme. Sigurisht, graviteti luajti një rol të madh në shumë procese. Dukej e çrregullt, por e gjithë energjia e universit të ardhshëm po ofrohej për punë.

Hapësira ka evoluar, dhe ndryshimet në temperaturë janë shfaqur, duke krijuar më shumë mundësi për punë. Yjet i kalojnë planetët në ngrohje, të cilët janë përpara asteroidëve, dhe ata janë më të ngrohtë se vakumi. Shumë prej tyre po ftohen për shkak të ndërhyrjeve të dhunshme (shpërthimi bërthamor pranë yjeve, aktiviteti vullkanik pranë Tokës, etj.). Nëse nuk merrni energji shtesë, atëherë ditët e tyre janë të numëruara. Më poshtë është një hartë e universit.

Ky është një Univers shumë i ri me luhatje të temperaturës (të theksuara në ngjyra), që korrespondojnë me kokrrat që janë bërë galaktika

Sa më e lartë të jetë entropia, aq më pak energji shkoi në punë. Toka ka rezerva të mëdha energjetike (fosile dhe lëndë djegëse bërthamore), ndryshime të mëdha të temperaturës (energjia e erës), energji gjeotermale për shkak të ndryshimit në shenjat e temperaturës së shtresave të tokës dhe energjisë baticore të ujit. Por një pjesë e energjisë së tyre nuk do të shkojë kurrë në punë. Si rezultat, të gjitha llojet e karburantit do të shterohen dhe temperaturat do të jenë të barabarta.

Universi perceptohet si një sistem i mbyllur, kështu që entropia hapësinore është gjithmonë në rritje, dhe sasia e energjisë në dispozicion për punë po zvogëlohet. Përfundimisht, kur të gjithë yjet shpërthejnë, të gjitha format e energjisë potenciale janë përdorur dhe temperaturat janë të njëtrajtshme, puna bëhet thjesht e pamundur.

Universi ynë priret drejt ekuilibrit termodinamik (entropia maksimale). Shpesh ky skenar referohet si vdekja nga nxehtësia - ndërprerja e të gjithë aktivitetit. Por hapësira vazhdon të zgjerohet dhe fundi është ende shumë larg. Me ndihmën e llogaritjeve të vrimave të zeza, rezultoi se entropia do të vazhdojë edhe për 10,100 vjet të tjera.

Ligji i dytë (fillimi) i termodinamikës thotë se energjia e brendshme e nxehtësisë (nxehtësia) nuk mund të transferohet në mënyrë të pavarur nga një objekt më pak i nxehtë në një objekt më të nxehtë.

Si rezultat i Ligjit të Dytë të Termodinamikës, çdo sistem fizik që nuk shkëmben energji me sisteme të tjera priret në gjendjen më të mundshme të ekuilibrit - në gjendjen me entropinë më të lartë (një vlerë që karakterizon shkallën e çrregullimit dhe gjendjen termike të sistemi fizik). Ky ligj u përshkrua për herë të parë nga Sadi Carnot në 1824. Si pasojë e kësaj, tashmë në 1852, William Kelvin propozoi një hipotezë për "vdekjen termike të Tokës" në të ardhmen gjatë procesit të ftohjes së planetit tonë në një gjendje të pajetë. Në 1865, Rudolf Clausius e shtriu këtë hipotezë në të gjithë universin.

Në 1872, fizikani austriak Ludwig Boltzmann u përpoq të përcaktojë sasinë e entropisë duke përdorur formulën S = k * ln W (ku S është entropia, k është konstanta e Boltzmann-it, W është numri i mikrogjendeve që realizojnë makrostatin. Një mikrogjendje është një gjendje e një komponenti të vetëm të një sistemi dhe një makrostate - gjendja e sistemit në tërësi.

Dëshmi edhe më e madhe e vlefshmërisë së hipotezës ishte zbulimi i rrezatimit termik të Universit, i cili u ngrit gjatë rikombinimit (kombinimi i protoneve dhe elektroneve në atome) të hidrogjenit primar, i cili ndodhi pas 379 mijë vjetësh. Procesi i rikombinimit ndodh në temperaturat prej 3 mijë Kelvin, ndërsa temperatura aktuale e rrezatimit kozmik të sfondit mikrovalor, e përcaktuar nga maksimumi i tij, është vetëm 2.7 Kelvin. Studimi i CMB tregoi se ai është izotropik (uniform) për çdo drejtim në qiell në një nivel prej 99,999%.

