Ацюковский В.А. Концепции современного естествознания. М.: ИД СП, 2006.

В начало   Другие форматы   <<<     Страница 135   >>>

  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135 136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  195  196  197  198  199  200  201  202  203  204  205  206  207  208  209  210  211  212  213  214  215  216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227  228  229  230  231  232  233  234  235  236  237  238  239  240  241  242  243  244  245  246  247  248  249  250  251  252  253  254  255  256  257  258  259  260  261  262  263  264  265  266  267  268  269  270  271  272  273  274  275  276  277  278  279  280  281  282  283  284  285  286  287  288  289  290  291  292  293  294  295  296  297  298  299  300  301  302  303  304  305  306  307  308  309  310  311  312  313  314  315  316  317  318  319  320  321  322  323  324  325  326  327  328  329  330  331  332  333  334  335  336  337  338  339  340  341  342  343  344  345  346  347  348  349  350  351  352  353  354  355  356  357  358  359  360  361  362  363  364  365  366  367  368  369  370  371  372  373  374  375  376  377  378  379  380  381  382  383  384  385  386  387  388  389  390  391  392  393  394  395  396  397  398  399  400  401  402  403  404  405  406  407  408  409  410  411  412  413  414  415  416  417  418  419  420  421  422  423  424  425  426  427  428  429  430  431  432  433  434  435  436  437  438  439  440  441  442  443  444  445  446 

небесными телами сила тяготения со стороны всех тел Вселенной на данное тело оказывается бесконечно большой или неопределенной. Результат зависит от способа вычислений, причем в этом случае относительные скорости небесных тел могли бы быть бесконечно большими. Так как ничего похожего в космосе не наблюдается, Х.Зелигер сделал вывод, что количество небесных тел ограничено, а значит* Вселенная не бесконечна.

Одно время казалось, что выход из затруднения найден. Если звезды образуют звездные системы, те - галактики, те, в свой очередь, сверхгалактики и так до бесконечности, то в такой модели Вселенной, предложенной Ламбертом и Шарлье, мироздание будет состоять из иерархии материальных систем разных масштабов. Можно показать, что в такой «иерархической» Вселенной, несмотря на ее беспредельность, гравитационный парадокс, так же, как и фотометрический, будет отсутствовать.

Однако наблюдения показали, что, по крайней мере, в пределах доступной нам части Мироздания Вселенная не соответствует схеме Ламберта-Шарлье, и, таким образом, гравитационный парадокс разрешен не был.

Термодинамический парадокс

В середине прошлого века был открыт великий закон Природы - Закон сохранения энергии: при всех своих превращениях из одного вида в другой энергия не исчезает и не возникает из ничего. Общее количество энергии остается постоянным. Этот закон, множество раз проверенный опытом, практикой, и ныне считается основным законом Природы.

Термодинамика - раздел физики, изучающий природу тепловых процессов и различные превращения тепловой энергии. То, что тепловая энергия, как и другие виды энергии, не исчезает при своих превращениях и не возникает из ничего, есть частное выражение Первого закона («Первого начала») термодинамики. Но в термодинамике существует Второй закон, говорящий не о количестве энергии, а об ее качестве.

Второй закон термодинамики состоит в том, что при всех превращениях различные виды энергии в конечном счете переходят в тепло, которое, будучи предоставлено себе, рассеивается в мировом пространстве. Тепло может переходить только от более нагретого к менее нагретому телу. И когда все температуры уравняются, все процессы остановятся и наступит всеобщая смерть. Ее так и назвали - «Тепловая Смерть».

В ходе рассуждений о «Тепловой Смерти» немецкий физик Р.Клаузиус, сформулировавший проблему в 1850 г., ввел некоторую математическую величину, названную им энтропией. В буквальном переводе с греческого «энтропия» означает «обращение внутрь», то есть замыкание в себе, неиспользование. По существу же энтропия есть мера беспорядка в какой-либо системе тел. Чем больше беспорядок, тем больше и энтропия. По утверждению Клаузиуса, энтропия всюду в мире в конечном счете только возрастает. Мир неуклонно стремится к полному беспорядку, его энтропия стремится к максимуму.

«Чем больше Вселенная приближается к этому предельному состоянию, в котором энтропия достигнет своего максимума, тем меньше поводов к дальнейшим изменениям, - писал Клаузиус. - А если бы это состояние было наконец вполне достигнуто, то прекратились бы все изменения и Вселенная застыла бы среди вечного покоя».

Ошеломляющее впечатление, произведенное на естествоиспытателей прошлого века Вторым законом термодинамики было особенно сильным еще и потому, что вокруг себя, в окружающей нас Природе они не видели фактов, его опровергающих. Наоборот, казалось, все подтверждало мрачные прогнозы Клаузиуса.

Ни один материалист, твердо знающий, что Вселенная не может иметь конца, не мог согласиться с подобной точкой зрения. На опровержение Второго закона термодинамики были брошены силы всех материалистически мыслящих крупных ученых. Шведский ученый С.Аррениус писал, что если бы Второй закон имел универсальный характер, ведущий к тепловому вырождению всей Вселенной, «то эта «смерть тепла» за бесконечно долгое время существования мира давно бы уже наступила, чего, однако, не случилось. Или нужно допустить, что мир существует не бесконечно долго и что он имел свое начало, это, однако, противоречит1 первой части положения Клаузиуса, устанавливающей, что энергия мира постоянна, ибо тогда пришлось бы допустить, что вся энергия возникла в момент творения. Но это для нас совершенно непонятно, и мы должны поискать случая, для которого формула энтропии Клаузиуса не приложима».

Возникла альтернатива: либо отказаться от одного из начал термодинамики, либо в той или иной форме признать возможность парадокса. От начал термодинамики не стали отказываться, ибо они представляют законы, регулирующие процессы, которые протекают в материальном мире. Парадокс же, связанный с утверждениями о далеком прошлом, не представлял «прямой угрозы» известным тогда законам науки, и его разрешение можно было отодвинуть на неопределенное будущее.

В 1895 г. немецкий физик J1.Больцман предложил вероятностную трактовку «Второго начала». Больцман не сомневался, что Вселенная бесконечна в пространстве и времени. Он полагал, что в основном она почти всегда и пребывает в состоянии «Тепловой Смерти». Однако иногда в некоторых ее районах возникают крайне маловероятные отклонения (флуктуации) от обычного состояния Вселенной. К одной из них принадлежит Земля с ее населением и весь видимый нами космос. На Земле, а может быть и где-то еще в космосе, создались условия, блогоприятные для возникновения и развития жизни вплоть до стадии «мыслящих существ». Но это лишь случайное и крайне маловероятное отклонение от нормы. В целом же по Больцману, Вселенная - это безбрежный мертвый океан с некоторым количеством островков жизни.

Мрачная гипотеза хотя и подвергла сомнению всеобщность и строгую обязательность «Второго начала», но она не смогла удовлетворить оптимистически мыслящих ученых. Поэтому поиски были продолжены, но они были направлены не на пересмотр исходных положений, приведших к космологичес



Hosted by uCoz