ब्रह्माण्ड की एन्ट्रापी हमेशा बढ़ रही है यह कौन सा नियम है - brahmaand kee entraapee hamesha badh rahee hai yah kaun sa niyam hai

ब्रह्मांड की गर्मी से मौत। क्या हम ब्रह्मांड की गर्मी से मौत का सामना कर रहे हैं? ब्लैक होल का युग

ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों को पूरे ब्रह्मांड में विस्तारित करने का प्रयास किसके द्वारा किया गया था आर क्लॉसियसजिन्होंने निम्नलिखित अभिधारणाओं को सामने रखा।

- ब्रह्मांड की ऊर्जा हमेशा स्थिर रहती है, अर्थात ब्रह्मांड एक बंद प्रणाली है।

- ब्रह्मांड की एन्ट्रापी हमेशा बढ़ रही है।

यदि हम दूसरे पद को स्वीकार करते हैं, तो हमें यह स्वीकार करना चाहिए कि ब्रह्मांड में सभी प्रक्रियाओं का उद्देश्य थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति को प्राप्त करना है, जो कि अधिकतम एन्ट्रापी द्वारा विशेषता है, जिसका अर्थ है अराजकता, अव्यवस्था, ऊर्जा संतुलन की सबसे बड़ी डिग्री। इस मामले में, ब्रह्मांड होगा गर्मी मौतऔर कोई उपयोगी कार्य नहीं होगा, इसमें कोई नई प्रक्रिया या गठन नहीं होगा (तारे नहीं चमकेंगे, नए सितारे और ग्रह बनेंगे, ब्रह्मांड का विकास रुक जाएगा)।

कई वैज्ञानिक इस निराशाजनक संभावना से सहमत नहीं थे, यह सुझाव देते हुए कि ब्रह्मांड में एन्ट्रापी प्रक्रियाओं के साथ-साथ एंटी-एंट्रॉपी प्रक्रियाएं भी होनी चाहिए, जो ब्रह्मांड की गर्मी से होने वाली मृत्यु को रोकती हैं।

इन वैज्ञानिकों में एल. बोल्ट्जमैन थे, जिन्होंने सुझाव दिया कि कणों की एक छोटी संख्या के लिए, ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम लागू नहीं होना चाहिए, क्योंकि इस मामले में प्रणाली के संतुलन की स्थिति के बारे में बोलना असंभव है। साथ ही ब्रह्मांड के हमारे हिस्से को अनंत ब्रह्मांड का एक छोटा सा हिस्सा माना जाना चाहिए। और इतने छोटे क्षेत्र के लिए, सामान्य संतुलन से छोटे उतार-चढ़ाव (यादृच्छिक) विचलन अनुमेय हैं, जिसके कारण ब्रह्मांड के हमारे हिस्से का अराजकता की ओर अपरिवर्तनीय विकास आमतौर पर गायब हो जाता है। ब्रह्मांड में हमारे स्टार सिस्टम के क्रम के अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र हैं, जो अपेक्षाकृत कम समय में थर्मल संतुलन से महत्वपूर्ण रूप से विचलित होते हैं। इन क्षेत्रों में, विकास होता है, अर्थात् विकास, सुधार, समरूपता का उल्लंघन।

बीसवीं सदी के मध्य में, एक नया गैर-संतुलन ऊष्मप्रवैगिकी, या खुली प्रणालियों के ऊष्मप्रवैगिकी , या तालमेलजहां एक बंद पृथक प्रणाली का स्थान एक खुली प्रणाली की मौलिक अवधारणा द्वारा लिया गया था। इस नए विज्ञान के संस्थापक थे आई.आर.प्रिगोझिन(1917-2004) और जी. हेकेनो (1927).

खुली प्रणाली- एक प्रणाली जो पर्यावरण के साथ पदार्थ, ऊर्जा या सूचना का आदान-प्रदान करती है।

एक खुली प्रणाली भी बंद की तरह एन्ट्रापी पैदा करती है, लेकिन एक बंद के विपरीत, यह एन्ट्रापी एक खुली प्रणाली में जमा नहीं होती है, लेकिन पर्यावरण में जारी की जाती है। प्रयुक्त अपशिष्ट ऊर्जा (निम्न गुणवत्ता की ऊर्जा - कम तापमान पर थर्मल) पर्यावरण में समाप्त हो जाती है और इसके बजाय, पर्यावरण से नई ऊर्जा निकाली जाती है (उच्च गुणवत्ता की, एक रूप से दूसरे रूप में बदलने में सक्षम), उपयोगी उत्पादन करने में सक्षम काम।

इन उद्देश्यों के लिए उत्पन्न होना प्रयुक्त ऊर्जा को नष्ट करने और ताजी ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम भौतिक संरचनाओं को अपव्यय कहा जाता है. इस बातचीत के परिणामस्वरूप, सिस्टम पर्यावरण से आदेश निकालता है, साथ ही साथ इस वातावरण में अव्यवस्था का परिचय देता है। नई ऊर्जा, पदार्थ या सूचना के आने से व्यवस्था में असंतुलन बढ़ता है। प्रणाली के तत्वों के बीच पूर्व संबंध, जिसने इसकी संरचना को निर्धारित किया, नष्ट हो गया है। प्रणाली के तत्वों के बीच नए संबंध उत्पन्न होते हैं, जो सहकारी प्रक्रियाओं की ओर ले जाते हैं, अर्थात तत्वों के सामूहिक व्यवहार के लिए। इस प्रकार कोई व्यक्ति खुली व्यवस्थाओं में स्व-संगठन की प्रक्रियाओं का योजनाबद्ध रूप से वर्णन कर सकता है।

ऐसी प्रणाली का एक उदाहरण है लेजर कार्य, जो शक्तिशाली ऑप्टिकल विकिरण पैदा करता है। इस तरह के विकिरण के कणों के अराजक दोलन, बाहर से ऊर्जा के एक निश्चित हिस्से की प्राप्ति के कारण, समन्वित गति उत्पन्न करते हैं। विकिरण के कण उसी चरण में दोलन करना शुरू करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लेजर विकिरण शक्ति कई गुना बढ़ जाती है, पंप की गई ऊर्जा की मात्रा के साथ असंगत।

लेजर में होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन, जर्मन भौतिक विज्ञानी जी. हेकेनो(बी.1927) ने एक नई दिशा का नाम दिया सिनर्जेटिक्स, जिसका प्राचीन ग्रीक में अर्थ है "संयुक्त क्रिया", "बातचीत"।

स्व-संगठन का एक और प्रसिद्ध उदाहरण I.Prigozhin द्वारा अध्ययन की गई रासायनिक प्रतिक्रियाएं हैं। इन प्रतिक्रियाओं में स्व-संगठन उन पदार्थों के बाहर से सिस्टम में प्रवेश से जुड़ा हुआ है जो एक तरफ इन प्रतिक्रियाओं (अभिकर्मकों) को प्रदान करते हैं, और दूसरी तरफ प्रतिक्रिया उत्पादों को पर्यावरण में हटाते हैं। बाह्य रूप से, ऐसा स्व-संगठन समय-समय पर दिखाई देने वाली संकेंद्रित तरंगों के रूप में या प्रतिक्रियाशील घोल के रंग में आवधिक परिवर्तन के रूप में प्रकट हो सकता है। इसी तरह की रासायनिक प्रतिक्रिया रूसी मूल के प्रसिद्ध बेल्जियम के रसायनज्ञ द्वारा प्राप्त और अध्ययन की गई थी आईआर प्रिगोझिन।प्रिगोज़िन ने अपनी रासायनिक प्रतिक्रिया को ब्रुसेल्स शहर के सम्मान में "ब्रुसेलेटर" नाम दिया, जहां प्रिगोगिन रहते थे और काम करते थे, और जहां इस प्रतिक्रिया का पहली बार मंचन किया गया था।

यहां बताया गया है कि खुद प्रिगोगिन ने इस बारे में कैसे लिखा: "मान लीजिए कि हमारे पास दो प्रकार के अणु हैं:" लाल "और" नीला "। अणुओं की अराजक गति के कारण, किसी को उम्मीद होगी कि किसी समय पोत के बाईं ओर अधिक "लाल" अणु होंगे, और अगले क्षण अधिक "नीले" अणु होंगे, और इसी तरह। मिश्रण के रंग का वर्णन करना मुश्किल है: बैंगनी नीले और लाल रंग में यादृच्छिक संक्रमण के साथ। रासायनिक घड़ी को देखते हुए हम एक अलग तस्वीर देखेंगे: पूरे प्रतिक्रिया मिश्रण का रंग नीला होगा, फिर उसका रंग तेजी से लाल में बदल जाएगा, फिर वापस नीला हो जाएगा, और इसी तरह। रंग परिवर्तन नियमित अंतराल पर होता है। एक साथ अपना रंग बदलने के लिए, अणुओं को किसी न किसी तरह एक दूसरे के साथ संबंध बनाए रखना चाहिए। सिस्टम को समग्र रूप से व्यवहार करना चाहिए ”(प्रिगोझिन आई।, स्टेंगर्स आई। अराजकता से आदेश। एम।, 1986। पी। 202-203)।

