Когда вы просыпаетесь утром, разбиваете яйцо на сковородку, а потом вдруг понимаете, что хотите вместо яичницы овсянку, вам придется смириться с потерей. Вы не сможете поместить вытекший продукт обратно в скорлупу и вернуть ему прежнюю форму. Принцип, который делает невозможным восстановить разбитое яйцо - тот же, что запрещает Вселенной вернуться обратно к Большому взрыву. А еще он может объяснить, почему время идет всегда только вперед, а не назад. Этот принцип называется энтропией.
Растущий беспорядок
Удивительный факт: законы Ньютона о движении не имеют проблем с разбитым яйцом, как и квантовая механика. Эти разделы физики могут многое рассказать о том, как ведет себя вселенная,
...но изучаемые ими процессы могут проходить как в одну сторону, так и в обратную. На самом деле, есть только один принцип, который оспаривает превращение месива на сковородке в целехонькое сырое яйцо. Это второй закон термодинамики. Если наиболее известный первый закон термодинамики утверждает, что энергия не может быть создана из ничего или исчезнуть, то второй закон говорит, что существует естественная тенденция к деградации материи в растущий беспорядок, также известный как энтропия.
Все идет от низкой энтропии (больше порядка) к высокой (больше беспорядка), а не наоборот. Так, у яйца есть гораздо больше способов упорядочить себя размазанным по сковородке нежели заключенным в скорлупу. И очень маловероятно - нет, невозможно! - чтобы разбитое яйцо когда-нибудь перестроило свои молекулы, восстановив прежнюю целостность.
Время и происхождение Вселенной
У второго закона термодинамики есть интересное следствие. Поскольку все термодинамические процессы, связанные с передачей или преобразованием тепловой энергии, должны приводить к увеличению энтропии, они необратимы. Теоретически, существуют взаимодействия, которые не связаны с теплопередачей, но на практике всё имеет недостатки, которые приводят к трению или другим типам потери тепла, поэтому этот закон в значительной степени применим ко всему. Так что, если необратимо всё, то и время будет таковым... Время всегда течет в направлении увеличения энтропии. Это распространяется на саму природу нашей вселенной: она начиналась как очень плотная, горячая масса материала, которая расширялась и охлаждалась, повышая свой энтропийный уровень.
Но, подождите-ка секунду! Если суматоха и раздрай всегда должны только возрастать, то как же...
...образовались звезды и планеты? Почему вселенная не представляет собой просто хаотическую массу частиц? И здесь приходится констатировать, что физики до сих пор не вполне понимают, как гравитация влияет на энтропию. Возможный ответ заключается в том, что для очень массивных объектов пребывание в комковатом состоянии означает лишь некоторую форму... беспорядка. Поэтому, вселенная с галактиками, звездами и планетами на самом деле имеет более высокую энтропию, чем если бы космос был наполнен только горячим плотным газом. Это парадокс, с которым сталкиваются ученые, пытаясь определить механизмы происхождения вселенной, а также природу физических законов, управляющих ею.
Больше интересного здесь: ПРОСТРАНСТВО-ВРЕМЯ. Ставьте палец вверх, если вам понравился материал, делитесь им в соц. сетях и подписывайтесь на канал. До новых встреч!
