Аз есмь. Смысл прошлого, настоящего и будущего - страница 13

Шрифт
Интервал


Величина энтропии Вселенной в этом состоянии будет максимальной, хотя и не ясно, какой именно по абсолютной величине.

В своей истории физика давала противоречивые, взаимоисключающие ответы на этот вопрос. Рудольф Клаузиус в 1865 году на основе формул классической термодинамики обосновал гипотезу о «тепловой смерти» Вселенной. Так как температура стоит в знаменателе формулы для расчёта энтропии, то в теории получалось так, что со временем, при повсеместном достижении веществом температуры абсолютного нуля, энтропия достигнет бесконечно большой величины и все процессы теплообмена во Вселенной необратимо и навсегда прекратятся, что и будет означать её «смерть».

В 1872 году Людвиг Больцман выдвинул гипотезу, что на самом деле Вселенная пребывает в равновесном состоянии (то есть, не изменяется во времени), а отклонения от неравновесного состояния, такие как, например, в Солнечной и в других звёздных системах – суть случайные флуктуации, вероятность которых крайне мала. Для расчёта энтропии Больцман предложил статистическую формулу S = k ln(W), где W – термодинамическая вероятность нахождения рассматриваемой системы в текущем состоянии, k – фундаментальная константа. Формула Больцмана оказалась настолько важна для современной физики, что даже была размещена на его надгробном памятнике в Вене (Австрия).

Макс Планк в 1911 году предложил гипотезу о том, что при абсолютном нуле энтропия Вселенной будет нулевой. Это предположение Планк ввёл в физику в виде постулата – своей формулировки третьего начала термодинамики. Современная статистическая физика считает, что достижение Вселенной температуры абсолютного нуля практически неизбежно, то есть имеет стопроцентную вероятность. Так как такое состояние системы может быть реализовано только одним способом, то W = 1. Следовательно, если воспользоваться для расчёта энтропии формулой Больцмана S = k ln(1) = 0.

Упомянем для справки, что сейчас температура Вселенной, того самого черного неба в котором мерцают ночью звезды, всего на 2,7 градуса выше абсолютного нуля и такие условия необходимы для обеспечения жизни, которая на нашей планете существует только потому, что имеется разница между температурой на поверхности Солнца (около 6000 К) и температурой космоса (2,7 К). При этом энергия Солнца зарезервирована с момента возникновения Вселенной в водороде, из которого Солнце в основном и состоит, и который оно относительно медленно превращает в гелий и другие элементы, освобождая в этом процессе энергию. На этом длительном энергетическом дисбалансе между температурой Солнца и температурой космоса построена вся жизнь на нашей планете. Воистину, Бог – величайший инженер!