Vëzhgimet astronomike ju lejojnë të ndërtoni të ashtuquajturat. diagrami Madau, i cili tregon varësinë e shkallës së formimit të yjeve nga .

Studimi i statistikave të kuasarëve (bërthamat e galaktikave aktive) bën të mundur vlerësimin e pavarur të shkallës së formimit të yjeve. Sondazhi 2DF i kryer në 1997-2002 në teleskopin australian AAT studioi rreth 10,000 kuazarë në një zonë qielli prej 1.5 mijë gradë katrore në rajonet e të dy poleve galaktike.

Një tjetër provë e saktësisë së teorisë së "vdekjes termike të universit" të ardhshëm ishte hulumtimi i fizikës bërthamore, i cili tregoi se energjia lidhëse e nukleoneve (protoneve dhe neutroneve) në bërthamë rritet me numrin e tyre në bërthamën e shumicës. elementet kimike shtohen.

Pasoja e kësaj varësie ishte se reaksionet e shkrirjes termonukleare që përfshijnë elementë kimikë më të lehtë (për shembull, hidrogjen dhe helium) çojnë në çlirimin e shumë më tepër energjie në brendësi të yjeve sesa reaksionet termonukleare që përfshijnë elementë kimikë më të rëndë. Për më tepër, studimet teorike në fund të shekullit të 20-të sugjeruan se ato nuk janë të përjetshme, por gradualisht avullojnë nën veprim (rrezatimi hipotetik i vrimave të zeza, i cili përbëhet kryesisht nga fotone).

Argumente kundër hipotezës së "vdekjes nga nxehtësia" e Universit

Dyshimet në lidhje me vlefshmërinë e hipotezës së "vdekjes termike të Universit" të pashmangshëm në të ardhmen mund të ndahen në disa pika (shih ilustrimin e teorisë së Shqyerjes së Madhe të Universit).

Ka pasiguri në parashikimin e ndryshimeve të ardhshme në vëllimin e universit tonë. Ekziston edhe teoria e Shqyerjes së Madhe të Universit (zgjerimi i përshpejtuar i Universit deri në pafundësi), dhe teoria e Kompresimit të Madh të Universit (në të ardhmen Universi do të fillojë të tkurret). Pasiguria midis këtyre opsioneve është shkaktuar nga zbulimet e fundit të materies dhe energjisë misterioze të errët.

Ka paqartësi për numrin e Universeve ekzistuese dhe mundësinë e komunikimit ndërmjet tyre. Nga njëra anë, paradoksi fotometrik (paradoksi Szezo-Olbs) i qiellit të errët flet për fundshmërinë e madhësisë dhe moshës së Universit tonë, si dhe mungesën e lidhjes së tij me Universe të tjera.

Nga ana tjetër, nga parimi i mediokritetit (parimi i Kopernikut) rrjedh se Universi ynë nuk është unik dhe duhet të ketë një numër të pafund Universesh të tjerë me një grup të ndryshëm konstantesh fizike. Përveç kësaj, fizika moderne pranon ekzistencën e tuneleve hapësirë-kohë (vrima krimbash) midis Universeve të ndryshëm.

Kur një substancë e zakonshme ftohet (kalimi i saj në një gjendje të ngurtë), entropia e saj nuk rritet, por përkundrazi zvogëlohet:

Pikat kryesore të teorisë së "vdekjes termike" të Universit janë mundësia e kalbjes së protonit dhe ekzistenca e "rrezatimit Hawking", por këto dukuri hipotetike ende nuk janë vërtetuar eksperimentalisht.

Ekziston një pasiguri e madhe për ndikimin e jetës dhe inteligjencës në dinamikën e entropisë së Universit. Në pyetjen e ndikimit të formave jointeligjente të jetës në entropinë e Universit, ka pak dyshim se jeta e zvogëlon entropinë. Si dëshmi për këtë, ne mund të citojmë faktet e një natyre më komplekse të organizmave të gjallë në krahasim me çdo kimikate inorganike. Sipërfaqja e planetit tonë për shkak të biosferës duket shumë më e larmishme në krahasim me sipërfaqen "e vdekur" ose . Përveç kësaj, organizmat e gjallë më të thjeshtë shihen në aktivitetin e pasurimit të atmosferës së tokës me oksigjen (oksigjen biogjenik), si dhe në gjenerimin e depozitave të pasura minerale (biogjeneza).

