ВУЗ:
Составители:
13
науки. Прежде чем исследовать сложные и неравновесные объекты,
физики должны были изучить более простые – равновесные. Естественный
ход развития науки и техники привел к необходимости решать более
сложные задачи.
Серьезным стимулом развития термодинамики стало решение
проблемы необратимости термодинамических процессов, поставленной
классической наукой еще в ХIХ веке. Со времени Ньютона физика
утверждала обратимость во времени всех механических процессов.
Обратимым время оставалось и в электродинамике, и в теории
относительности Эйнштейна, и в квантовой механике. И лишь второй
закон (второе начало) термодинамики утверждал, что любая замкнутая
термодинамическая система (не обменивающаяся с окружающей средой
энергией и веществом) со временем переходит в состояние
термодинамического равновесия, и этот процесс необратим во времени.
Для характеристики состояния термодинамической системы немецкий
физик Р. Клаузиус ввел новое понятие – энтропия. Энтропия определяет
состояние системы с точки зрения ее упорядоченности: чем меньше
порядка в системе, тем выше энтропия (и наоборот). В состоянии
термодинамического равновесия энтропия системы максимальна, а
упорядоченность минимальна. Значит, изменение энтропии системы может
служить показателем необратимости происходящих в ней процессов. Из
второго закона следовало, что в природе существуют тенденция к
выравниванию температур и рассеянию энергии, а время является
необратимым в термодинамических процессах. Этот закон привел
Клаузиуса к выводу о неизбежности «тепловой смерти» Вселенной,
поскольку со временем все вещество в ней должно прийти в состояние
термодинамического равновесия.
Непонятным оставалось то, как в такой Вселенной могло что-либо само
по себе возникнуть и развиваться? При этом эволюция геологических,
биологических и социальных систем была очевидным фактом. В научной
картине мира наблюдалось явное противоречие между описанием
процессов деградации термодинамических систем в физике и описанием
процессов развития природных систем в геологии, биологии, истории,
социологии и других науках. В естествознании конца ХIХ - первой
половины ХХ веков закономерности эволюции не подтверждались только
физикой и химией.
Австрийский физик Людвиг Больцман дал статистическое истолкование
второго закона термодинамики. Но и оно не отменяло печального вывода о
«тепловой смерти» Вселенной. Поэтому для того, чтобы снять
противоречие между выводом о неизбежности подобного события и
наблюдаемыми на Земле процессами развития материальных структур, он
выдвинул флуктуационную гипотезу. Суть ее заключалась в том, что,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- …
- следующая ›
- последняя »
