Теплова смерть Всесвіту

Відповідно до другого початку термодинаміки, якщо в ізольованій системі мають місце незворотні процеси, то ентропія такої системи може тільки зростати. Реальні процеси, як свідчить досвід, є незворотними. Вони супроводжуються мимовільним перетворенням енергії в теплоту (розсіювання енергії). При цьому внаслідок теплообміну температури тіл вирівнюються. Такі процеси йдуть відповідно до закону збереження енергії і з законом зростання ентропії. Це дало підставу Клаузиусу стверджувати: енергія світу залишається постійною, ентропія Всесвіту прагне до максимуму.
З твердження Клаузиуса випливає, що з часом всі види енергії у Всесвіті перетворюються в енергію теплових рухів, а остання внаслідок теплообміну перерозподіляється між тілами. Ця обставина призводить до того, що на всіх ділянках світу встановлюється однакова температура. Всесвіт при цьому приходить в стан рівноваги, її енергія повністю складається з енергії теплового руху. У такому стані в системі немає місця перетворенням енергії теплового руху в інші види енергії, як і немає причин, що викликають в системі ті чи інші процеси.
Повсюдне рівність температур унеможливлює перетворення теплоти в роботу, оскільки для роботи теплової машини абсолютно необхідна наявність тіл з різною температурою (нагрівач і холодильник). Клаузіус назвав такий стан Всесвіту “теплової смертю”.
Помилковість висновку про “теплової смерті Всесвіту” пов’язана з поширенням другого початку термодинаміки, справедливого для систем кінцевих розмірів, на весь Всесвіт, яка цій умові не задовольняє. До Всесвіту в цілому незастосовні такі поняття як “ізольована система”, “рівноважний стан”. Зокрема, Всесвіт як система не прагне до якогось стану, який був би для неї більш рівноважним, ніж те, в якому вона вже знаходиться. Таким чином, узагальнення, зроблене Клаузиусом, слід визнати незаконним.

Посилання на основну публікацію