Në të njëjtën kohë, pyetja mbetet pa përgjigje: jeta inteligjente (pra njeriu) e rrit apo e zvogëlon entropinë e Universit? Nga njëra anë, truri i njeriut është forma më komplekse e njohur midis organizmave të gjallë, si dhe fakti që përparimi shkencor dhe teknologjik i ka lejuar njerëzit të arrijnë lartësi të paparë në njohuri dhe dizajn, duke përfshirë sintezën e elementeve kimike dhe grimcave elementare. që nuk vërehen në natyrë. . Qytetërimi modern njerëzor është në gjendje të parandalojë fatkeqësitë e mëdha natyrore (zjarret në pyje, përmbytjet, epidemitë masive, etj.) dhe është një hap larg mundësisë së parandalimit të fatkeqësive planetare (rënia e asteroidëve të vegjël dhe kometave).

Nga ana tjetër, qytetërimi njerëzor dallohet edhe nga prirjet “entropike”. Fuqia shkatërruese e arsenaleve të armëve po rritet së bashku me një rritje të numrit të industrive të rrezikshme kimike dhe bërthamore, industria e minierave në vetëm dekada është në gjendje të shkatërrojë depozitat minerale që janë grumbulluar në planet për shumë qindra miliona vjet. Zhvillimi i bujqësisë ka çuar në shpyllëzimin e pjesës më të madhe të sipërfaqes së planetit tonë, dhe gjithashtu kontribuon në degradimin dhe ngatërrimin e tokës. Gjuetia pa leje, emetimet e gazeve serrë (acidifikimi i mundshëm i oqeanit), etj. po zvogëlojnë me shpejtësi biodiversitetin e planetit tonë, në lidhje me të cilën ambientalistët e klasifikojnë kohën aktuale si një zhdukje të re masive. Përveç kësaj, në dekadat e fundit, ka pasur një rënie të fortë të lindshmërisë në vendet më të zhvilluara, është e mundur që kjo situatë demografike të jetë rezultat i ndërlikimit ndalues të jetës së qytetërimit njerëzor.

Në lidhje me të gjitha këto tendenca, e ardhmja e afërt e qytetërimit njerëzor paraqet një numër të madh mundësish: nga fotografia epike e kolonizimit hapësinor të të gjithë galaktikës, së bashku me ndërtimin e sferave Dyson, ngritjen e inteligjencës artificiale dhe vendosjen e kontaktit me jashtëtokësorët. qytetërimeve, deri në një kthim prapa në mesjetën e përjetshme në një planet me burime minerale dhe biologjike të minuara. Paradoksi Fermi (Heshtja e Madhe e Universit) shton edhe më shumë pasiguri në çështjen e ndikimit të jetës dhe mendjes në dinamikën e entropisë së Universit, pasi ka një gamë të madhe për shpjegimin e tij: nga rrallësia e madhe e biosferat dhe qytetërimet inteligjente në Univers për hipotezën se Toka jonë është një "rezervë" ose "matricë" e caktuar në botën e supercivilizimeve inteligjente.

Ideja moderne e "vdekjes nga nxehtësia" e Universit

Aktualisht, fizikantët po shqyrtojnë sekuencën e mëposhtme të evolucionit të Universit në të ardhmen, në varësi të zgjerimit të tij të mëtejshëm me ritmin aktual:

1-100 trilion (1012) vjet - përfundimi i formimit të yjeve në Univers dhe zhdukja e madje edhe xhuxhëve të kuq të fundit. Pas këtij momenti, vetëm mbetjet yjore do të mbeten në Univers: vrimat e zeza, yjet neutron dhe xhuxhët e bardhë.
1 kuadrilion (1015) vjet - të gjithë planetët do të lënë orbitat e tyre rreth yjeve për shkak të shqetësimeve gravitacionale nga fluturimet e afërta të yjeve të tjerë.
10-100 kuintilionë (1018) vjet - të gjithë planetët, xhuxhët kafe dhe mbetjet yjore do të largohen nga galaktikat e tyre për shkak të shqetësimeve të vazhdueshme gravitacionale nga njëri-tjetri.
100 kuintilionë (1018) vjet - koha e përafërt e rënies së Tokës në Diell për shkak të emetimit të valëve gravitacionale, nëse Toka i mbijetoi fazës së gjigantit të kuq dhe mbeti në orbitën e saj.
2 anvigintilion (1066) vjet - koha e përafërt për avullimin e plotë të një vrime të zezë me masën e Diellit.
17 septecilion (10105) vjet është koha e përafërt për avullimin e plotë të një vrime të zezë me një masë prej 10 trilionë masa diellore. Ky është fundi i epokës së vrimave të zeza.

