Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Проблема теплової смерті Всесвіту

Реферат: Проблема теплової смерті Всесвіту

Зміст

Запровадження

1. Поняття Всесвіту

2. Проблема теплової смерті Всесвіту

2.1 Другий закон термодинаміки

2.2 "За" і "проти" теорії теплової смерті

Укладання

Запровадження

У цьому роботі поговоримо про майбутньому нашого Всесвіту. Про майбутнє дуже далекому, настільки, що є, настане воно. Життя невпинно й розвиток науки істотно змінюють наші уявлення та Всесвіт, про її еволюції, і законах, управляючих цієї еволюцією. У насправді, існування чорних дір передбачене ще у вісімнадцятому столітті. Але як у другій половині ХХ століття їх почали розглядати, як гравітаційні могили масивних зірок як і місця, куди може навічно «провалитися» значної частини речовини, доступного спостереженням, выбывая із загального круговороту. А пізніше став відомий, що чорні діри випаровуються отже, повертають поглинений, хоч й інші обличчя. Нові ідеї постійно висловлюються космофизиками. Тому картини, намальовані ще нещодавно, несподівано виявляються застарілими.

Однією з найбільш дискусійних які вже близько 100 років є питання про можливість досягнення рівноважного стану у Всесвіті, що еквівалентно поняттю її «теплової смерті». У цьому роботі ми бачимо розглянемо його.

1. Поняття Всесвіту

A що таке Всесвіт? Вчені під цим терміном розуміють максимально велику область простору, що включає у собі й усе доступні з вивчення небесні тіла, і їх системи, тобто. як Метагалактику, і можливе оточення, ще впливає на характер і розподілу і руху тіл у її астрономічної частини.

Відомо, що Метагалактика перебуває у стані приблизно однорідної і изотропного розширення. Усі галактики видаляються друг від друга зі швидкістю тим більшої, що більше відстань з-поміж них. З часом швидкість цього розширення зменшується. З віддалі 15-20 мільярдів світлових років видалення відбувається з швидкістю, близька до швидкості світла. З цієї та інших причин, ми можемо бачити більш далекі об'єкти. Є б якийсь «обрій видимості». Речовина у цьому обрії перебуває у сверхплотном («сингулярному», тобто. особливому) стані, що не воно було момент умовного початку розширення, хоча ці гроші є та інші припущення. Через кінцівки швидкості поширення світла (300000 км/с) ми можемо знати, що відбувається на обрії зараз, та деякі теоретичні розрахунки дозволяють думати, що поза межами горизонту видимості речовина розподілено у просторі приблизно від тієї ж щільністю, як і усередині нього. Саме це наводить як до однорідному розширенню, і до наявності обрію. Тому часто Метагалактику не обмежують видимої частиною, а розглядають як сверхсистему, отождествленную з усім Всесвітом загалом, яку нині вважає щільність однорідної. У найпростіших космологічних побудовах розглядають дві основні варіанти поводження Всесвіту – необмежене розширення, у якому середня щільність речовини з часом котиться до нуля, і розширення з зупинкою, після якого Метагалактика має розпочати стискатися. У загальній теорії відносності показується, що наявність речовини викривляє простір. У моделі, розширення змінюється стиском, щільність досить висока, і кривизна виявляється такий, що простір «замикається він», подібно поверхні сфери, але у світ із великим, ніж «ми», числом вимірів. Наявність горизонту призводить до того, що й цей просторово кінцевий світ ми можемо бачити повністю. Тому з погляду спостережень замкнутий і щирий світ різняться невідь що сильно.

Найімовірніше, реальний світ влаштований складніше. Багато космологи припускають, що кілька, то, можливо, чи навіть дуже багато метагалактик й вони разом можуть становити якусь нової судової системи, що є частиною деякого ще більше великого освіти (то, можливо, принципово інший природи). Окремі частини цієї гипермира (вселенные у вузькому значенні) може мати зовсім різні властивості, може бути пов'язані друг з одним відомими нам фізичними взаємодіями (або бути слабко пов'язаними, що відбувається у разі з так званого полузамкнутого світу). У цих частинах гипермира виявлятися інші закони природи, а фундаментальні константи типу швидкості світла може мати інших значень чи взагалі відсутні. Нарешті, в вселених може бути таке, як ми, число просторових вимірів.

