A termodinamika második törvénye és az "univerzum termikus halála"
Az univerzum, az egész világ, az időben és a térben határtalan, és végtelenül változatos a formákban, amelyek a dolgok fejlődésének folyamatában vesznek részt (133. ábra).
A létezés jelenlegi szakaszában (13,72 milliárd év) az Universe teljesen sötét testként sugároz, hőmérséklettel. A sugárzási spektrum maximális értéke a mikrohullámú sugárzás frekvenciájára esik, ami a hullámhossznak felel meg. Isotropikus belülről.
A termikus halál olyan zárt termodinamikai rendszer végső állapotát leíró kifejezés, amely különösen az Univerzum. Ugyanakkor nincs közvetlen energiacsere, mivel minden energiatípus hőenergiává válik. A termodinamika a termikus halálállapotot olyan rendszernek tekinti, amelyben a termodinamikai entrópia maximális.
Következtetés a „hő-halál” az univerzum által megfogalmazott R. Klauziusomv 1865 alapján a termodinamika második törvénye. Szerint a termodinamika második törvénye, minden fizikai rendszer, nem cserélnek energia más rendszerekkel (a világegyetem egészének ilyen árfolyam kizárható), elkötelezett a legvalószínűbb egyensúlyi állapotban a maximális entrópia. Egy ilyen állapot megfelelne az univerzum "termikus halálának". A termodinamika második törvényét néha az evolúció kritikusai használják, hogy megmutassák, hogy a természetnek a bonyodalmak felé való fejlődése lehetetlen. A fizikai törvény ilyen értelmezése téves: elvégre az entrópia nem csökken csak zárt rendszerekben.
Még mielőtt a korszerű kozmológia tettek számos kísérletet, hogy megcáfolja a hőhalál az univerzumban. A legismertebb közülük ingadozik hipotézise Boltzmann (1872), amely szerint a világegyetem örökké tartózkodik az egyensúlyi állapot izoterm, de esetjog az egyik vagy a másik helyére néha eltérést ez a feltétel bekövetkezik; ritkábban fordulnak elő, mint egy nagy régió elfogása, és annál nagyobb az eltérés mértéke.
A modern fizika találja ki ezt a helyzetet: L. Landau szerint [48] az általános relativitáselmélet úgy véli, hogy a világegyetem egy alternáló gravitációs mező rendszerének tekinthető, és ilyen körülmények között a növekvő entrópia törvénye nem alkalmazható. A. Friedman [49] bebizonyította, hogy a gravitációs anyaggal töltött univerzum nem lehet stacionárius, hanem kiterjeszkednie kell vagy szerződést kell kötnie. Ebben az esetben, ahogy az entrópia növekszik, a rendszer nem hajlamos termodinamikai egyensúlyra, és a világegyetem "termikus halálának" paradoxona nem merül fel.
Az univerzum "termikus halálának" elméletének kritikája elsősorban annak az állításán alapul, hogy az érvek logikai természeténél fogva még nem jött a termikus halál (az úgynevezett "termodinamikai paradoxon" a kozmológiában).
Mindenesetre az univerzumról való tudás még mindig elhanyagolható, így a világegyetem jövőjéről szóló előrejelzések csak találgatások maradnak. Például a modern fizikai fogalmaknak megfelelően csak az univerzum megfigyelhető részéről tudunk beszélni. Ebben a szakaszban az emberiségnek nincs módja annak bizonyítására, hogy az univerzum zárt rendszer, vagy fordított.
A fluktuációk és a termodinamika második törvénye
A viszonylag kis részecskékből álló rendszerekben jelentős ingadozások vannak, amelyek a termodinamika második törvényétől való eltérések.
A rendszer jellemző fizikai mennyiség ingadozása. a rendszer részecskéinek kaotikus termikus mozgásának köszönhetően a középértékének nagyságának valós értékének eltérése.
Az ingadozási oszcillációban olyan folyamatokat figyeltek meg, amelyekben a rendszer egy valószínűbb állapotból kevésbé valószínű állapotba kerül, azaz. az entrópia csökken. Például Brownian mozgás. Ezekben a kísérletekben megfigyeljük a nyomás ingadozását kis részecskeméretenként.
Nagyszámú részecske esetén az ingadozások jelentéktelenek. Így a víz hőmérséklete szobahőmérsékleten, egyensúlyban, fokozatváltozást tapasztal.