बेशक, शब्द के शाब्दिक अर्थों में अणुओं के बीच कोई "मिलीभगत" नहीं है और न ही हो सकता है। तथ्य यह है कि एक निश्चित समय पर, सभी अणु एक चरण में कंपन करना शुरू कर देते हैं - नीला, और फिर पूरे मिश्रण ने एक नीला रंग प्राप्त कर लिया। एक निश्चित अवधि के बाद, अणु दूसरे चरण में कंपन करना शुरू कर देते हैं - लाल चरण, और फिर पूरा मिश्रण लाल हो जाता है, आदि, जब तक कि अभिकर्मक की क्रिया समाप्त नहीं हो जाती।

आइए एक और उदाहरण लेते हैं। यदि हम नीली और लाल गेंदों के साथ एक पारदर्शी सर्कस ड्रम लेते हैं और इसे एक निश्चित आवृत्ति पर घुमाना शुरू करते हैं - लाल की आवृत्ति, तो हम, अणुओं के मामले में, पाएंगे कि सभी गेंदें लाल हो गई हैं। यदि हम ड्रम की गति को संबंधित नीली तरंग दैर्ध्य में बदलते हैं, तो हम देखेंगे कि गेंदें नीली हो जाती हैं, आदि।

स्व-संगठन का सबसे उदाहरण उदाहरण है बेनार्ड कोशिकाएं. ये छोटी हेक्सागोनल संरचनाएं हैं, उदाहरण के लिए, एक उपयुक्त तापमान अंतर के साथ एक फ्राइंग पैन पर मक्खन की एक परत में बना सकते हैं। जैसे ही तापमान शासन बदलता है, कोशिकाएं विघटित हो जाती हैं।

इस प्रकार, एक नई संरचना के लिए स्वचालित रूप से लाइन अप करने के लिए, उपयुक्त पर्यावरण पैरामीटर सेट करना आवश्यक है।

नियंत्रण के मानकों- ये पर्यावरण के पैरामीटर हैं जो सीमा की स्थिति बनाते हैं जिसके भीतर यह खुली प्रणाली मौजूद है (यह एक तापमान शासन, पदार्थों की संगत एकाग्रता, रोटेशन आवृत्ति, आदि हो सकती है)।

आदेश विकल्प- यह नियंत्रण मापदंडों (सिस्टम के पुनर्गठन) में बदलाव के लिए सिस्टम की "प्रतिक्रिया" है।

यह स्पष्ट है कि स्व-संगठन की प्रक्रिया किसी भी व्यवस्था में शुरू नहीं हो सकती और न ही किसी भी परिस्थिति में। आइए उन परिस्थितियों पर विचार करें जिनके तहत स्व-संगठन की प्रक्रिया शुरू हो सकती है।

स्व-संगठन के उद्भव के लिए आवश्यक शर्तेंविभिन्न प्रणालियों में इस प्रकार हैं:

1. सिस्टम होना चाहिए खोलना, क्योंकि एक बंद प्रणाली, अंततः, उष्मागतिकी के दूसरे नियम के अनुसार अधिकतम अव्यवस्था, अराजकता, अव्यवस्था की स्थिति में आनी चाहिए;

2. खुला सिस्टम थर्मोडायनामिक संतुलन के बिंदु से काफी दूर होना चाहिए. यदि प्रणाली पहले से ही इस बिंदु के करीब है, तो यह अनिवार्य रूप से इसके करीब पहुंच जाएगी और अंत में, पूर्ण अराजकता और अव्यवस्था की स्थिति में आ जाएगी। थर्मोडायनामिक संतुलन के बिंदु के लिए एक मजबूत आकर्षितकर्ता है;

3. स्व-संगठन का मूल सिद्धांत है " उतार-चढ़ाव के माध्यम से आदेश का उदय"(आई। प्रिगोझिन)। उतार चढ़ावया शुरुआत में कुछ औसत स्थिति से सिस्टम के यादृच्छिक विचलन को सिस्टम द्वारा दबा दिया जाता है और समाप्त कर दिया जाता है। हालांकि, खुली प्रणालियों में, गैर-संतुलन के मजबूत होने के कारण, ये विचलन समय के साथ बढ़ते हैं, तीव्र होते हैं और अंत में, पूर्व व्यवस्था के "ढीले" होने के कारण, सिस्टम अराजकता के लिए नेतृत्व करते हैं। अस्थिरता, अस्थिरता की स्थिति में, सिस्टम विशेष रूप से प्रारंभिक स्थितियों के प्रति संवेदनशील होगा, उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील होगा। इस समय, कुछ उतार-चढ़ाव सिस्टम के मैक्रो स्तर से अपने सूक्ष्म स्तर तक टूट जाता है और सिस्टम के विकास के आगे के मार्ग का चयन करता है, इसके आगे के पुनर्गठन। यह भविष्यवाणी करना मूल रूप से असंभव है कि अस्थिरता की स्थिति में एक प्रणाली कैसे व्यवहार करेगी, इसके लिए क्या विकल्प बनाया जाएगा। इस प्रक्रिया को "उतार-चढ़ाव के माध्यम से आदेश के उद्भव" के सिद्धांत के रूप में वर्णित किया गया है। उतार-चढ़ाव यादृच्छिक हैं। इसलिए, यह स्पष्ट हो जाता है कि दुनिया में कुछ नया उभरना यादृच्छिक कारकों की कार्रवाई से जुड़ा है।

उदाहरण के लिए, सोवियत संघ में अधिनायकवादी समाज एक ठोस सामाजिक संरचना थी। हालांकि, विदेशों से अन्य समाजों के जीवन, व्यापार (माल का आदान-प्रदान) आदि के बारे में जानकारी प्राप्त होती है। स्वतंत्र चिंतन, असंतोष, असहमति आदि के रूप में अधिनायकवादी समाज में विचलन पैदा करने लगे। प्रारंभ में, अधिनायकवादी समाज की संरचना इन उतार-चढ़ावों को दबाने में सक्षम थी, लेकिन वे अधिक से अधिक होते गए, और उनकी ताकत बढ़ती गई, जिसके कारण पुराने अधिनायकवादी ढांचे को ढीला और ढहा दिया गया और इसके स्थान पर एक नया लाया गया।

और एक और हास्य उदाहरण: द टेल ऑफ़ द शलजम। दादाजी ने शलजम लगाया। एक बड़ा शलजम उग आया है। उसे मैदान से बाहर निकालने का समय आ गया है। दादाजी ने शलजम को घसीटा और घसीटा, लेकिन वह उसे बाहर नहीं निकाल सका। हमारी शलजम प्रणाली अभी भी बहुत स्थिर है। दादाजी ने दादी को मदद के लिए बुलाया। उन्होंने शलजम को एक साथ घसीटा, घसीटा, लेकिन वे उसे बाहर नहीं निकाल सके। शलजम को ढीला करने वाले उतार-चढ़ाव मजबूत होते जा रहे हैं, लेकिन वे अभी भी सिस्टम (शलजम) को नष्ट करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। उन्होंने अपनी पोती को बुलाया, लेकिन उन्होंने शलजम भी नहीं निकाला। फिर उन्होंने कुत्ते को बग कहा, और अंत में उन्होंने चूहे को बुलाया। ऐसा लगता है कि माउस एक प्रयास कर सकता है, लेकिन यह "आखिरी तिनका" था, जिसके कारण सिस्टम में गुणात्मक रूप से नया बदलाव आया - इसका पतन (शलजम को जमीन से बाहर निकाला गया)। माउस को एक अप्रत्याशित दुर्घटना कहा जा सकता है जिसने निर्णायक भूमिका निभाई, या "बड़ी घटनाओं का छोटा कारण";

4. स्व-संगठन का उद्भव किस पर आधारित है? सकारात्मक प्रतिक्रिया. सकारात्मक प्रतिक्रिया के सिद्धांत के अनुसार, सिस्टम में दिखाई देने वाले परिवर्तनों को समाप्त नहीं किया जाता है, बल्कि तीव्र, संचित किया जाता है, जो अंततः अस्थिरता की ओर जाता है, पुरानी संरचना को ढीला करता है और एक नए के साथ इसका प्रतिस्थापन करता है;

5. स्व-संगठन की प्रक्रियाएं साथ में हैं समरूपता तोड़ना. समरूपता का अर्थ है स्थिरता, अपरिवर्तनीयता। दूसरी ओर, स्व-संगठन का अर्थ है विषमता, यानी विकास, विकास;

