Термодинамика и статистическая физика. Розман Г.А. - 101 стр.

                                                                      101
     Напомним, в чем состояла проблема “тепловой смерти” Вселенной.
Согласно 2-му началу термодинамики энтропия замкнутой системы может
либо оставаться неизменной, либо возрастать. При этом температуры тел
замкнутой системы, в силу энергообмена, выравниваются. Если Вселенная
существует вечно, то этот процесс должен был уже произойти, и во всей
Вселенной должна была бы быть одна и та же температура, должна была бы
наступить “тепловая смерть”, так как в этих условиях не возможна была бы
существовать жизнь. Наблюдения свидетельствуют, что в разных частях Все-
ленной нет термодинамического равновесия.
     Формула Больцмана (57) позволяет так разрешить эту проблему: рас-
сматриваемая система может перейти в состояние, которое осуществляется
меньшим числом перестановок W , в этом случае энтропия будет убывать.
Покажем это аналитически. Пусть система последовательно находится в двух
состояниях, которые осуществляются соответственно W1 и W 2 переста-
новками ее структурных частиц. Напишем для этих состояний формулу Боль-
цмана:
                   S1 = k ⋅ ln W1 и S 2 = k ⋅ ln W2 ,
определим изменение энтропии при переходе системы из одного состо-
яния в другое:
                                            W2
                   ΔS = S 2 − S1 = k ⋅ ln      .               (58)
                                            W1

      Если W2 < W1 , то ΔS < 0 и энтропия системы не возрастает, а убы-
вает. Причиной перехода системы в менее вероятное состояние является
флуктуация, природа которой связана с непрерывным движением струк-
турных частиц системы. Такова статистическая трактовка закона воз-
растания энтропии. Однако, проблема “тепловой смерти Вселенной”,
вообще говоря, была надуманной. Дело в том, что термодинамический
закон возрастания энтропии применим к замкнутым системам. Вселен-
ная же не является замкнутой системой и к ней незаконно приложение
2-го начала термодинамики. Обратим внимание на то, как физическая
проблема была использована в целях утверждения идеи о творении мира.
Сторонники этой идеи утверждали, что, если мир не пришел в равно-
весное состояние, то, следовательно, он не существовал вечно до данно-
го момента. А, значит, мир имел начало, т.е. был момент его творения.
Ошибочность такого толкования “тепловой смерти Вселенной” указа-
на выше.
                             Флуктуации