Në të ardhmen, e ardhmja e Universit bie në dy opsione të mundshme, në varësi të faktit nëse protoni është një grimcë elementare e qëndrueshme apo jo:

A) Protoni është një grimcë elementare e paqëndrueshme;
A1) 10 decilion (1033) vjet - gjysma e jetës më e vogël e mundshme e një protoni sipas eksperimenteve të fizikantëve bërthamorë në Tokë;
A2) 2 undecilion (1036) vjet - koha më e vogël e mundshme për kalbjen e të gjithë protoneve në Univers;
A3) 100 dodecilion (1039) vjet është gjysma e jetës së protonit më të gjatë, e cila rrjedh nga hipoteza se Big Bengu shpjegohet nga teoritë kozmologjike inflacioniste dhe se prishja e protonit shkaktohet nga i njëjti proces që është përgjegjës për mbizotërimi i barioneve mbi antibarionet në Universin e hershëm;
A4) 30 tredecilion (1041) vjet është koha maksimale e mundshme e kalbjes për të gjithë barionet në Univers. Pas kësaj kohe, duhet të fillojë epoka e vrimave të zeza, pasi ato do të mbeten të vetmet objekte qiellore ekzistuese në Univers;
A5) 17 shtatëmbëdhjetë miliardë (10105) vjet është koha e përafërt për avullimin e plotë edhe të vrimave të zeza më masive. Kjo është koha e fundit të epokës së vrimave të zeza dhe fillimi i epokës së errësirës së përjetshme, në të cilën të gjitha objektet e Universit u kalbën në grimca nënatomike dhe u ngadalësuan në nivelin më të ulët të energjisë.

B) Protoni është një grimcë elementare e qëndrueshme;

B1) 100 vigintilion (1063) vjet - koha gjatë së cilës të gjithë trupat në formë të ngurtë, edhe në zero absolute, kthehen në një gjendje "të lëngshme", të shkaktuar nga efekti i tunelit kuantik - migrimi në pjesë të tjera të rrjetës kristalore;

B2) 101500 vjet - shfaqja e yjeve hipotetike të hekurit për shkak të proceseve të nukleosintezës së ftohtë, duke kaluar përmes tunelit kuantik, gjatë të cilit bërthamat e dritës shndërrohen në izotopin më të qëndrueshëm - Fe56 (sipas burimeve të tjera, izotopi më i qëndrueshëm është nikeli- 62, e cila ka energjinë më të lartë lidhëse .). Në të njëjtën kohë, bërthamat e rënda shndërrohen gjithashtu në hekur për shkak të kalbjes radioaktive;

B3) 10 në 1026 - 10 në 1076 vjet - një vlerësim i intervalit kohor gjatë të cilit e gjithë lënda në univers grumbullohet në vrima të zeza.

Epoka e vrimave të zeza

Dhe në përfundim, mund të vërejmë supozimin se pas 10 në 10120 vjet, e gjithë lënda në Univers do të arrijë një gjendje minimale të energjisë. Kjo do të thotë, ky do të jetë fillimi hipotetik i "vdekjes termike" të Universit. Për më tepër, matematikanët kanë konceptin e kohës së kthimit të Poincare-së.

Ky koncept nënkupton mundësinë që herët a vonë çdo pjesë e sistemit të kthehet në gjendjen e tij origjinale. Një ilustrim i mirë i këtij koncepti është rasti kur në një enë të ndarë në dy pjesë nga një ndarje, njëra nga pjesët përmban një gaz të caktuar. Nëse ndarja hiqet, atëherë herët a vonë do të vijë koha kur të gjitha molekulat e gazit do të jenë në gjysmën origjinale të enës. Për Universin tonë, koha e kthimit të Poincare vlerësohet të jetë fantastike e madhe.

Teoria e "vdekjes nga nxehtësia" e Universit është bërë e njohur në kulturën popullore. Një ilustrim i mirë i kësaj teorie ishte klipi i grupit Numrat Kompleks: "Paevitueshmëria", si dhe tregimi fantashkencë i Isaac Asimov "Pyetja e fundit".

