Угрожает Вселенной тепловая смерть

 

На рубеже XIX-XX столетий, в эпоху господства классической физики, наука о Вселенной столкнулась с рядом так называемых парадоксов. Логическое развитие общепринятых в то время представлений о мироздании привел к выводам, которые вступили в явное противоречие с реальным положением вещей.

Одним из таких «мировых парадоксов» стал «термодинамический парадокс», возникший во время попытки применения науки о тепловые процессы — термодинамики ко всему Вселенной.

В середине прошлого века известный немецкий физик Р. Клаузиус сформулировал так называемое второе начало термодинамики, согласно которому теплота может сама по себе переходить Иилькы от более нагретого тела к менее нагретого и этот процесс продолжается до тех пор, пока температура обоих тел не сравнится. При этом некоторая часть теплоты обесценивается — теряет способность осуществлять работу. Эту необратимую, «потерянную» энергию Клаузиус предложил называть греческим словом «энтропия», что означало «обращена внутрь».

Из второго начала термодинамики непосредственно следует, что в любой замкнутой физической системе все виды энергии должны постепенно превратиться в теплоту, «бежать» в «тепловой океан», а теплота равномерно распределится между всеми телами. Как только это произойдет, наступит «тепловая смерть» системы — все термодинамические процессы в ней полностью прекратятся.

Этот фундаментальный закон, справедливый для любых замкнутых физических систем, Клаузиус распространил на всю Вселенную. Энтропия Вселенной, утверждал он, стремится к определенного максимума и чем больше Вселенная приближается к этому предельного состояния, тем меньше остается возможностей!? к дальнейшим изменениям. А когда этого положения будет достигнуто, все изменения полностью прекратятся и Вселенная застынет в мертвом покое. Наступит «тепловая смерть» мира. Вселенная будет продолжать свое существование, он не исчезнет, не превратится в ничто, но все термодинамические процессы в нем полностью прекратятся.

Нетрудно видеть, что теория «тепловой смерти» мира вступает в открытую противоречие с материалистическими представлениями о вечности движения материи. Поэтому нет ничего удивительного в том, что выводы термодинамики были активно использованы защитниками религии как своеобразный «естественно-научный» доказательство существования бога.

Закон энтропии, открытый Клаузиусом, утверждал, например, папа Пий XII, привел нас к познанию того, что стихийные процессы природы всегда связаны с уменьшением свободной и полезной энергии. Эта роковая судьба настоятельно требует бытия необходимой сущности ... Иными словами, бытие бога.

Еще более откровенно высказываются другие религиозные теоретики. Наука в этом случае, заявляют они, — в союзе с верой: она также утверждает, что мир небезначальний, что он не в себе самом имеет причину и основу бытия, не в свойствах вечной субстанции; эта основа есть вне мира, в бозе.

Если попытаться обобщить рассуждения богословов по этому вопросу, то они сводятся примерно к следующему: в момент создания мира ему была, непостижимым для нас образом, то есть божественной силой предоставлена определенная энергия, которая в наибольшей степени способна к действию. Со времени акта созидания эта заведена богом «пружина мирового часов» постепенно раскручивается. При этом процессы разрушения преобладают во Вселенной над процессами созидания. Вселенная идет к своей гибели ...

Ф. Энгельс подверг теорию «тепловой смерти» Вселенной основательной критике. Он указал на то, что перенос второго начала термодинамики, то есть закона возрастания энтропии, на вся Вселенная абсолютно неправомерно.

Эта мысль, высказанная Энгельсом, в современной науке получила убедительное теоретическое подтверждение. Как показал выдающийся американский физик Р. Толмена, вывод о неизбежности перехода замкнутой физической системы в состояние термодинамического равновесия справедлив только для таких систем, которые находятся в неизменных, стационарных внешних условиях.

Если замкнутая система имеет переменное гравитационное поле, то с точки зрения общей теории относительности это поле становится относительно системы, которая его родила, нестационарным внешним фактором, оно не является ее составной частью. Интимы словам, такую систему уже нельзя считать замкнутой. Итак, вывод о стремлении ее энтропии до определенного максимума оказывается совсем неправомерным.

Поскольку наша Вселенная расширяется, создаваемое им гравитационное поле как раз е переменным. А это и означал, что нельзя считать Вселенную замкнутой системой и применять к нему второе начало термодинамики.