6. स्व-संगठन केवल बड़ी प्रणालियों में शुरू हो सकता है जिसमें पर्याप्त संख्या में तत्व एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं (10 10 -10 14 तत्व), यानी उन प्रणालियों में जिनमें कुछ हैं महत्वपूर्ण मापदंड. प्रत्येक विशिष्ट स्व-आयोजन प्रणाली के लिए, ये महत्वपूर्ण पैरामीटर अलग हैं।

व्याख्यान संख्या 14. तालमेल की बुनियादी अवधारणाएं। सहक्रियात्मक प्रणालियों का प्रबंधन करने की क्षमता।

मानव जाति के लिए विस्फोटक, विनाशकारी प्रक्रियाएं लंबे समय से जानी जाती हैं। मान लीजिए कि पहाड़ों में यात्रा करने वाला व्यक्ति अपने अनुभवजन्य अनुभव के आधार पर जानता था कि पहाड़ का हिमस्खलन अचानक, लगभग हवा के झोंके या असफल कदम से गिर सकता है।

क्रांतियां और प्रलय अक्सर लोकप्रिय असंतोष की आखिरी बूंद का परिणाम थे, आखिरी यादृच्छिक घटना जिसने तराजू को अभिभूत कर दिया। ये बड़ी घटनाओं के विशिष्ट छोटे कारण थे।

हम में से प्रत्येक अपनी पसंद की कुछ स्थितियों को याद कर सकता है जो जीवन के रास्ते में खड़ी थीं, और जीवन के निर्णायक क्षणों में, हमारे सामने कई अवसर खुल गए। हम सभी तंत्र में शामिल हैं, जहां एक महत्वपूर्ण क्षण में, एक महत्वपूर्ण मोड़ का क्षण, एक निर्णायक विकल्प एक यादृच्छिक घटना को निर्धारित करता है। तो, हिमस्खलन जैसी प्रक्रियाएँ, सामाजिक प्रलय और उथल-पुथल, प्रत्येक व्यक्ति के जीवन पथ पर पसंद की महत्वपूर्ण परिस्थितियाँ ... क्या इन सभी अलग-अलग प्रतीत होने वाले तथ्यों के लिए एक ही वैज्ञानिक आधार बनाना संभव है? पिछले 30 वर्षों में, ऐसे सार्वभौमिक वैज्ञानिक मॉडल की नींव रखी गई है, जिसे कहा जाता है तालमेल।

जैसा कि हमने देखा, तालमेल विचारों पर आधारित है व्यवस्थित, समग्र दृष्टिकोणदुनिया के लिए गैर linearity(यानी बहुत भिन्नता), अपरिवर्तनीयता, गहरा अराजकता और व्यवस्था के बीच संबंध. सिनर्जेटिक्स हमें एक छवि देता है जटिल दुनिया, जो नहीं हो गया है, लेकिन बननेन केवल विद्यमान, बल्कि लगातार उभर रहा है. यह दुनिया विकसित हो रही है अरेखीय कानून, यह पूर्ण है अप्रत्याशित, अप्रत्याशित मुड़ता है,आगे के विकास पथ के चुनाव से संबंधित है।

तालमेल का विषयहैं स्व-संगठन तंत्र. ये संरचनाओं के निर्माण और विनाश के लिए तंत्र हैं, तंत्र जो अराजकता से क्रम में संक्रमण सुनिश्चित करते हैं और इसके विपरीत। ये तंत्र सिस्टम तत्वों की विशिष्ट प्रकृति पर निर्भर नहीं करते हैं। वे निर्जीव दुनिया और प्रकृति, मनुष्य और समाज में निहित हैं। इसलिए सिनर्जेटिक्स को वैज्ञानिक अनुसंधान का एक अंतःविषय क्षेत्र माना जाता है।

किसी भी अन्य विज्ञान की तरह सिनर्जेटिक्स की अपनी भाषा है, अवधारणाओं की अपनी प्रणाली है। ये "आकर्षक", "द्विभाजन", "भग्न वस्तु", "नियतात्मक अराजकता" और अन्य जैसी अवधारणाएं हैं। ये अवधारणाएं प्रत्येक शिक्षित व्यक्ति के लिए सुलभ होनी चाहिए, खासकर जब से वे विज्ञान और संस्कृति में संबंधित अनुरूपता पा सकते हैं।

तालमेल की बुनियादी अवधारणाएं "अराजकता" और "आदेश" की अवधारणाएं हैं।

आदेश- यह किसी भी प्रकृति के तत्वों का एक समूह है, जिसके बीच स्थिर (नियमित) संबंध होते हैं जो अंतरिक्ष और समय में दोहराते हैं। उदाहरण के लिए, परेड में मार्च करते सैनिकों का गठन।

अव्यवस्था- तत्वों का एक समूह जिसके बीच कोई स्थिर दोहराव संबंध नहीं है। उदाहरण के लिए, दहशत में भाग रहे लोगों की भीड़।

"आकर्षक" की अवधारणाअवधारणा के करीब लक्ष्य।इस अवधारणा को उद्देश्यपूर्णता के रूप में, सिस्टम के व्यवहार की दिशा के रूप में, इसकी एक स्थिर अपेक्षाकृत अंतिम स्थिति के रूप में प्रकट किया जा सकता है। तालमेल में एक आकर्षित करने वाले को सिस्टम की अपेक्षाकृत स्थिर स्थिति के रूप में समझा जाता है, जो कि सिस्टम के प्रक्षेपवक्र की विविधता को आकर्षित करता है।विभिन्न प्रारंभिक स्थितियों द्वारा निर्धारित। यदि प्रणाली आकर्षित करने वाले शंकु में गिरती है, तो यह अनिवार्य रूप से इस अपेक्षाकृत स्थिर स्थिति में विकसित होती है। उदाहरण के लिए, गेंद की प्रारंभिक स्थिति की परवाह किए बिना, यह गड्ढे के नीचे तक लुढ़क जाएगी। गड्ढे के तल पर शेष गेंद की स्थिति गेंद की गति को आकर्षित करती है।

अट्रैक्टरउपविभाजित सरलतथा अनोखा.

सरल आकर्षित करने वाला(आकर्षक) आदेश की सीमित स्थिति है। सिस्टम ऑर्डर बनाता है और इसे अनंत तक नहीं, बल्कि एक साधारण आकर्षितकर्ता द्वारा निर्धारित स्तर तक सुधारता है।

अजीब आकर्षित करने वालासिस्टम अराजकता की सीमित स्थिति है। प्रणाली अराजक है, अलग हो रही है, अनंत तक नहीं, बल्कि एक अजीब आकर्षण द्वारा निर्धारित स्तर तक।

संकल्पना विभाजनअंग्रेजी से अनुवादित का अर्थ है दो शूल वाला एक कांटा - बीफोर्क। वे आमतौर पर विभाजन के बारे में ही नहीं, बल्कि उसके बारे में बात करते हैं द्विभाजन बिंदु. सिनर्जिस्टिक सेंस द्विभाजन बिंदुहै - यह प्रणाली के संभावित विकास पथ का शाखा बिंदु है.शाखा बिंदुओं से गुजरते हुए, सही विकल्प अन्य रास्तों को बंद कर देता है और इस प्रकार विकासवादी प्रक्रिया को अपरिवर्तनीय बना देता है।.

नॉनलाइनियर सिस्टमद्विभाजन युक्त प्रणाली के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

तालमेल के लिए बहुत महत्वपूर्ण है nonlinearity. नीचे nonlinearityसमझना:

1. प्रणाली के विकास का रास्ता चुनने की संभावना (यह समझा जाता है कि सिस्टम के विकास का एक तरीका नहीं है, बल्कि कई हैं);

2. प्रणाली पर हमारे प्रभाव की असंगति और उसमें प्राप्त परिणाम। कहावत के अनुसार, "एक चूहा एक पहाड़ को जन्म देगा।"

तालमेल में क्या कहा जाता है "द्विभाजन"”संस्कृति में गहरे अनुरूप हैं। जब एक परी-कथा शूरवीर खड़ा होता है, सड़क के किनारे के पत्थर पर सड़क के एक कांटे पर सोचता है और रास्ते का चुनाव उसके भविष्य के भाग्य का निर्धारण करेगा, तो यह अनिवार्य रूप से एक व्यक्ति के जीवन में विभाजन का एक दृश्य-आलंकारिक प्रतिनिधित्व है। जैविक प्रजातियों का विकास, जिसे के रूप में दर्शाया गया है विकासवादी पेड़, जीवित प्रकृति के विकास के शाखाओं वाले रास्तों को स्पष्ट रूप से दर्शाता है।

> गर्मी से मौत

अन्वेषण करना ब्रह्मांड की ऊष्मा मृत्यु परिकल्पना।ऊष्मा मृत्यु की अवधारणा और सिद्धांत पढ़ें, ब्रह्मांड की एन्ट्रापी की भूमिका, थर्मोडायनामिक संतुलन, तापमान।

ब्रह्मांड की एन्ट्रापी लगातार बढ़ रही है। इसका लक्ष्य थर्मोडायनामिक संतुलन है, जिससे गर्मी मौत.