Nuk ka gjasa që anketa sociologjike të jenë kryer në mesin e popullatës së përgjithshme me temën: Pse jeni të interesuar për njohuri rreth Universit? Por ka shumë të ngjarë që shumica e njerëzve të zakonshëm që nuk janë të angazhuar në kërkime shkencore janë të shqetësuar për arritjet e shkencëtarëve modernë në fushën e studimit të Universit vetëm në lidhje me një problem - a është Universi ynë i fundëm, dhe nëse po, kur të presim vdekje universale? Sidoqoftë, pyetje të tilla janë me interes jo vetëm për njerëzit e zakonshëm: për gati një shekull e gjysmë, shkencëtarët gjithashtu kanë debatuar për këtë temë, duke diskutuar teorinë e vdekjes së nxehtësisë së Universit.

A çon një rritje e energjisë në vdekje?

Në fakt, teoria e vdekjes nga nxehtësia e Universit rrjedh logjikisht nga termodinamika dhe herët a vonë duhej të shprehej. Por ajo u shpreh në një fazë të hershme të shkencës moderne, në mesin e shekullit të 19-të. Thelbi i tij është të kujtojmë konceptet dhe ligjet bazë të Universit dhe t'i zbatojmë ato në vetë Universin dhe në proceset që ndodhin në të. Pra, nga pikëpamja e termodinamikës klasike, Universi mund të konsiderohet si një sistem termodinamik i mbyllur, domethënë një sistem që nuk shkëmben energji me sisteme të tjera.

Nuk ka asnjë arsye për të besuar, argumentojnë mbështetësit e teorisë së vdekjes nga nxehtësia, se Universi mund të shkëmbejë energji me çdo sistem të jashtëm të tij, pasi nuk ka asnjë provë që ka ndonjë gjë tjetër përveç Universit. Pastaj për Universin, si për çdo sistem të mbyllur termodinamik, është i zbatueshëm ligji i dytë i termodinamikës, i cili është një nga postulatet kryesore të botëkuptimit shkencor modern. Ligji i dytë i termodinamikës thotë se sistemet e mbyllura termodinamike priren në gjendjen më të mundshme të ekuilibrit, domethënë në gjendjen me entropinë maksimale. Në rastin e Universit, kjo do të thotë se në mungesë të "kanaleve për daljen" e energjisë, gjendja më e mundshme e ekuilibrit është gjendja e shndërrimit të të gjitha llojeve të energjisë në nxehtësi. Dhe kjo do të thotë një shpërndarje uniforme e energjisë termike në të gjithë materien, pas së cilës të gjitha proceset makroskopike të njohura në Univers do të ndalen, Universi do të duket i paralizuar, gjë që, natyrisht, do të çojë në përfundimin e jetës.

Universi nuk është aq i lehtë të vdesësh nga nxehtësia

Megjithatë, mençuria konvencionale se të gjithë shkencëtarët janë pesimistë dhe priren të marrin në konsideratë vetëm opsionet më të pafavorshme është e padrejtë. Sapo u formulua teoria e vdekjes nga nxehtësia e Universit, komuniteti shkencor filloi menjëherë kërkimin e argumenteve për ta hedhur poshtë atë. Dhe argumentet u gjetën në numër të madh. Para së gjithash, dhe i pari prej tyre ishte mendimi se Universi nuk mund të konsiderohet si një sistem që është i aftë të jetë në një gjendje ekuilibri gjatë gjithë kohës. Edhe duke marrë parasysh ligjin e dytë të termodinamikës, Universi në përgjithësi mund të arrijë një gjendje ekuilibri, por seksionet e tij individuale mund të pësojnë luhatje, domethënë disa emetime energjie. Këto luhatje nuk lejojnë që të fillojë procesi i shndërrimit të të gjitha llojeve të energjisë në energji ekskluzivisht termike.

Një mendim tjetër që kundërshton teorinë e vdekjes nga nxehtësia tregon rrethanën e mëposhtme: nëse ligji i dytë i termodinamikës do të ishte vërtet i zbatueshëm në Univers në një shkallë absolute, atëherë vdekja nga nxehtësia do të kishte ardhur shumë kohë më parë. Meqenëse nëse Universi ekziston për një kohë të pakufizuar, atëherë energjia e akumuluar në të tashmë duhet të ketë qenë e mjaftueshme për vdekjen nga nxehtësia. Por nëse ende nuk ka energji të mjaftueshme, atëherë Universi është një sistem i paqëndrueshëm, në zhvillim, domethënë po zgjerohet. Rrjedhimisht, në këtë rast, ai nuk mund të jetë një sistem termodinamik i mbyllur, pasi harxhon energji për zhvillimin dhe zgjerimin e tij.

