МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
Державна освітня установа
Вищої професійної освіти
Російський державний торговельно-економічний університет
УФИМСЬКИЙ ІНСТИТУТ
Факультет юриспруденції та заочного навчання
Заочне навчання (5,5 років)
Курс 1
Спеціальність "Бухгалтерський обліканаліз і аудит "
Курсова робота
По предмету: Концепції сучасного природознавства
Прізвище:Ситдикова
Ім'я:Ельвіра
батькові:Закіевна
Контрольнаробота вислана в університет
Прізвищевикладача: Хамідуллін Явдат Накіповіч
УФА-2011р.
Зміст
Введення
1. Ідея Тепловий смерті Всесвіту
1.1 Поява ідеї Т.С.В.
1.2 Погляд на Т.С.В. з ХХ століття
2. Закон зростання ентропії
2.1 Висновок закону зростання ентропії
2.2 Можливість ентропії у Всесвіті
3. Теплова смерть Всесвіту в науковій картині Світу
3.1 Термодинамічний парадокс
3.2 Термодинамічний парадокс в релятивістськихкосмологічних моделях
3.3 Термодинамічний парадокс вкосмології і постнекласична картина світу
Висновок
Література
Введення
Теплова смерть Всесвіту (Т.С.В.) - це висновок про те, що всі види енергії у Всесвіті врешті-решт повинні перейтив енергію теплового руху, яка рівномірно розподілиться по речовині Всесвіту,після чого в ній припиняться всі макроскопічні процеси. Цей висновок був сформульованийР. Клаузіусом (1865) на основі другого початку термодинаміки. За другим початку,будь-яка фізична система, не обмінюється енергією з іншими системами (для Всесвітув цілому такий обмін, очевидно, виключений), прагне до найбільш вірогідного рівноважногостану - до так званого стану з максимумом ентропії. Такий стан відповідалоб Т. С.В. Ще до створення сучасної космології були зроблені численні спробиспростувати висновок про Т. С.В. Найбільш відома з них флуктуаційна гіпотеза Л.Больцмана (1872), відповідно до якої Всесвіт одвічно перебуває в рівноважному ізотермічномустані, але за законом випадку то в одному, то в іншому її місці інколи відбуваютьсявідхилення від цього стану; вони відбуваються тим рідше, чим велику область захоплюютьі чим значніше ступінь відхилення. Сучасної космологією встановлено, щопомилковий не лише вивід про Т.С.В., але помилкові і ранні спроби його спростування.Пов'язано це з тим, що не бралися до уваги істотні фізичні чинникиі перш за все тяжіння. З урахуванням тяжіння однорідне ізотермічне розподілречовини зовсім не є найбільш вірогідним і не відповідає максимуму ентропії.Спостереження показують, що Всесвіт різко нестаціонарна. Вона розширюється, і майжеоднорідне на початку розширення речовина надалі під дією сил тяжіннярозпадається на окремі об'єкти, утворюються скупчення галактик, галактики, зірки,планети. Всі ці процеси природні, йдуть із зростанням ентропії і не вимагають порушеннязаконів термодинаміки. Вони і в майбутньому з урахуванням тяжіння не приведуть до однорідногоізотермічному стану Всесвіту - до Т. С.В. Всесвіт завжди нестатічна і безперервноеволюціонує. Термодинамічний парадокс в космології, сформульований у другійполовині ХIХ століття, безперервно розбурхує з тих пір наукове співтовариство. Справа в тому,що він торкнувся найбільш глибинні структури наукової картини світу. Хоча численніспроби вирішення цього парадоксу приводили завжди лише до приватних успіхам, вонипороджували нові, нетривіальні фізичні ідеї, моделі, теорії. Термодинамічнийпарадокс виступає невичерпним джерелом нових наукових знань. Разом з тим, йогостановлення в науці виявилося обплутаним безліччю упереджень і абсолютно невірнихінтерпретацій. Необхідний новий погляд на цю, здавалося б, досить добре вивченупроблему, яка набуває нетрадиційний сенс в постнекласичної науці.
1. Ідея Тепловий смерті Всесвіту1.1 Поява ідеї Т.С.В.