सीखने का कार्य

• ब्रह्मांड की गर्मी से मृत्यु की समस्या की ओर ले जाने वाली प्रक्रियाओं पर विचार करें।

प्रमुख बिंदु

• प्रारंभिक ब्रह्मांड में, सभी पदार्थ और ऊर्जा आसानी से विनिमेय और प्रकृति में समान थे।
• एन्ट्रापी की वृद्धि के साथ, कम और कम ऊर्जा ने काम खोला।
• ब्रह्मांड थर्मोडायनामिक संतुलन की ओर जाता है - अधिकतम एन्ट्रापी। यह गर्मी की मौत और हर चीज की गतिविधि का अंत है।

शर्तें

• क्षुद्रग्रह एक प्राकृतिक ठोस पिंड है, जो आकार में किसी ग्रह से कम है, और धूमकेतु के रूप में कार्य नहीं करता है।
• एन्ट्रापी एक प्रणाली में एकसमान ऊर्जा के वितरण का एक उपाय है।
• भूतापीय - पृथ्वी के गहरे जलाशयों से आने वाली तापीय ऊर्जा को संदर्भित करता है।

प्रारंभिक ब्रह्मांड में, पदार्थ और ऊर्जा प्रकृति में समान थे और आसानी से विनिमेय थे। बेशक, गुरुत्वाकर्षण ने कई प्रक्रियाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाई। यह अनिश्चित लग रहा था, लेकिन भविष्य की सारी ब्रह्मांड ऊर्जा काम के लिए पेश की जा रही थी।

अंतरिक्ष विकसित हुआ है, और तापमान में अंतर पैदा हुआ है, जिससे काम के अधिक अवसर पैदा हुए हैं। तारे हीटिंग में ग्रहों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, जो क्षुद्रग्रहों से आगे हैं, और वे निर्वात से अधिक गर्म हैं। कई हिंसक हस्तक्षेप (तारों के पास परमाणु विस्फोट, पृथ्वी के पास ज्वालामुखी गतिविधि, आदि) के कारण ठंडा हो रहे हैं। यदि आपको अतिरिक्त ऊर्जा नहीं मिलती है, तो उनके दिन गिने जाते हैं। नीचे ब्रह्मांड का नक्शा है।

यह एक बहुत ही युवा ब्रह्मांड है जिसमें तापमान में उतार-चढ़ाव (रंगों में हाइलाइट किया गया) है, जो कि आकाशगंगा बन गए अनाज के अनुरूप है

एन्ट्रापी जितनी अधिक होती है, उतनी ही कम ऊर्जा काम करती है। पृथ्वी के पास बड़े ऊर्जा भंडार (जीवाश्म और परमाणु ईंधन), विशाल तापमान अंतर (पवन ऊर्जा), भू-तापीय ऊर्जा पृथ्वी की परतों के तापमान के निशान और पानी की ज्वारीय ऊर्जा के अंतर के कारण हैं। लेकिन उनकी कुछ ऊर्जा कभी काम नहीं आएगी। नतीजतन, सभी प्रकार के ईंधन समाप्त हो जाएंगे, और तापमान भी बाहर हो जाएगा।

ब्रह्मांड को एक बंद प्रणाली के रूप में माना जाता है, इसलिए स्थानिक एन्ट्रापी हमेशा बढ़ रही है, और काम के लिए उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा कम हो रही है। आखिरकार, जब सभी तारे फट जाते हैं, तो सभी प्रकार की संभावित ऊर्जा समाप्त हो जाती है, और तापमान भी बाहर हो जाता है, काम बस असंभव हो जाता है।

हमारा ब्रह्मांड थर्मोडायनामिक संतुलन (अधिकतम एन्ट्रापी) की ओर जाता है। अक्सर इस परिदृश्य को गर्मी की मौत के रूप में जाना जाता है - सभी गतिविधि की समाप्ति। लेकिन अंतरिक्ष का विस्तार जारी है और अंत अभी भी बहुत दूर है। ब्लैक होल की गणना की मदद से, यह पता चला कि एन्ट्रापी अगले 10,100 वर्षों तक जारी रहेगी।

ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम (शुरुआत) कहता है कि गर्मी (गर्मी) की आंतरिक ऊर्जा स्वतंत्र रूप से कम गर्म वस्तु से अधिक गर्म वस्तु में स्थानांतरित नहीं हो सकती है।

ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम के परिणामस्वरूप, कोई भी भौतिक प्रणाली जो अन्य प्रणालियों के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान नहीं करती है, वह संतुलन की सबसे संभावित स्थिति में जाती है - उच्चतम एन्ट्रापी वाले राज्य में (एक मूल्य जो कि विकार की डिग्री और थर्मल स्थिति को दर्शाता है) भौतिक प्रणाली)। इस नियम का वर्णन सबसे पहले साडी कार्नोट ने 1824 में किया था। इसके परिणामस्वरूप, पहले से ही 1852 में, विलियम केल्विन ने हमारे ग्रह को एक बेजान अवस्था में ठंडा करने की प्रक्रिया के दौरान भविष्य की "पृथ्वी की थर्मल मौत" के बारे में एक परिकल्पना का प्रस्ताव रखा। 1865 में रूडोल्फ क्लॉसियस ने इस परिकल्पना को पूरे ब्रह्मांड में फैलाया।

1872 में, ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी लुडविग बोल्ट्जमैन ने सूत्र S = k * ln W (जहाँ, S एन्ट्रापी है, k बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक है, W मैक्रोस्टेट को साकार करने वाले माइक्रोस्टेट्स की संख्या है) का उपयोग करके एन्ट्रापी को मापने का प्रयास किया। एक माइक्रोस्टेट राज्य है सिस्टम के एक व्यक्तिगत घटक का, और एक मैक्रोस्टेट - पूरे सिस्टम की स्थिति।

परिकल्पना की वैधता का और भी अधिक प्रमाण ब्रह्मांड के ऊष्मीय विकिरण की खोज था, जो प्राथमिक हाइड्रोजन के पुनर्संयोजन (परमाणुओं में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के संयोजन) के दौरान उत्पन्न हुआ, जो 379 हजार वर्षों के बाद हुआ। पुनर्संयोजन प्रक्रिया 3 हजार केल्विन के तापमान पर होती है, जबकि ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण का वर्तमान तापमान, इसकी अधिकतम से निर्धारित, केवल 2.7 केल्विन है। सीएमबी के अध्ययन से पता चला है कि यह 99.999% के स्तर पर आकाश में किसी भी दिशा के लिए आइसोट्रोपिक (वर्दी) है।

खगोलीय अवलोकन आपको तथाकथित बनाने की अनुमति देते हैं। मडौ-आरेख, जो स्टार गठन दर की निर्भरता को दर्शाता है।

क्वासर (सक्रिय आकाशगंगाओं के नाभिक) के आंकड़ों का अध्ययन करने से स्टार गठन की दर का स्वतंत्र रूप से अनुमान लगाना संभव हो जाता है। ऑस्ट्रेलियाई एएटी टेलीस्कोप पर 1997-2002 में किए गए 2DF सर्वेक्षण ने दोनों गांगेय ध्रुवों के क्षेत्रों में 1.5 हजार वर्ग डिग्री के आकाश क्षेत्र में लगभग 10 हजार क्वासर का अध्ययन किया।

भविष्य के सिद्धांत की शुद्धता का एक और प्रमाण "ब्रह्मांड की थर्मल मौत" परमाणु भौतिकी का शोध था, जिसने दिखाया कि नाभिक में न्यूक्लियंस (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) की बाध्यकारी ऊर्जा अधिकांश के नाभिक में उनकी संख्या के रूप में बढ़ जाती है। रासायनिक तत्व बढ़ जाते हैं।

इस निर्भरता का परिणाम यह था कि हल्के रासायनिक तत्वों (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन और हीलियम) से जुड़े थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रियाओं से भारी रासायनिक तत्वों से जुड़े थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं की तुलना में सितारों के आंतरिक भाग में बहुत अधिक ऊर्जा निकलती है। इसके अलावा, 20 वीं शताब्दी के अंत में सैद्धांतिक अध्ययनों ने सुझाव दिया कि वे शाश्वत नहीं हैं, लेकिन धीरे-धीरे कार्रवाई के तहत वाष्पित हो जाते हैं (ब्लैक होल का काल्पनिक विकिरण, जिसमें मुख्य रूप से फोटॉन होते हैं)।

