«Тепловая смерть Вселенной»

(«Теплова́я смерть» Вселе́нной, )

ошибочный вывод о том, что все виды энергии во Вселенной в конце концов должны перейти в энергию теплового движения, которая равномерно распределится по веществу Вселенной, после чего в ней прекратятся все макроскопические процессы.

Этот вывод был сформулирован Р. Клаузиусом (1865) на основе второго начала термодинамики (См. Второе начало термодинамики). Согласно второму началу, любая физическая система, не обменивающаяся энергией с другими системами (для Вселенной в целом такой обмен, очевидно, исключен), стремится к наиболее вероятному равновесному состоянию — к так называемому состоянию с максимумом энтропии (См. Энтропия). Такое состояние соответствовало бы «Т. с.» В. Ещё до создания современной космологии (См. Космология) были сделаны многочисленные попытки опровергнуть вывод о «Т. с.» В. Наиболее известна из них флуктуационная гипотеза Л. Больцмана (1872), согласно которой Вселенная извечно пребывает в равновесном изотермическом состоянии, но по закону случая то в одном, то в другом её месте иногда происходят отклонения от этого состояния; они происходят тем реже, чем большую область захватывают и чем значительнее степень отклонения. Современной космологией установлено, что ошибочен не только вывод о «Т. с.» В., но ошибочны и ранние попытки его опровержения. Связано это с тем, что не принимались во внимание существенные физические факторы и прежде всего Тяготение.С учётом тяготения однородное изотермическое распределение вещества вовсе не является наиболее вероятным и не соответствует максимуму энтропии. Наблюдения показывают, что Вселенная резко нестационарна. Она расширяется, и почти однородное в начале расширения вещество в дальнейшем под действием сил тяготения распадается на отдельные объекты, образуются скопления галактик, галактики, звёзды, планеты. Все эти процессы естественны, идут с ростом энтропии и не требуют нарушения законов термодинамики. Они и в будущем с учётом тяготения не приведут к однородному изотермическому состоянию Вселенной — к «Т. с.» В. Вселенная всегда нестатична и непрерывно эволюционирует.

Лит.: Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Строение и эволюция Вселенной, М.,1975.

И. Д. Новиков.

ТЕПЛОВАЯ СМЕРТЬ ВСЕЛЁННОЙ

ошибочный вывод о том, что все виды энергии во Вселенной в конце концов должны перейти в энергию теплового движения, к-рая равномерно распределится по в-ву Вселенной, после чего в ней прекратятся все макроскопич. процессы. Этот вывод был сформулирован нем. физиком Р. Клаузиусом (1865) на основе второго начала термодинамики. Согласно 2-му началу, любая физ. система, не обменивающаяся энергией с др. системами (для Вселенной в целом такой обмен, очевидно, исключён), стремится к наиболее вероятному равновесному состоянию? к состоянию с максимумом энтропии. Такое состояние соответствовало бы «Т. с.» В. Ещё до создания совр. космологии были сделаны многочисл. попытки опровергнуть вывод о «Т. с.» В. Наиболее известна из них флуктуац. гипотеза австр. физика Л. Больцмана (1872), согласно к-рой Вселенная извечно пребывает в равновесном изотермич. состоянии, но по закону случая то в одном, то в другом её месте иногда происходят отклонения от этого состояния; они происходят тем реже, чем большую область захватывают и чем значительнее степень отклонения. Совр. космологией установлено, что ошибочен не только вывод о «Т. с.» В., но ошибочны и ранние попытки его опровержения. Связано это с тем, что не принимались во внимание существенные физ. факторы, и прежде всего тяготение. С учётом тяготения однородное изотермич. распределение в-ва не явл. наиболее вероятным и не соответствует максимуму энтропии. Наблюдения показывают, что Вселенная резко нестационарна. Она расширяется, и почти однородное в начале расширения в-во в дальнейшем под действием сил тяготения распадается на отд. объекты, образуются скопления галактик, галактики, звёзды, планеты. Все эти процессы естественны, идут с ростом энтропии и не требуют нарушения законов термодинамики. Они и в будущем с учётом тяготения не приведут к однородному изотермич. состоянию Вселенной — к «Т. с.» В. Вселенная эволюционирует, оставаясь всегда нестатичной.

