Каталог Минералов
 
Новости / Внеземное / Грозит ли Вселенной тепловая смерть?

обсудить на форуме



18.10.2009

Грозит ли Вселенной тепловая смерть?


Астрономы посчитали суммарную энтропию - меру хаоса - во Вселенной. В результате им удалось установить, что одними из главных источников «беспорядка» в космосе являются сверхмассивные черные дыры. Статья ученых выйдет в журнале The Astrophysical Journal.

В рамках работы астрономы вычисляли так называемую термодинамическую энтропию, которая является функцией возможного количества состояний системы. Выяснилось, что во Вселенной в настоящее время порядка 10104 единиц энтропии, что на 1-3 порядка больше предыдущих оценок этой величины.

Подобный разброс, по словам ученых, обусловлен тем, что в новой работе они использовали самые современные астрономические данные, а также учитывали вклад темной материи. В частности, им удалось установить, что сверхмассивные черные дыры в галактиках вносят существенный вклад в суммарную энтропию.

По словам ученых, энтропия напрямую связана с тепловой смертью Вселенной. Этот термин описывает такое состояние замкнутой термодинамической системы (в данном случае Вселенной), при котором энтропия максимальна. В таком состоянии внутри невозможны тепловые процессы, в том числе и поддерживающие жизнь.

Многие специалисты, однако, отмечают, что энтропию черных дыр можно не учитывать. Дело в том, что «хаос» дыр оказывается надежно заперт мощнейшей гравитацией, в результате чего эти объекты слабо влияют на перераспределение тепла во Вселенной.

Для справки: "Тепловая смерть" Вселенной (ТСВ), 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. 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. Такое состояние соответствовало бы ТСВ.

Ещё до создания современной космологии были сделаны многочисленные попытки опровергнуть вывод о ТСВ. 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 ТСВ, 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 ТСВ. Вселенная всегда нестатична и непрерывно эволюционирует.



Читайте новости Каталога Минералов на Яндекс
обсудить на форуме



новости из рубрики Внеземное
  • 23.07.2025 Предлагается создание криохранилища биоразнообразия на Луне
    Ученые рассматривают возможность сохранения сокращающегося биологического разнообразия на Луне путем криоконсервации. Луна подходит для этого благодаря естественным условиям. Однако такой подход потребует разработки специализированных систем доставки и хранения образцов, а также развития лунной инфраструктуры. »»»

  • 22.07.2025 Изучен элементный состав наиболее удаленной известной галактики
    По результатам наблюдений за наиболее удаленной из известных галактикой установлено, что она содержит примерно в 10 раз больше тяжелых химических элементов, чем предполагалось, включая кислород. Это свидетельствует о значительно более быстрых процессах эволюции ранней Вселенной, чем считалось. »»»

  • 21.07.2025 Изучен метеорит Агуас Заркас
    Путем исследования упавшего в 2019 г. в Коста-Рике метеорита Агуас Заркас ученые установили, что данный объект при входе в атмосферу имел диаметр около 60 см и является фрагментом более крупного астероида из внешних областей пояса астероидов. Его материал хорошо сохранился, пройдя атмосферу и столкнувшись с Землей. »»»

  • 17.07.2025 Впервые обнаружена суперземля на удаленной орбите
    Ученые впервые обнаружили суперземлю на удаленной орбите, в то время как ранее предполагалось, что такие объекты приурочены ко внутренним областям планетных систем. Это свидетельствует о том, что планетные системы формируются по-разному и могут иметь разную структуру. »»»

  • 16.07.2025 Изучено поведение исходных компонентов в недрах молодых планет
    Путем моделирования ученые установили, что в раскаленных недрах молодых планет водород и вода формируют однородную смесь. По мере остывания она начинает разделяться, что приводит к образованию слоистой структуры. »»»

  • 15.07.2025 Обнаружена новая субнептуновая экзопланета
    В системе звезды HD 119355 обнаружена экзопланета субнептунового типа TOI-3493 b. Она крупнее Земли и значительно тяжелее, что свидетельствует о средней плотности. На основе этого выдвинуто 2 гипотезы строения. »»»

  • 15.07.2025 Получены новые данные по атмосфере Урана
    По результатам наблюдений изучено распределение метана по широтам, сезонные и широтные изменения аэрозолей и установлено отсутствие метана в стратосфере Урана. »»»

  • 12.07.2025 Зафиксированы полярные сияния на Нептуне
    Впервые удалось зафиксировать полярные сияния на Нептуне. Они выглядят как голубые пятна и ввиду наклона магнитного поля относительно оси вращения планеты проявляются на средних широтах. »»»

  • 11.07.2025 Установлен перенос аммиака штормами на Юпитере
    По результатам анализа данных наблюдений за Юпитером в период шторма 2016-2017 гг. и моделирования ученые выяснили, что эти явления переносят аммиак между слоями атмосферы: восходящие потоки уносят его в верхние слои из-под облаков, нисходящие возвращают в виде ледяных частиц. »»»

  • 09.07.2025 Обнаружен новый пост-красный сверхгигант
    По результатам наблюдений ученые установили, что звезда HD 144812 является пост-красным сверхгигантом, вращающимся вокруг звезды-компаньона, имеющей диск вещества, сформированный в предыдущую фазу красного сверхгиганта. »»»




  • Моя коллекция
  • Добавить образец
  • Добавить месторождение
  • Предложить новость
  • Управление рассылкой
  • Профайл