ब्रह्मांड की "गर्मी मौत" की परिकल्पना के खिलाफ तर्क

भविष्य में अपरिहार्य "ब्रह्मांड की थर्मल मौत" की परिकल्पना की वैधता के बारे में संदेह को कई बिंदुओं में विभाजित किया जा सकता है (ब्रह्मांड के बड़े चीर के सिद्धांत का चित्रण देखें)।

हमारे ब्रह्मांड के आयतन में भविष्य में होने वाले परिवर्तनों की भविष्यवाणी करने में अनिश्चितता है। ब्रह्मांड के बिग रिप (ब्रह्मांड का अनंत तक त्वरित विस्तार) का सिद्धांत और ब्रह्मांड के बड़े संपीड़न का सिद्धांत (भविष्य में ब्रह्मांड सिकुड़ना शुरू हो जाएगा) दोनों हैं। इन विकल्पों के बीच अनिश्चितता रहस्यमय डार्क मैटर और ऊर्जा की हालिया खोजों के कारण है।

मौजूदा ब्रह्मांडों की संख्या और उनके बीच संचार की संभावना के बारे में अनिश्चितता है। एक ओर, अंधेरे आकाश का फोटोमेट्रिक विरोधाभास (स्ज़ेज़ो-ऑल्बर्स विरोधाभास) हमारे ब्रह्मांड के आकार और उम्र की सूक्ष्मता के साथ-साथ अन्य ब्रह्मांडों के साथ इसके संबंध की अनुपस्थिति की बात करता है।

दूसरी ओर, यह औसत दर्जे के सिद्धांत (कोपरनिकन सिद्धांत) से चलता है कि हमारा ब्रह्मांड अद्वितीय नहीं है, और भौतिक स्थिरांक के एक अलग सेट के साथ अन्य ब्रह्मांडों की एक अनंत संख्या होनी चाहिए। इसके अलावा, आधुनिक भौतिकी विभिन्न ब्रह्मांडों के बीच स्पेस-टाइम टनल (वर्महोल) के अस्तित्व को स्वीकार करती है।

जब एक साधारण पदार्थ को ठंडा किया जाता है (एक ठोस अवस्था में उसका संक्रमण), तो इसकी एन्ट्रापी नहीं बढ़ती है, बल्कि घट जाती है:

ब्रह्मांड की "थर्मल डेथ" के सिद्धांत के प्रमुख बिंदु प्रोटॉन क्षय की संभावना और "हॉकिंग विकिरण" का अस्तित्व है, लेकिन ये काल्पनिक घटनाएं अभी तक प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध नहीं हुई हैं।

ब्रह्मांड की एन्ट्रापी की गतिशीलता पर जीवन और बुद्धि के प्रभाव के बारे में बहुत अनिश्चितता है। ब्रह्माण्ड की एन्ट्रापी पर अबुद्धिमान जीवन रूपों के प्रभाव के प्रश्न में, इसमें कोई संदेह नहीं है कि जीवन एन्ट्रापी को कम करता है। इसके प्रमाण के रूप में, हम किसी भी अकार्बनिक रसायनों की तुलना में जीवित जीवों की अधिक जटिल प्रकृति के तथ्यों का हवाला दे सकते हैं। जीवमंडल के कारण हमारे ग्रह की सतह "मृत" सतह, या की तुलना में बहुत अधिक विविध दिखती है। इसके अलावा, पृथ्वी के वायुमंडल को ऑक्सीजन (बायोजेनिक ऑक्सीजन) से समृद्ध करने के साथ-साथ समृद्ध खनिज जमा (बायोजेनेसिस) उत्पन्न करने की गतिविधि में सबसे सरल जीवित जीवों को देखा जाता है।

साथ ही, यह प्रश्न अनुत्तरित रहता है: क्या बुद्धिमान जीवन (अर्थात मनुष्य) ब्रह्मांड की एन्ट्रापी को बढ़ाता या घटाता है? एक ओर, मानव मस्तिष्क जीवित जीवों के बीच ज्ञात सबसे जटिल रूप है, साथ ही यह तथ्य भी है कि वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति ने लोगों को ज्ञान और डिजाइन में अभूतपूर्व ऊंचाइयों तक पहुंचने की अनुमति दी है, जिसमें रासायनिक तत्वों और प्राथमिक कणों का संश्लेषण शामिल है। प्रकृति में नहीं देखा जाता है .. आधुनिक मानव सभ्यता प्रमुख प्राकृतिक आपदाओं (जंगल की आग, बाढ़, बड़े पैमाने पर महामारी, आदि) को रोकने में सक्षम है और ग्रह आपदाओं (छोटे क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं के गिरने) को रोकने की संभावना से एक कदम दूर है।

दूसरी ओर, मानव सभ्यता भी "एंट्रोपिक" प्रवृत्तियों से अलग है। खतरनाक रासायनिक और परमाणु उद्योगों की संख्या में वृद्धि के साथ-साथ हथियारों के शस्त्रागार की विनाशकारी शक्ति बढ़ रही है, खनन उद्योग केवल दशकों में कई सैकड़ों लाखों वर्षों से ग्रह पर जमा हुए खनिज जमा को तबाह करने में सक्षम है। कृषि के विकास ने हमारे ग्रह की अधिकांश सतह के वनों की कटाई को जन्म दिया है, और मिट्टी के क्षरण और उलझाव में भी योगदान देता है। अवैध शिकार, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन (समुद्री अम्लीकरण की संभावना), आदि। हमारे ग्रह की जैव विविधता को तेजी से कम कर रहे हैं, जिसके संबंध में पर्यावरणविद् वर्तमान समय को एक नए सामूहिक विलुप्ति के रूप में वर्गीकृत करते हैं। इसके अलावा, हाल के दशकों में, सबसे विकसित देशों में जन्म दर में भारी गिरावट आई है, यह संभव है कि यह जनसांख्यिकीय स्थिति मानव सभ्यता के जीवन की निषेधात्मक जटिलता का परिणाम थी।

इन सभी प्रवृत्तियों के संबंध में, मानव सभ्यता का निकट भविष्य बड़ी संख्या में संभावनाएं प्रस्तुत करता है: डायसन क्षेत्रों के निर्माण के साथ-साथ संपूर्ण आकाशगंगा के अंतरिक्ष उपनिवेश की महाकाव्य तस्वीर से, कृत्रिम बुद्धि का उदय और अलौकिक के साथ संपर्क स्थापित करना सभ्यताओं, कम खनिज और जैविक संसाधनों के साथ एक ग्रह पर शाश्वत मध्य युग के लिए एक रोलबैक के लिए। फर्मी विरोधाभास (ब्रह्मांड की महान चुप्पी) ब्रह्मांड की एन्ट्रापी की गतिशीलता पर जीवन और मन के प्रभाव के सवाल पर और भी अनिश्चितता जोड़ती है, क्योंकि इसकी व्याख्या के लिए एक विशाल रेंज है: की विशाल दुर्लभता से ब्रह्मांड में जीवमंडल और बुद्धिमान सभ्यताओं की परिकल्पना है कि हमारी पृथ्वी बुद्धिमान सुपरसाइज़ेशन की दुनिया में "रिजर्व" या "मैट्रिक्स" का एक प्रकार है।

ब्रह्मांड की "गर्मी मौत" का आधुनिक विचार

वर्तमान में, भौतिक विज्ञानी भविष्य में ब्रह्मांड के विकास के निम्नलिखित क्रम पर विचार कर रहे हैं, जो वर्तमान दर पर इसके और विस्तार के अधीन है:

• 1-100 ट्रिलियन (1012) वर्ष - ब्रह्मांड में तारों के निर्माण का पूरा होना और यहां तक ​​कि नवीनतम लाल बौनों का भी विलुप्त होना। इस क्षण के बाद, ब्रह्मांड में केवल तारकीय अवशेष बचे रहेंगे: ब्लैक होल, न्यूट्रॉन तारे और सफेद बौने।
• 1 क्वाड्रिलियन (1015) वर्ष - सभी ग्रह अन्य सितारों के निकट फ्लाईबाई से गुरुत्वाकर्षण संबंधी गड़बड़ी के कारण सितारों के चारों ओर अपनी कक्षाओं को छोड़ देंगे।
• 10-100 क्विंटिलियन (1018) वर्ष - सभी ग्रह, भूरे रंग के बौने और तारकीय अवशेष एक दूसरे से लगातार गुरुत्वाकर्षण के कारण अपनी आकाशगंगाओं को छोड़ देंगे।
• 100 क्विंटल (1018) वर्ष - गुरुत्वाकर्षण तरंगों के उत्सर्जन के कारण पृथ्वी के सूर्य में गिरने का अनुमानित समय, यदि पृथ्वी लाल विशालकाय अवस्था से बची रही और अपनी कक्षा में बनी रही।
• 2 एविगिनटिलियन (1066) वर्ष सूर्य के द्रव्यमान के साथ ब्लैक होल के पूर्ण वाष्पीकरण के लिए अनुमानित समय है।
• 17 सेप्टेसिलियन (10105) वर्ष 10 ट्रिलियन सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के पूर्ण वाष्पीकरण के लिए अनुमानित समय है। यह ब्लैक होल के युग का अंत है।