"ТЕПЛОВАЯ СМЕРТЬ" ВСЕЛЕННОЙ

- гипотеза, выдвинутая Р. Клаузиусом (R. Clausius, 1865) как-экстраполя-ция второго начала термодинамики на всю Вселенную. Согласно Клаузиусу, "энергия мира постоянна, энтропия мира стремится к максимуму". Т. е. Вселенная должна прийти в состояние полного равновесия термодинамического (состояние "тепловой смерти"). Однако экстраполяция второго начала термодинамики, установленного в лаб. условиях, на всю Вселенную необоснованна. Вселенная не является обычной замкнутой изолированной системой, для к-рой формулируются законы термодинамики.

Для рассмотрения эволюции Вселенной (в частности, тепловой) необходимо учесть переменное гравитац. поле (см. Космология). А. А. Фридман доказал, что Вселенная, заполненная тяготеющим веществом, не может быть стационарной, а должна расширяться или сжиматься. В этом случае из возрастания энтропии не следует стремления системы к термодинамич. равновесию и парадокс "Т. с." В. не возникает (см. также Энтропия Вселенной),

Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория поля, 7 изд., М., 1988; Толмен Р., Относительность, термодинамика и космология, пер. с англ., М., 1974, гл. 10; Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Строение и эволюция Вселенной, М., 1975; Вейнберг С., Гравитация и космология, пер. с англ., М., 1975. Д. Н. Зубарев.

ТЕПЛОВА́Я СМЕРТЬ ВСЕЛЕ́ННОЙ

гипотетич. состояние мира, к к-рому якобы должно привести его развитие в результате превращения всех видов энергии в тепловую и равномерного распределения последней в пространстве; в таком случае Вселенная должна прийти в состояние однородного изотермич. равновесия, характеризуемого макс. энтропией. Допущение Т. с. в. формулируется на основе абсолютизации второго начала термодинамики, согласно к-рому энтропия в замкнутой системе может только возрастать. Между тем у второго начала термодинамики, хотя оно и обладает очень большой сферой действия, есть существ. ограничения. К ним, в частности, относятся многочисленные флуктуационные процессы – броуновское движение частиц, возникновение зародышей новой фазы при переходе вещества из одной фазы в другую, самопроизвольные колебания температуры и давления в равновесной системе и т.п. Еще в трудах Л. Больцмана и Дж. Гиббса было установлено, что второе начало термодинамики имеет статистич. природу и предписываемое им направление процессов фактически является лишь наиболее вероятным, но не единственно возможным. В общей относительности теории показано, что благодаря наличию гравитац. поля в гигантских космич. термодинамич. системах их энтропия может все время возрастать без того, чтобы они достигали равновесного состояния с макс. значением энтропии, т.к. такого состояния в этом случае вообще не существует. Невозможность существования к.-л. абсолютного равновесного состояния у Вселенной связана также с тем фактом, что в нее входят структурные элементы все возрастающего порядка сложности. Поэтому допущение Т. с. в. несостоятельно.

Лит.: Самойлович А. Г., Термодинамика и статистическая физика, М., 1953; Рейхенбах Г., Направление времени, пер. с англ., М., 1962; Станюкович К. П., К вопросу о так называемой "тепловой смерти вселенной", "ВФ", 1962, No 3; Ландау Л., Лифшиц Е., Теория поля, 4 изд., М., 1962 (Теоретическая физика, т. 2); Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Релятивистская астрофизика, М., 1967.

Ю. Молчанов. Москва.

ТЕПЛОВАЯ СМЕРТЬ ВСЕЛЕННОЙ — ошибочный вывод, сделанный в XIX в. на основе второго начала термодинамики (см. законы термодинамики), о том, что все виды энергии во Вселенной в конце концов должны перейти в энергию теплового движения, которая равномерно распределится по веществу Вселенной, после чего в ней прекратятся все макроскопические процессы, т.е. наступит состояние «тепловой смерти». Современной космологией установлено, что Вселенная резко нестационарна, она эволюционирует, оставаясь всегда нестатичной благодаря действию сил тяготения, которые не требуют нарушения законов термодинамики.