Së fundi, shkenca moderne kundërshton teorinë e vdekjes nga nxehtësia të Universit nga pozicione të tjera. E para është teoria e përgjithshme e relativitetit. , sipas të cilit Universi është një sistem i vendosur në një fushë gravitacionale të ndryshueshme. Nga kjo rrjedh se ai është i paqëndrueshëm dhe ligji i rritjes së entropisë, domethënë vendosja e një gjendje ekuilibri të Universit është e pamundur. Në fund, shkencëtarët e sotëm bien dakord se njohuritë e njerëzimit për Universin janë të pamjaftueshme për të thënë pa mëdyshje se ai është një sistem i mbyllur termodinamik, domethënë nuk ka kontakte me disa sisteme të jashtme. Prandaj, nuk është ende e mundur që përfundimisht të konfirmohet ose të hedhet poshtë teoria e vdekjes nga nxehtësia e Universit.

Alexander Babitsky

MINISTRIA E ARSIMIT DHE SHKENCËS E FEDERATËS RUSE

Institucion arsimor shtetëror

Arsimi i lartë profesional

Universiteti Shtetëror Rus i Tregtisë dhe Ekonomisë

INSTITUTI UFIMSKY

Fakulteti i Drejtësisë dhe Mësimi në Distancë

Mësimi në distancë (5.5 vjet)

Specialiteti "Analiza dhe auditimi i kontabilitetit"

Puna e kursit

Lënda: Konceptet e shkencës moderne natyrore

Mbiemri: Sitdikova

Emri: Elvira

Emri i mesëm: Zakievna

Puna e kontrollit dërgohet në universitet

Mbiemri i mësuesit: Khamidullin Yavdat Nakipovich

Prezantimi

1.1 Shfaqja e idesë së T.S.V.

2. Ligji i entropisë në rritje

2.2 Mundësia e entropisë në Univers

3. Vdekja termike e Universit në tablonë shkencore të Botës

3.1 Paradoksi termodinamik

3.2 Paradoksi termodinamik në modelet kozmologjike relativiste

3.3 Paradoksi termodinamik në kozmologji dhe tabloja post-joklasike e botës

konkluzioni

Letërsia

Prezantimi

Vdekja termike e universit (T.S.V.) është përfundimi se të gjitha llojet e energjisë në Univers duhet përfundimisht të kthehen në energji të lëvizjes termike, e cila do të shpërndahet në mënyrë të barabartë mbi substancën e Universit, pas së cilës të gjitha proceset makroskopike do të ndalen në atë. Ky përfundim u formulua nga R. Clausius (1865) në bazë të ligjit të dytë të termodinamikës. Sipas ligjit të dytë, çdo sistem fizik që nuk shkëmben energji me sisteme të tjera (një shkëmbim i tillë është padyshim i përjashtuar për Universin në tërësi) priret në gjendjen më të mundshme të ekuilibrit - në të ashtuquajturën gjendje me entropi maksimale. Një gjendje e tillë do t'i korrespondonte T.S.V. Edhe para krijimit të kozmologjisë moderne, u bënë përpjekje të shumta për të hedhur poshtë përfundimin për T. S. W. Më e famshmja prej tyre është hipoteza e luhatjeve të L. Boltzmann (1872), sipas së cilës Universi është përjetësisht në një gjendje izotermike ekuilibër, por sipas ligjit të rastësisë, ndonjëherë në një vend, pastaj në një vend tjetër, devijime nga kjo. ndodh ndonjëherë gjendja; ato ndodhin më rrallë, aq më e madhe është zona e kapur dhe aq më e madhe është shkalla e devijimit. Kozmologjia moderne ka vërtetuar se jo vetëm përfundimi për T.S.V. është i gabuar, por edhe përpjekjet e hershme për ta hedhur poshtë janë të gabuara. Kjo për faktin se nuk u morën parasysh faktorë të rëndësishëm fizikë dhe mbi të gjitha gravitacioni. Duke marrë parasysh gravitetin, një shpërndarje homogjene izotermale e materies nuk është aspak më e mundshme dhe nuk korrespondon me maksimumin e entropisë. Vëzhgimet tregojnë se Universi është thellësisht jo i palëvizshëm. Ai zgjerohet dhe substanca, pothuajse homogjene në fillim të zgjerimit, më vonë, nën ndikimin e forcave gravitacionale, shpërbëhet në objekte të veçanta, formohen grupime galaktikash, galaktikash, yjesh dhe planetësh. Të gjitha këto procese janë të natyrshme, shkojnë me rritjen e entropisë dhe nuk kërkojnë shkelje të ligjeve të termodinamikës. Edhe në të ardhmen, duke marrë parasysh gravitetin, ato nuk do të çojnë në një gjendje izotermike homogjene të Universit - në T.S.V. Universi është gjithmonë jo statik dhe vazhdimisht evoluon. Paradoksi termodinamik në kozmologji, i formuluar në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të, ka emocionuar vazhdimisht komunitetin shkencor që atëherë. Fakti është se ai preku strukturat më të thella të tablosë shkencore të botës. Megjithëse përpjekjet e shumta për të zgjidhur këtë paradoks kanë çuar gjithmonë vetëm në suksese të pjesshme, ato kanë gjeneruar ide, modele dhe teori të reja, jo të parëndësishme fizike. Paradoksi termodinamik është një burim i pashtershëm i njohurive të reja shkencore. Në të njëjtën kohë, formimi i tij në shkencë rezultoi i ngatërruar me shumë paragjykime dhe interpretime krejtësisht të gabuara. Ne kemi nevojë për një vështrim të ri në këtë problem në dukje të studiuar mirë, i cili merr një kuptim jokonvencional në shkencën post-jo-klasike.

