Лекция Философские проблемы астрономии и космологии

17
При всех своих превращениях из одного вида в другой энергия не исчезает и не возникает из
ничего. Общее количество энергии остается постоянным. Казалось бы, из этого закона
неизбежно вытекает вечный круговорот материи во Вселенной. В самом деле, если в
Природе при всех изменениях материи она не исчезает и не возникает из ничего, а лишь
переходит из одной формы существования в другую, то Вселенная вечна, и материя, ее
составляющая, пребывает в вечном круговороте. Таким образом, погасшие звезды снова
превращаются в источник света и тепла. Никто, конечно, не знал. как это происходит, но
убеждение в том, что Вселенная в целом всегда одна и та же, было в прошлом веке почти
всеобщим.
Тем неожиданнее прозвучал вывод из второго закона термодинамики, открытого в
прошлом веке англичанином У. Кельвином и немецким физиком Р. Клаузиусом. При всех
превращениях различные виды энергии в конечном счете переходят в тепло, которое,
будучи предоставлено себе, стремится к состоянию термодинамического равновесия, то есть
рассеивается в пространстве. Так как такой процесс рассеяния тепла необратим, то рано или
поздно все звезды погаснут, все активные процессы в Природе прекратятся и Вселенная
превратится в мрачное замерзшее кладбище. Наступит «тепловая смерть Вселенной».
Ошеломляющее впечатление, произведенное на естествоиспытателей прошлого века
вторым началом термодинамики, было особенно сильно еще и потому, что вокруг себя, в
окружающей нас Природе они не видели фактов, его опровергающих. Наоборот, все,
казалось, подтверждало мрачные прогнозы Клаузиуса.
Конечно, есть в Природе и антиэнтропийные процессы, при которых беспорядок, а
значит, и энтропия уменьшаются. Таковы процессы, происходящие в органическом мире, в
человеческой деятельности. Но при более глубоком рассмотрении ситуации всегда
оказывается, что уменьшение беспорядка в одном месте неизбежно сопровождается его
увеличением в другом. Более того, возникший по вине человека беспорядок значительно
превышает тот порядок, который он внес в Природу, так что, в конечном счете, энтропия и
тут продолжает расти. Встать на позицию Клаузиуса - это значит признать, что Вселенная
имела когда-то начало и неизбежно будет иметь конец. Действительно, если бы в прошлом
Вселенная существовала вечно, то в ней давно наступило бы состояние тепловой смерти, а
так как этого нет, то, по убеждению Клаузиуса и многих других его современников,
Вселенная была сотворена сравнительно недавно. А в будущем, если не случится какое-
нибудь чудо, Вселенную ждет тепловая смерть. 
На опровержение второго начала термодинамики были брошены силы всех
материалистически мыслящих ученых. Так, в 1895 г. Людвиг Больцман предложил свою
вероятностную трактовку второго начала. По его гипотезе, возрастание энтропии
происходит потому, что состояние беспорядка всегда более вероятно, чем состояние
порядка. Но это не означает, что процессы противоположного характера, то есть
самопроизвольные с уменьшением энтропии, абсолютно невозможны. Они в принципе
возможны, хотя и крайне маловероятны.
Всюду мы наблюдаем, как тепло от более горячего тела переходит к более холодному.
Однако в принципе возможно и другое: кусок льда, брошенный в печь, увеличит ее жар. Не
исключено и такое событие, что все молекулы воздуха в нашей комнате соберутся вдруг в
одном ее углу, а вы погибнете от удушья в другом. Наконец, возможно, что обезьяна,
посаженная за пишущую машинку, случайно выстучит пальцем сонет Шекспира. Все эти
события возможны, но вероятность их близка к нулю. Такова же, по Больцману, вероятность
существования нас с вами.
Больцман не сомневался, что Вселенная бесконечна в пространстве и времени. В
основном и почти всегда она пребывает в состоянии тепловой смерти. Однако иногда в
некоторых ее районах возникают крайне маловероятные отклонения (флуктуации) от
обычного состояния Вселенной. К одной

жүктеу/скачать 352,46 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: