Гіпотеза про теплову смерть всесвіту Презентація з предмету фкхм студентки 1 курсу 11-хт групи Бойко Дар'ї

Ім'я файлу: Гіпотеза про теплову смерть всесвіту.pptx
Розширення: pptx
Розмір: 2618кб.
Дата: 13.02.2022
скачати
Пов'язані файли:
ПРОЕКТ.docx
Електричний струм. Джерела.doc
05. А та П (ПЗ).doc
dozd_cherv (1).doc
практична 3.doc
отруєння сг тварин.doc
Історія фотографії.docx
165615.pptx
cbc37516e59971b874b61d3f0e2cbea7.docx
2022р.docx
Завд 10 ситуац завд №1.docx
Магнетизм.docx
Стаття_пед.партнер.doc
цивільний захист.docx
Хто я.docx
Документ Microsoft Word.docx
Теми доповідей і рефератів з оптики.docx

Гіпотеза про теплову смерть всесвіту

Презентація з предмету ФКХм. студентки 1 курсу 11-ХТ групи Бойко Дар'ї

Теплова смерть

Теплова смерть - термін, що описує кінцевий стан будь-якої замкнутої термодинамічної системи, і Всесвіту зокрема. При цьому ніякого направленого обміну енергією спостерігатися не буде, тому що всі види енергії перейдуть в теплову. Термодинаміка розглядає систему, що знаходиться в стані теплової смерті, як систему, в якій термодинамічна ентропія максимальна.

Висновок про теплову смерть Всесвіту був сформульований Рудольфом Клаузіусом в 1865 році на основі другого закону термодинаміки. За цим законом, будь-яка фізична система, що не обмінюється енергією з іншими системами прагне до найбільш вірогідного рівноважного стану — до так званого стану з максимумом ентропії. Такий стан відповідав би тепловій смерті Всесвіту. Настане "теплова смерть" світу. Всесвіт продовжуватиме своє існування, він не зникне, не перетвориться на ніщо, але всі термодинамічні процеси в ньому повністю припиняться.

Рудольф Клаузіус

німецький фізик, який працював у області термодинаміки, сформулював другий закон термодинаміки, запровадив поняття ентропії.

ЕНТРОПІ́Я - функція стану термодинамічної системи, яка характеризує розсіювання енергії, зумовлене перетворенням усіх видів її на теплову і рівномірним розподілом тепла між тілами.

Значущість цієї величини для фізики обумовлена тим, що поряд з температурою, її використовують для опису термічних явищ і термічних властивостей макроскопічних об'єктів. Ентропію також називають мірою хаосу.

Ще до створення сучасної космології були зроблені численні спроби спростувати висновок про теплової смерті Всесвіту. Найбільш відома з них флуктуаційна гіпотеза Людвіга Больцмана (1872 рік), відповідно до якої Всесвіт одвічно перебуває в рівноважному ізотермічному стані, але за законом випадку то в одному, то в іншому її місці інколи відбуваються відхилення від цього стану; вони відбуваються тим рідше, чим більшу область захоплюють і чим значнішим є ступінь відхилення.

Людвіг Больцман

австрійський фізик, який зробив великий внесок у розвиток термодинаміки й статистичної фізики на основі атомістичних уявлень.

На сучасному етапі існування (13,72 млрд років) Всесвіт випромінюється як абсолютно чорне тіло з температурою 2,725 К. Максимум спектру випромінювання припадає на частоту 160,4 ГГц (мікрохвильове випромінення), що відповідає довжині хвилі 1,9 мм. Воно є ізотропним з точністю до 0,001%.

Сучасний стан всесвіту

Ні довести, ні спростувати гіпотезу теплової смерті Всесвіту сучасними науковими силами неможливо, оскільки наші знання про нього все ще мізерно малі, і ми не можемо з повною впевненістю стверджувати, що Всесвіт не перебуває під дією зовнішніх сил, або може розглядатися як замкнута термодинамічна система. Однак саме поняття теплової смерті стало першим кроком до усвідомлення можливої кінцівки існування Всесвіту, хоча нам і невідомо, коли і за яким сценарієм відбудеться його загибель.

Одні вчені стверджують, що теплова смерть Всесвіту неможлива, так як другий закон термодинаміки невірний або просто неточний, тому що його не можна застосувати до всього Всесвіту в цілому. Справа в тому, що через випадкові коливання ентропія в системі буде завжди нижче максимуму.

Ще одним аргументом проти теорії Клаузіуса стає розуміння Всесвіту як нескінченності, тому його не можна назвати ні замкнутої, ні незамкненою системою. Тому цілком логічно припустити, що в умовах нескінченності другий закон термодинаміки не застосуємо в принципі, або він повинен бути доповнений.

Будь-яка система прагне до стану з найвищою ентропією, що схоже на дослід з напоєм лате-мак'ято. Спочатку в ньому є декілька різних шарів, але через деякий час вони охолонуть і розчиняться, допоки напій не стане однорідним. Те саме стосується і всесвіту.

Як відбувається розпад всесвіту ?

У той час як він ставатиме все більшим і більшим, матерія буде поступово розпадатися та розпорошуватися. В якийсь момент часу, після багатьох поколінь зірок всі газові хмари, потрібні для їхнього формування закінчаться і всесвіт стане темним. Помруть останні зорі. Протягом трильйонів років випаруються і зникнуть чорні діри завдяки так званому випромінюванню Гокінга.

Коли цей процес скінчиться, залишиться лише розріджений газ з фотонів та легких частинок лептонів, допоки й вони не зникнуть остаточно. Тоді будь-які процеси у всесвіті припиняються, рівень ентропії зростає до максимуму, і всесвіт стає назавжди мертвим. Хіба що, теоретично можливо, що після неймовірно довгого проміжку часу може відбутися спонтанне зниження рівня ентропії, як наслідок чогось на кшталт квантового тунелювання, що призведе до нового Великого Вибуху.

Концепція теплової смерті всесвіту в масовій культурі

Темі теплової смерті всесвіту присвячений ряд науково-фантастичних оповідань (наприклад, оповідання "Останнє питання" Айзека Азімова).

Ролі людства в тепловій смерті всесвіту присвячена пісня "Неминучість" російської групи Complex Numbers.

Дякую за увагу !
скачати