Сторінка
1

Чи загрожує Всесвіту теплова смерть?

На рубежі XIX—XX сторіч, в епоху панування класичної фізики, наука про Всесвіт зіткнулася з низкою так званих пара­доксів. Логічний розвиток загальноприйнятих на той час уявлень про світобудову привів до висновків, які всту­пили в явну суперечність з реальним станом речей.

Одним з таких «світових парадоксів» став «термоди­намічний парадокс», що виник під час спроби застосу­вання науки про теплові процеси — термодинаміки до всього Всесвіту.

У середині минулого сторіччя відомий німецький фізик Р. Клаузіус сформулював так зване друге начало термодинаміки, згідно з яким теплота може сама по собі переходити Іільки від більш нагрітого тіла до менш нагрітого і цей процес триває доти, доки температура обох тіл не зрівняється. При цьому деяка частина те­плоти знецінюється — втрачає здатність здійснювати роботу. Цю необоротну, «втрачену» енергію Клаузіус запропонував називати грецьким словом «ентропія», що означав «звернена всередину».

З другого начала термодинаміки безпосередньо ви­пливає, що в будь-якій замкненій фізичній системі всі види енергії повинні поступово перетворитися на тепло­ту, «збігти» в «тепловий океан», а теплота рівномірно розподілиться між усіма тілами. Як тільки це відбу­деться, настане «теплова смерть» системи — всі термоди­намічні процеси в ній повністю припиняться.

Цей фундаментальний закон, справедливий для будь-яких замкнених фізичних систем, Клаузіус поширив на весь Всесвіт. Ентропія Всесвіту, твердив він, прагне до певного максимуму і чим більше Всесвіт наближається до цього граничного стану, тим менше залишається можливостей!? до дальших змін. А коли цього стану буде досягнуто, всі зміни повністю припиняться і Всесвіт застигне у мертвому спокої. Настане «теплова смерть» світу. Всесвіт продовжуватиме своє існування, він не зникне, не перетвориться на ніщо, але всі термодинаміч­ні процеси в ньому повністю припиняться.

Неважко бачити, що теорія «теплової смерті» світу вступає в одверту суперечність з матеріалістичними уявленнями про вічність руху матерії. Тому немає ні­чого дивного в тому, що висновки термодинаміки були активно використані захисниками релігії як своєрідний «природничо-науковий» доказ існування бога.

Закон ентропії, відкритий Клаузіусом, твердив, на­приклад, папа Пій XII, привів нас до пізнання того, що стихійні процеси природи завжди пов'язані із зменшен­ням вільної і корисної енергії. Ця фатальна доля на­стійливо вимагає буття необхідної сутності . Іншими словами, буття бога.

Ще відвертіше висловлюються інші релігійні теоре­тики. Наука в цьому випадку, заявляють вони,— у союзі з вірою: вона також твердить, що світ небезначальний, що він не в собі самому має причину й основу буття, не у властивостях вічної субстанції; ця основа є поза сві­том, у бозі.

Коли спробувати узагальнити міркування богословів з цього питання, то вони зводяться приблизно до такого: у момент створення світу йому була, незбагненним для нас чином, тобто божественною силою надана певна енергія, що найбільшою мірою здатна до дії. З часу акту творення ця заведена богом «пружина світового годинника» поступово розкручується. При цьому проце­си руйнування переважають у Всесвіті над процесами творення. Всесвіт іде до своєї загибелі .

Ф. Енгельс піддав теорію «теплової смерті» Всесвіту ґрунтовній критиці. Він вказав на те, що перенесення другого начала термодинаміки, тобто закону зростання ентропії, на увесь Всесвіт абсолютно неправомірне.

Ця думка, висловлена Енгельсом, у сучасній науці дістала переконливе теоретичне підтвердження. Як показав видатний американський фізик Р. Толмен, ви­сновок про неминучість переходу замкненої фізичної системи у стан термодинамічної рівноваги справедливий тільки для таких систем, які перебувають у незмінних, стаціонарних зовнішніх умовах.

Якщо замкнена система має перемінне гравітаційне поле, то з погляду загальної теорії відносності це поле стає щодо системи, яка його породила, нестаціонарним зовнішнім фактором, воно не є її складовою частиною. Інтими словами, таку систему вже не можна вважати замкненою. Отже, висновок про прагнення її ентропії до певного максимуму виявляється зовсім неправомір­ним.

Оскільки наш Всесвіт розширюється, створюване ним гравітаційне поле якраз е змінним. А це й означав, що не можна вважати Всесвіт замкненою системою і засто­совувати до нього друге начало термодинаміки.