1. Ideja e vdekjes nga nxehtësia e universit

1.1 Shfaqja e idesë së T.S.V.

Kërcënimi i vdekjes termike të Universit, siç thamë më parë, u shpreh në mesin e shekullit të nëntëmbëdhjetë. Thomson dhe Clausius, kur u formulua ligji i rritjes së entropisë në procese të pakthyeshme. Vdekja termike është një gjendje e tillë e materies dhe energjisë në Univers kur gradientët e parametrave që i karakterizojnë ato janë zhdukur. Zhvillimi i parimit të pakthyeshmërisë, parimi i rritjes së entropisë, konsistonte në shtrirjen e këtij parimi në Univers në tërësi, gjë që u bë nga Clausius.

Pra, sipas ligjit të dytë, të gjitha proceset fizike vazhdojnë në drejtim të transferimit të nxehtësisë nga trupat më të nxehtë në ato më pak të nxehtë, që do të thotë se procesi i barazimit të temperaturës në Univers po vazhdon ngadalë por me siguri. Rrjedhimisht, në të ardhmen pritet zhdukja e diferencave të temperaturës dhe shndërrimi i gjithë energjisë së botës në energji termike, e shpërndarë në mënyrë të barabartë në Univers. Përfundimi i Clausius ishte si më poshtë:

1. Energjia e botës është konstante

2. Entropia e botës priret në maksimum.

Kështu, vdekja termike e Universit nënkupton ndërprerjen e plotë të të gjitha proceseve fizike për shkak të kalimit të Universit në një gjendje ekuilibri me entropinë maksimale.

Boltzmann, i cili zbuloi lidhjen midis entropisë S dhe peshës statistikore P, besonte se gjendja aktuale johomogjene e Universit është një luhatje madhështore*, megjithëse shfaqja e saj ka një probabilitet të papërfillshëm. Bashkëkohësit e Boltzmann nuk i njohën pikëpamjet e tij, gjë që çoi në kritika të ashpra ndaj punës së tij dhe, me sa duket, çoi në sëmundjen dhe vetëvrasjen e Boltzmann në 1906.

Duke iu kthyer formulimeve origjinale të idesë së vdekjes termike të Universit, mund të shihet se ato nuk korrespondojnë në të gjitha aspektet me interpretimet e tyre të njohura, përmes prizmit të të cilave këto formulime zakonisht perceptohen nga ne. Është zakon të flitet për teorinë e vdekjes nga nxehtësia ose paradoksin termodinamik të W. Thomson dhe R. Clausius.

Por, së pari, mendimet përkatëse të këtyre autorëve nuk përkojnë në gjithçka, dhe së dyti, deklaratat e mëposhtme nuk përmbajnë as teori, as paradoks.