Загроза теплової смерті Всесвіту,як ми вже говорили раніше, була висловлена ​​в середині ХIХ в. Томсоном і Клаузиусом,коли був сформульований закон зростання ентропії в необоротних процесах. Тепловасмерть - це такий стан речовини і енергії у Всесвіті, коли зникли градієнтипараметрів, їх характеризують. Розвиток принципу незворотності, принципу зростанняентропії полягало в поширенні цього принципу на Всесвіт у цілому, що й булозроблено Клаузиусом.
Отже, відповідно до другого початкувсі фізичні процеси протікають у напрямку передачі тепла від більш гарячихтіл до менш гарячим, а це означає, що повільно, але вірно йде процес вирівнюваннятемператури у Всесвіті. Отже, в майбутньому очікується зникнення температурнихвідмінностей і перетворення всієї світової енергії в теплову, рівномірно розподіленуу Всесвіті. Висновок Клаузіуса був наступним:
1. Енергія світу постійна
2. Ентропія світу прагне до максимуму.
Таким чином, теплова смертьВсесвіту означає повне припинення всіх фізичних процесів внаслідок переходуВсесвіту в рівноважний стан з максимальною ентропією.
Больцман, що відкрив зв'язок ентропіїS і статистичного ваги P, вважав, що нинішнє неоднорідне стан Всесвітує грандіозна флуктуація *, хоча її виникнення має мізерно малу ймовірність.Сучасники Больцмана не визнавали його поглядів, що призвело до жорстокої критиційого робіт і, мабуть, призвело до хворобливого стану і самогубства Больцманав 1906 р.
Звернувшись до вихідних формулюваньідеї теплової смерті Всесвіту, можна бачити, що вони далеко не в усьому відповідаютьїх добре відомим інтерпретаціям, крізь призму яких ці формулювання намизазвичай сприймаються. Прийнято говорити про теорії теплової смерті або термодинамічнійпарадоксі В. Томсона і Р. Клаузіуса.
Але, по-перше, відповіднідумки цих авторів далеко не в усьому збігаються, по-друге, у наведених нижче висловлюванняхні теорії, ні парадоксу не міститься.
В. Томсон, аналізуючи проявляющуюсяв природі загальну тенденцію до розсіювання механічної енергії, не поширював їїна світ як ціле. Він екстраполював принцип зростання ентропії лише на протікаючів природі великомасштабні процеси. Навпаки, Клаузіус запропонував екстраполяціюцього принципу саме на Всесвіт як ціле, яка виступала для нього всеосяжноїфізичною системою. За словами Клаузіуса "загальний стан Всесвіту повинновсе більше і все більше змінюватися "в напрямку, обумовленому принципом зростанняентропії і, отже, цей стан має безперервно наближатися до деякогограничного стану Флуктуації і проблема фізичних меж 2-го Почала термодинаміки.Мабуть, вперше термодинамічний аспект в космології позначив ще Ньютон. Самевін помітив ефект "тертя" в годинниковому механізмі Всесвіту - тенденцію,яку в середині XIX в. назвали зростанням ентропії. У дусі свого часу Ньютонзакликав на допомогу Господа Бога. Він і був приставлений сером Ісаком до стеження запідзаводом і ремонтом цих "годин".
В рамках космології термодинамічнийпарадокс був усвідомлений в середині XIX в. Дискусія про парадокс породила ряд блискучихідей широкого наукового значення ("шредінгерово" пояснення Л. Больцманом"Антіентропійний" життя; введення ним флуктуацій в термодинаміку, фундаментальніслідства чого у фізиці не вичерпані досі; його ж грандіозна космологічнафлуктуаційна гіпотеза, за концептуальні рамки якої фізика в проблемі"Теплової смерті" Всесвіту так ще і не вийшла; глибока і новаторська,але тим не менш історично обмежена флуктуаційна трактування Другого Начала.
1.2 Погляд на Т.С.В. з ХХ століття
Сучасний стан науки такожне узгоджується з припущенням про теплової смерті Всесвіту. Перш за все, цейвисновок має відношення до ізольованій системі і не ясно, чому Всесвіт можнавідносити до таких систем.
У Всесвіті діє поле тяжіння,яке не приймалося Больцманом до уваги, а воно відповідальне за появу Зірокі Галактик: сили тяжіння можуть призвести до утворення структури з хаосу, можутьпородити Зірки з Космічного пилу. Цікаво подальший розвиток термодин...