भविष्य में, ब्रह्मांड का भविष्य दो संभावित विकल्पों में आता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि प्रोटॉन एक स्थिर प्राथमिक कण है या नहीं:

• ए) प्रोटॉन एक अस्थिर प्राथमिक कण है;
• ए1) 10 डेसिलियन (1033) वर्ष - पृथ्वी पर परमाणु भौतिकविदों के प्रयोगों के अनुसार एक प्रोटॉन का सबसे छोटा संभव आधा जीवन;
• ए 2) 2 अनिर्णीत (1036) वर्ष - ब्रह्मांड में सभी प्रोटॉन के क्षय के लिए सबसे छोटा संभव समय;
• ए 3) 100 डोडेसिलियन (1039) वर्ष सबसे लंबा संभव प्रोटॉन आधा जीवन है, जो इस परिकल्पना से चलता है कि बिग बैंग को मुद्रास्फीति संबंधी ब्रह्मांड संबंधी सिद्धांतों द्वारा समझाया गया है, और यह कि प्रोटॉन का क्षय उसी प्रक्रिया के कारण होता है जो इसके लिए जिम्मेदार है प्रारंभिक ब्रह्मांड में एंटीबैरियोन पर बेरियनों की प्रबलता;
• ए 4) 30 ट्रेडेसिलियन (1041) वर्ष ब्रह्मांड में सभी बेरियनों के लिए अधिकतम संभव क्षय समय है। इस समय के बाद, ब्लैक होल का युग शुरू होना चाहिए, क्योंकि वे ब्रह्मांड में एकमात्र मौजूदा खगोलीय पिंड रहेंगे;
• ए5) 17 सत्रह अरब (10105) वर्ष सबसे बड़े ब्लैक होल के पूर्ण वाष्पीकरण के लिए अनुमानित समय है। यह ब्लैक होल के युग के अंत का समय है, और शाश्वत अंधकार के युग की शुरुआत है, जिसमें ब्रह्मांड की सभी वस्तुएं उप-परमाणु कणों में क्षीण हो गईं और निम्नतम ऊर्जा स्तर तक धीमी हो गईं।

बी) प्रोटॉन एक स्थिर प्राथमिक कण है;

बी 1) 100 विगिनटिलियन (1063) वर्ष - वह समय जिसके दौरान ठोस रूप में सभी पिंड, यहां तक ​​​​कि पूर्ण शून्य पर, क्वांटम टनलिंग के प्रभाव के कारण "तरल" अवस्था में बदल जाते हैं - क्रिस्टल जाली के अन्य भागों में प्रवास;

बी 2) 101500 वर्ष - क्वांटम टनलिंग से गुजरने वाले ठंडे न्यूक्लियोसिंथेसिस की प्रक्रियाओं के कारण काल्पनिक लोहे के तारों की उपस्थिति, जिसके दौरान प्रकाश नाभिक सबसे स्थिर आइसोटोप में परिवर्तित हो जाते हैं - Fe56 (अन्य स्रोतों के अनुसार, सबसे स्थिर आइसोटोप निकल है- 62, जिसमें उच्चतम बाध्यकारी ऊर्जा है।) इसी समय, रेडियोधर्मी क्षय के कारण भारी नाभिक भी लोहे में बदल जाते हैं;

B3) 1026 में 10 - 1076 वर्षों में 10 - समय सीमा का एक अनुमान जिसके दौरान ब्रह्मांड में सभी पदार्थ ब्लैक होल में परिवर्तित हो जाते हैं।

ब्लैक होल का युग

और निष्कर्ष में, हम इस धारणा को नोट कर सकते हैं कि 10120 वर्षों में 10 के बाद, ब्रह्मांड में सभी पदार्थ न्यूनतम ऊर्जा अवस्था में पहुंच जाएंगे। यानी यह ब्रह्मांड की "थर्मल डेथ" की काल्पनिक शुरुआत होगी। इसके अलावा, गणितज्ञों के पास पोंकारे वापसी समय की अवधारणा है।

इस अवधारणा का अर्थ इस संभावना से है कि जल्द या बाद में सिस्टम का कोई हिस्सा अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाएगा। इस अवधारणा का एक अच्छा उदाहरण वह मामला है जब एक बर्तन में एक विभाजन द्वारा दो भागों में विभाजित किया जाता है, भागों में से एक में एक निश्चित गैस होती है। यदि विभाजन हटा दिया जाता है, तो देर-सबेर वह समय आएगा जब सभी गैस अणु पात्र के मूल आधे भाग में होंगे। हमारे ब्रह्मांड के लिए, पॉइनकेयर वापसी का समय काल्पनिक रूप से बड़ा होने का अनुमान है।

ब्रह्मांड की "गर्मी से मृत्यु" का सिद्धांत लोकप्रिय संस्कृति में लोकप्रिय हो गया है। इस सिद्धांत का एक अच्छा उदाहरण समूह जटिल संख्याओं की क्लिप थी: "अनिवार्यता", साथ ही इसहाक असिमोव की विज्ञान कथा कहानी "द लास्ट क्वेश्चन"।

यह संभावना नहीं है कि इस विषय पर सामान्य आबादी के बीच समाजशास्त्रीय सर्वेक्षण किए गए थे: आप ब्रह्मांड के बारे में ज्ञान में क्यों रुचि रखते हैं? लेकिन यह बहुत संभव है कि अधिकांश सामान्य लोग जो वैज्ञानिक अनुसंधान में संलग्न नहीं हैं, वे केवल एक समस्या के संबंध में ब्रह्मांड के अध्ययन के क्षेत्र में आधुनिक वैज्ञानिकों की उपलब्धियों के बारे में चिंतित हैं - क्या हमारा ब्रह्मांड सीमित है, और यदि हां, तो कब उम्मीद की जाए सार्वभौमिक मृत्यु? हालांकि, ऐसे प्रश्न न केवल आम लोगों के लिए रुचि रखते हैं: लगभग डेढ़ सदी से, वैज्ञानिक भी इस विषय पर बहस कर रहे हैं, ब्रह्मांड की गर्मी से मृत्यु के सिद्धांत पर चर्चा कर रहे हैं।

क्या ऊर्जा में वृद्धि से मृत्यु होती है?

वास्तव में, ब्रह्मांड की गर्मी से मृत्यु का सिद्धांत थर्मोडायनामिक्स से तार्किक रूप से अनुसरण करता है और जल्दी या बाद में व्यक्त किया जाना था। लेकिन यह आधुनिक विज्ञान के प्रारंभिक चरण में 19वीं शताब्दी के मध्य में व्यक्त किया गया था। इसका सार ब्रह्मांड की मूल अवधारणाओं और नियमों को याद रखना और उन्हें ब्रह्मांड और उसमें होने वाली प्रक्रियाओं पर लागू करना है। तो, शास्त्रीय ऊष्मप्रवैगिकी के दृष्टिकोण से, ब्रह्मांड को एक बंद थर्मोडायनामिक प्रणाली के रूप में माना जा सकता है, अर्थात एक प्रणाली जो अन्य प्रणालियों के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान नहीं करती है।

गर्मी मृत्यु के सिद्धांत के समर्थकों का तर्क है कि विश्वास करने का कोई कारण नहीं है, कि ब्रह्मांड किसी भी बाहरी प्रणाली के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान कर सकता है, क्योंकि इस बात का कोई सबूत नहीं है कि ब्रह्मांड के अलावा और कुछ भी है। फिर ब्रह्मांड के लिए, किसी भी बंद थर्मोडायनामिक प्रणाली के रूप में, ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम, जो आधुनिक वैज्ञानिक विश्वदृष्टि के मुख्य पदों में से एक है, लागू होता है। ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम में कहा गया है कि बंद थर्मोडायनामिक सिस्टम सबसे अधिक संभावित संतुलन की स्थिति में होते हैं, यानी अधिकतम एन्ट्रापी वाले राज्य के लिए। ब्रह्मांड के मामले में, इसका मतलब है कि ऊर्जा के "उत्पादन के लिए चैनल" की अनुपस्थिति में, सबसे संभावित संतुलन राज्य सभी प्रकार की ऊर्जा को गर्मी में बदलने की स्थिति है। और इसका मतलब है कि पूरे पदार्थ में तापीय ऊर्जा का एक समान वितरण, जिसके बाद ब्रह्मांड में सभी ज्ञात मैक्रोस्कोपिक प्रक्रियाएं बंद हो जाएंगी, ब्रह्मांड लकवाग्रस्त प्रतीत होगा, जो निश्चित रूप से जीवन की समाप्ति की ओर ले जाएगा।