2. Проблема теплової смерті Всесвіту

2.1 Другий закон термодинаміки

За другим закону (початку) термодинаміки, процеси, які у замкнутої системі, завжди прагнуть рівноважному стану. Інакше кажучи, якщо ні постійного припливу енергії до системи, що у системі процеси прагнуть загасанню і припинення.

Ідея про допустимості і потреби застосування другого закону термодинаміки до Всесвіту як цілому належить У. Томсону (лорду Кельвину), опублікований її ще 1852 р. Трохи пізніше Р. Клаузиус сформулював закони термодинаміки при застосуванні до всього світу наступному вигляді: 1. Енергія світу постійна. 2. Энтропия світу прагне максимуму.

Максимальна ентропія як термодинамическая характеристика стану відповідає термодинамическому рівноваги. Тому зазвичай інтерпретація цього положення зводилася (часто зводиться і він) до того що, що це руху на світі повинні перетворитися на теплоту, все температури вирівняються, щільність у досить великих обсягах має стати скрізь однаковою. Цей стан й отримало назву теплової смерті Всесвіту.

Реальне розмаїтість світу (крім, успіхів хіба що, розподілу щільності на великих нині можна побачити масштабах) далеке від намальованої картини. Але якщо світ існує вічно, стан теплової смерті віддавна мала б наступити. Отримане протиріччя одержало назву термодинамічної парадоксу космології. Щоб його ліквідувати, потрібно припустити, що існує недостатньо довго. Якщо казати про що спостерігається частини Всесвіту, і навіть про її імовірному оточенні, це, очевидно, і є. Ми говорили про тому, що вона може розширення. Виникла вона швидше за все внаслідок вибухоподібної флуктуації у первинному вакуумі складної природи (чи, можна сказати, в гипермире) 15 чи 20 мільярдів років тому я. Астрономічні об'єкти – зірки, галактики – виникли більш пізньої стадії розширення з спочатку майже суворо однорідної плазми. Проте з відношення до далекому майбутньому питання залишається. Що чекає на нас чи перед людством? Настане рано чи пізно теплова смерть або ж цей висновок теорії із якихось причин хибний?

2.2 «За» і «проти» теорії теплової смерті

Багато видатні фізики (Л. Больцман, З. Арреніус та інших.) категорично заперечували можливість теплової смерті. Разом про те навіть нашого часу щонайменше видатні вчені впевнені у її неминучості. Якщо казати про противників, за винятком Больцмана, котрий звернув увагу до роль флуктуацій, їх аргументація була радше емоційної. Лише тридцятих років нашого століття виникли серйозні міркування щодо термодинамічної світу. Усі зокрема спроби владнання термодинамічної парадоксу можна згрупувати відповідно до трьома основними ідеями, належними у тому основу:

1. Можна думати, що другий закон термодинаміки неточний або ж неправильна його інтерпретація.

2. Другий закон вірний, але неправильна чи неповна система інших фізичних законів.

3. Усі закони вірні, але неприйнятні до усього Всесвіту через якихось її особливостей.

У тому мірою все варіанти можна використовувати і вони справді використовуються, і з різним успіхом, для спростування виведення стосовно можливої теплової смерті Всесвіту в як завгодно такого далекого майбутньому. На перше зауваження пункту зауважимо, що у «Термодинамике» К.А. Путилова (М., Наука, 1981) наводиться 17 різних визначень ентропії, в повному обсязі у тому числі еквівалентні. Ми скажемо, що й пам'ятати статистичне визначення, що враховує наявність флуктуацій (Больцман), другий закон в формулюванні Клаузиуса і Томсона справді виявляється неточним.


Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3