W. Thomson, duke analizuar tendencën e përgjithshme për të shpërndarë energjinë mekanike që shfaqet në natyrë, nuk e shtriu atë në botën në tërësi. Ai e ekstrapoloi parimin e rritjes së entropisë vetëm në proceset në shkallë të gjerë që ndodhin në natyrë. Përkundrazi, Clausius propozoi një ekstrapolim të këtij parimi pikërisht tek Universi në tërësi, i cili veproi për të si një sistem fizik gjithëpërfshirës. Sipas Clausius, "gjendja e përgjithshme e Universit duhet të ndryshojë gjithnjë e më shumë" në drejtimin e përcaktuar nga parimi i rritjes së entropisë dhe, për rrjedhojë, kjo gjendje duhet t'i afrohet vazhdimisht një gjendjeje të caktuar kufitare. Ndoshta për herë të parë, aspekti termodinamik në kozmologji u identifikua nga Njutoni. Ishte ai që vuri re efektin e "fërkimit" në orarin e universit - një prirje që në mesin e shekullit XIX. quhet rritja e entropisë. Në frymën e kohës së tij, Njutoni kërkoi ndihmën e Zotit Perëndi. Ishte ai që u caktua nga Sir Isaac për të monitoruar dredha-dredha dhe riparimin e këtyre "orës".

Në kuadrin e kozmologjisë, paradoksi termodinamik u njoh në mesin e shekullit të 19-të. Diskutimi rreth paradoksit krijoi një sërë idesh brilante me rëndësi të gjerë shkencore (shpjegimi i "Schrödinger" nga L. Boltzmann për "antropinë" e jetës; futja e tij e luhatjeve në termodinamikë, pasojat themelore të të cilave në fizikë nuk janë ezauruar deri më tani; hipoteza e tij madhështore e luhatjeve kozmologjike, përtej kornizës konceptuale që fizika në problemin e "vdekjes termike" të Universit nuk ka dalë ende; një interpretim i thellë dhe novator, por megjithatë i kufizuar historikisht i luhatjeve të Fillimi i Dytë.

1.2 Një vështrim në T.S.W. nga shekulli i njëzetë

Gjendja aktuale e shkencës është gjithashtu në kundërshtim me supozimin e vdekjes nga nxehtësia e Universit. Para së gjithash, ky përfundim është i rëndësishëm për një sistem të izoluar dhe nuk është e qartë pse Universi mund t'i atribuohet sistemeve të tilla.

Ekziston një fushë gravitacionale në Univers, e cila nuk u mor parasysh nga Boltzmann, dhe është përgjegjëse për shfaqjen e yjeve dhe galaktikave: forcat gravitacionale mund të çojnë në formimin e një strukture nga kaosi, mund të krijojnë yje nga kozmik. pluhuri. Zhvillimi i mëtejshëm i termodinamikës dhe bashkë me të ideja e T.S.V. Gjatë shekullit të 19-të u formuluan dispozitat (fillimet) kryesore të termodinamikës së sistemeve të izoluara. Në gjysmën e parë të shekullit të 20-të, termodinamika u zhvillua kryesisht jo në thellësi, por në gjerësi, u ngritën seksione të ndryshme të saj: teknike, kimike, fizike, biologjike, etj. termodinamika. Vetëm në vitet 1940 u shfaqën punime mbi termodinamikën e sistemeve të hapura pranë pikës së ekuilibrit, dhe në vitet 1980 u shfaqën sinergjia. Kjo e fundit mund të interpretohet si termodinamika e sistemeve të hapura larg pikës së ekuilibrit. Pra, shkenca moderne natyrore hedh poshtë konceptin e "vdekjes termike" në lidhje me Universin në tërësi. Fakti është se Clausius iu drejtua në arsyetimin e tij ekstrapolimeve të mëposhtme:

1. Universi konsiderohet si një sistem i mbyllur.

2. Evolucioni i botës mund të përshkruhet si një ndryshim në gjendjet e saj.

Entropia e universit e vdekjes nga nxehtësia

Për botën si një gjendje e tërë me entropinë maksimale, kjo ka kuptim, si dhe për çdo sistem të fundëm. Por legjitimiteti i këtyre ekstrapolimeve në vetvete është shumë i dyshimtë, megjithëse problemet që lidhen me to paraqesin vështirësi edhe për shkencën moderne fizike.