ब्रह्मांड में गर्मी से मरना इतना आसान नहीं है

एक अन्य राय जो ऊष्मा मृत्यु के सिद्धांत का विरोध करती है, निम्नलिखित परिस्थितियों की ओर इशारा करती है: यदि ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम वास्तव में ब्रह्मांड पर पूर्ण रूप से लागू होता, तो ऊष्मा मृत्यु बहुत पहले आ जाती। चूँकि यदि ब्रह्मांड असीमित समय के लिए मौजूद है, तो उसमें संचित ऊर्जा पहले से ही गर्मी से होने वाली मृत्यु के लिए पर्याप्त होनी चाहिए। लेकिन अगर अभी भी पर्याप्त ऊर्जा नहीं है, तो ब्रह्मांड एक अस्थिर, विकासशील प्रणाली है, अर्थात इसका विस्तार हो रहा है। नतीजतन, इस मामले में, यह एक बंद थर्मोडायनामिक प्रणाली नहीं हो सकती है, क्योंकि यह अपने स्वयं के विकास और विस्तार पर ऊर्जा खर्च करती है।

अंत में, आधुनिक विज्ञान अन्य स्थितियों से ब्रह्मांड की गर्मी से मृत्यु के सिद्धांत पर विवाद करता है। पहला सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत है।

एलेक्ज़ेंडर बैबिट्स्की

रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

राज्य शैक्षणिक संस्थान

उच्च व्यावसायिक शिक्षा

रूसी राज्य व्यापार और आर्थिक विश्वविद्यालय

उफिमस्की संस्थान

विधि और दूरस्थ शिक्षा संकाय

दूरस्थ शिक्षा (5.5 वर्ष)

विशेषता "लेखा विश्लेषण और लेखा परीक्षा"

कोर्स वर्क

विषय: आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान की अवधारणाएं

अंतिम नाम: सीतदिकोव

नाम: एलविरा

मध्य नाम: ज़कीवना

विश्वविद्यालय को भेजा नियंत्रण कार्य

शिक्षक का अंतिम नाम: खामिदुलिन यवदत नकीपोविच

परिचय

1.1 टी.एस.वी. के विचार का उदय।

2. एन्ट्रापी बढ़ाने का नियम

2.2 ब्रह्मांड में एन्ट्रापी की संभावना

3. विश्व की वैज्ञानिक तस्वीर में ब्रह्मांड की ऊष्मीय मृत्यु

3.1 थर्मोडायनामिक विरोधाभास

3.2 सापेक्षवादी ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में थर्मोडायनामिक विरोधाभास

3.3 ब्रह्मांड विज्ञान में थर्मोडायनामिक विरोधाभास और दुनिया की गैर-शास्त्रीय तस्वीर के बाद

निष्कर्ष

साहित्य

परिचय

ब्रह्मांड की तापीय मृत्यु (T.S.V.) यह निष्कर्ष है कि ब्रह्मांड में सभी प्रकार की ऊर्जा अंततः तापीय गति की ऊर्जा में बदल जाएगी, जो ब्रह्मांड के पदार्थ पर समान रूप से वितरित की जाएगी, जिसके बाद सभी मैक्रोस्कोपिक प्रक्रियाएं बंद हो जाएंगी यह। यह निष्कर्ष आर क्लॉसियस (1865) द्वारा थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम के आधार पर तैयार किया गया था। दूसरे नियम के अनुसार, कोई भी भौतिक प्रणाली जो अन्य प्रणालियों के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान नहीं करती है (इस तरह के आदान-प्रदान को स्पष्ट रूप से ब्रह्मांड के लिए पूरी तरह से बाहर रखा गया है) सबसे संभावित संतुलन स्थिति में जाता है - तथाकथित राज्य को अधिकतम एन्ट्रॉपी के साथ। ऐसा राज्य T.S.V के अनुरूप होगा। आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान के निर्माण से पहले भी, टी.एस.डब्ल्यू. उनमें से सबसे प्रसिद्ध एल। बोल्ट्जमैन (1872) की उतार-चढ़ाव की परिकल्पना है, जिसके अनुसार ब्रह्मांड एक संतुलन समतापी अवस्था में है, लेकिन संयोग के नियम के अनुसार, कभी-कभी एक स्थान पर, फिर दूसरे में, इससे विचलन राज्य कभी-कभी होता है; वे कम बार होते हैं, जितना बड़ा क्षेत्र कब्जा कर लिया जाता है और विचलन की डिग्री उतनी ही अधिक होती है। आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान ने स्थापित किया है कि न केवल टीएसवी के बारे में निष्कर्ष गलत है, बल्कि इसका खंडन करने के शुरुआती प्रयास भी गलत हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि महत्वपूर्ण भौतिक कारकों और सबसे बढ़कर, गुरुत्वाकर्षण को ध्यान में नहीं रखा गया था। गुरुत्वाकर्षण को ध्यान में रखते हुए, पदार्थ का एक सजातीय इज़ोटेर्मल वितरण किसी भी तरह से सबसे अधिक संभावित नहीं है और एन्ट्रापी अधिकतम के अनुरूप नहीं है। अवलोकनों से पता चलता है कि ब्रह्मांड तेजी से गैर-स्थिर है। यह फैलता है, और पदार्थ, विस्तार की शुरुआत में लगभग सजातीय, बाद में, गुरुत्वाकर्षण बलों के प्रभाव में, अलग-अलग वस्तुओं में टूट जाता है, आकाशगंगाओं, आकाशगंगाओं, सितारों और ग्रहों के समूह बनते हैं। ये सभी प्रक्रियाएं प्राकृतिक हैं, एन्ट्रापी की वृद्धि के साथ चलती हैं और थर्मोडायनामिक्स के नियमों के उल्लंघन की आवश्यकता नहीं होती है। भविष्य में भी, गुरुत्वाकर्षण को ध्यान में रखते हुए, वे ब्रह्मांड के एक सजातीय इज़ोटेर्मल राज्य की ओर नहीं ले जाएंगे - टी.एस.वी. ब्रह्मांड हमेशा गैर-स्थिर है और लगातार विकसित हो रहा है। ब्रह्माण्ड विज्ञान में थर्मोडायनामिक विरोधाभास, 19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में तैयार किया गया, तब से वैज्ञानिक समुदाय को लगातार रोमांचक बना रहा है। तथ्य यह है कि उन्होंने दुनिया की वैज्ञानिक तस्वीर की सबसे गहरी संरचनाओं को छुआ। हालांकि इस विरोधाभास को हल करने के कई प्रयासों ने हमेशा केवल आंशिक सफलता ही हासिल की है, उन्होंने नए, गैर-तुच्छ भौतिक विचारों, मॉडलों और सिद्धांतों को उत्पन्न किया है। थर्मोडायनामिक विरोधाभास नए वैज्ञानिक ज्ञान का एक अटूट स्रोत है। उसी समय, विज्ञान में उनका गठन बहुत सारे पूर्वाग्रहों और पूरी तरह से गलत व्याख्याओं में उलझा हुआ था। हमें इस प्रतीत होता है कि अच्छी तरह से अध्ययन की गई समस्या पर एक नए रूप की आवश्यकता है, जो गैर-शास्त्रीय विज्ञान के बाद एक अपरंपरागत अर्थ प्राप्त करता है।

1. ब्रह्मांड की हीट डेथ का विचार

1.1 टी.एस.वी. के विचार का उदय।

ब्रह्मांड की तापीय मृत्यु का खतरा, जैसा कि हमने पहले कहा, उन्नीसवीं शताब्दी के मध्य में व्यक्त किया गया था। थॉमसन और क्लॉसियस, जब अपरिवर्तनीय प्रक्रियाओं में एन्ट्रापी वृद्धि का कानून तैयार किया गया था। ऊष्मीय मृत्यु ब्रह्मांड में पदार्थ और ऊर्जा की एक ऐसी स्थिति है जब उनकी विशेषता वाले मापदंडों के ग्रेडिएंट गायब हो गए हैं। अपरिवर्तनीयता के सिद्धांत का विकास, एन्ट्रापी बढ़ाने का सिद्धांत, इस सिद्धांत को पूरे ब्रह्मांड में विस्तारित करना शामिल था, जो क्लॉसियस द्वारा किया गया था।

तो, दूसरे नियम के अनुसार, सभी भौतिक प्रक्रियाएं गर्म निकायों से कम गर्म निकायों में गर्मी हस्तांतरण की दिशा में आगे बढ़ती हैं, जिसका अर्थ है कि ब्रह्मांड में तापमान समीकरण की प्रक्रिया धीरे-धीरे लेकिन निश्चित रूप से चल रही है। नतीजतन, भविष्य में, तापमान के अंतर के गायब होने और ब्रह्मांड में समान रूप से वितरित सभी विश्व ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में बदलने की उम्मीद है। क्लॉसियस का निष्कर्ष इस प्रकार था:

1. विश्व की ऊर्जा स्थिर है

2. विश्व की एन्ट्रापी अधिकतम की ओर प्रवृत्त होती है।

इस प्रकार, ब्रह्मांड की तापीय मृत्यु का अर्थ है ब्रह्मांड के अधिकतम एन्ट्रॉपी के साथ एक संतुलन राज्य में संक्रमण के कारण सभी भौतिक प्रक्रियाओं का पूर्ण समाप्ति।

बोल्ट्जमैन, जिन्होंने एन्ट्रापी एस और सांख्यिकीय भार पी के बीच संबंध की खोज की, का मानना ​​​​था कि ब्रह्मांड की वर्तमान अमानवीय स्थिति एक भव्य उतार-चढ़ाव * है, हालांकि इसकी घटना की संभावना नगण्य है। बोल्ट्जमैन के समकालीनों ने उनके विचारों को नहीं पहचाना, जिसके कारण उनके काम की गंभीर आलोचना हुई और जाहिर है, 1906 में बोल्ट्जमैन की बीमारी और आत्महत्या का कारण बना।

ब्रह्मांड की ऊष्मीय मृत्यु के विचार के प्रारंभिक योगों की ओर मुड़ते हुए, कोई यह देख सकता है कि वे सभी तरह से अपनी प्रसिद्ध व्याख्याओं के अनुरूप नहीं हैं, जिसके प्रिज्म के माध्यम से इन योगों को आमतौर पर हमारे द्वारा माना जाता है। यह गर्मी की मृत्यु के सिद्धांत या डब्ल्यू। थॉमसन और आर। क्लॉसियस के थर्मोडायनामिक विरोधाभास के बारे में बात करने के लिए प्रथागत है।

लेकिन, सबसे पहले, इन लेखकों के संबंधित विचार हर चीज में मेल नहीं खाते हैं, और दूसरी बात, नीचे दिए गए बयानों में न तो सिद्धांत है और न ही विरोधाभास।

डब्ल्यू थॉमसन, प्रकृति में प्रकट होने वाली यांत्रिक ऊर्जा को नष्ट करने की सामान्य प्रवृत्ति का विश्लेषण करते हुए, इसे पूरी दुनिया में विस्तारित नहीं किया। उन्होंने एन्ट्रापी वृद्धि के सिद्धांत को केवल प्रकृति में होने वाली बड़े पैमाने पर होने वाली प्रक्रियाओं के लिए एक्सट्रपलेशन किया। इसके विपरीत, क्लॉसियस ने पूरे ब्रह्मांड के लिए इस सिद्धांत का एक एक्सट्रपलेशन प्रस्तावित किया, जिसने उसके लिए एक सर्वव्यापी भौतिक प्रणाली के रूप में कार्य किया। क्लॉसियस के अनुसार, "ब्रह्मांड की सामान्य स्थिति को अधिक से अधिक बदलना चाहिए" बढ़ती एन्ट्रापी के सिद्धांत द्वारा निर्धारित दिशा में और इसलिए, इस राज्य को लगातार एक निश्चित सीमा स्थिति तक पहुंचना चाहिए। शायद पहली बार ब्रह्मांड विज्ञान में थर्मोडायनामिक पहलू की पहचान न्यूटन ने की थी। यह वह था जिसने ब्रह्मांड की घड़ी की कल में "घर्षण" के प्रभाव को देखा - एक प्रवृत्ति जो XIX सदी के मध्य में थी। एन्ट्रापी में वृद्धि कहा जाता है। अपने समय की भावना में, न्यूटन ने भगवान भगवान की मदद का आह्वान किया। यह वह था जिसे सर आइजैक ने इन "घड़ियों" की घुमावदार और मरम्मत की निगरानी के लिए नियुक्त किया था।

ब्रह्माण्ड विज्ञान के ढांचे के भीतर, 19 वीं शताब्दी के मध्य में थर्मोडायनामिक विरोधाभास को मान्यता दी गई थी। विरोधाभास के बारे में चर्चा ने व्यापक वैज्ञानिक महत्व के कई शानदार विचारों को जन्म दिया (जीवन के "एंटी-एंट्रॉपी" के एल। बोल्ट्जमैन द्वारा "श्रोडिंगर की" व्याख्या; थर्मोडायनामिक्स में उतार-चढ़ाव का उनका परिचय, जिसके मूलभूत परिणाम भौतिकी में हैं अब तक समाप्त नहीं हुए हैं; उनकी भव्य ब्रह्माण्ड संबंधी उतार-चढ़ाव परिकल्पना, वैचारिक ढांचे से परे, जो ब्रह्मांड की "थर्मल डेथ" की समस्या में भौतिकी अभी तक सामने नहीं आई है; एक गहरी और अभिनव, लेकिन फिर भी ऐतिहासिक रूप से सीमित उतार-चढ़ाव की व्याख्या दूसरी शुरुआत।

1.2 टीएसडब्ल्यू पर एक नजर बीसवीं सदी से

विज्ञान की वर्तमान स्थिति भी ब्रह्मांड की ऊष्मा मृत्यु की धारणा से असंगत है। सबसे पहले, यह निष्कर्ष एक पृथक प्रणाली के लिए प्रासंगिक है, और यह स्पष्ट नहीं है कि ब्रह्मांड को ऐसी प्रणालियों के लिए क्यों जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

ब्रह्मांड में एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र है, जिसे बोल्ट्जमैन द्वारा ध्यान में नहीं रखा गया था, और यह सितारों और आकाशगंगाओं की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार है: गुरुत्वाकर्षण बल अराजकता से एक संरचना का निर्माण कर सकते हैं, ब्रह्मांडीय से सितारों को जन्म दे सकते हैं धूल। ऊष्मप्रवैगिकी का आगे विकास और इसके साथ T.S.V का विचार। उन्नीसवीं शताब्दी के दौरान, पृथक प्रणालियों के ऊष्मप्रवैगिकी के मुख्य प्रावधान (शुरुआत) तैयार किए गए थे। 20 वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में, थर्मोडायनामिक्स मुख्य रूप से गहराई में नहीं विकसित हुए, लेकिन चौड़ाई में, इसके विभिन्न खंड उत्पन्न हुए: तकनीकी, रासायनिक, भौतिक, जैविक, आदि। ऊष्मप्रवैगिकी। केवल 1940 के दशक में संतुलन बिंदु के पास खुली प्रणालियों के ऊष्मप्रवैगिकी पर काम दिखाई दिया, और 1980 के दशक में सहक्रियात्मकता उत्पन्न हुई। उत्तरार्द्ध की व्याख्या संतुलन बिंदु से दूर खुली प्रणालियों के ऊष्मप्रवैगिकी के रूप में की जा सकती है। इसलिए, आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान समग्र रूप से ब्रह्मांड के संबंध में "थर्मल डेथ" की अवधारणा को खारिज करता है। तथ्य यह है कि क्लॉसियस ने अपने तर्क में निम्नलिखित एक्सट्रपलेशन का सहारा लिया:

1. ब्रह्मांड को एक बंद प्रणाली के रूप में माना जाता है।

2. विश्व के विकास को इसकी अवस्थाओं में परिवर्तन के रूप में वर्णित किया जा सकता है।

गर्मी मौत ब्रह्मांड एन्ट्रापी

अधिकतम एन्ट्रॉपी वाले पूरे राज्य के रूप में दुनिया के लिए, यह समझ में आता है, साथ ही साथ किसी भी सीमित प्रणाली के लिए भी। लेकिन इन एक्सट्रपलेशन की वैधता अपने आप में बेहद संदिग्ध है, हालांकि इनसे जुड़ी समस्याएं आधुनिक भौतिक विज्ञान के लिए भी मुश्किलें पेश करती हैं।

2. एन्ट्रापी बढ़ाने का नियम

2.1 एन्ट्रापी बढ़ाने के नियम की व्युत्पत्ति

हम चित्र 1 में दिखाए गए अपरिवर्तनीय परिपत्र थर्मोडायनामिक प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए क्लॉसियस असमानता को लागू करते हैं।

ब्राह्मण की एंट्रोपी हमेशा बढ़ रही है यह कौन सा नियम है?

ब्रह्मांड एन्ट्रापी क्या है?

सबसे अधिक एन्ट्रापी किसकी होती है?

तापमान बढ़ने पर एन्ट्रापी की स्थिति क्या होती है?