В этой статье мы представим небольшую, с одной стороны шутливую, но с другой стороны полностью научную теорию, с помощью которой можно оправдать свою лень.
В физике существует термодинамическая величина под названием энтропия. Её научное значение определяет меру необратимого рассеивания энергии. В других случаях она может определять вероятность осуществления какого-либо макроскопического состояния. Однако в повседневной жизни проще понять энтропию как меру неупорядоченности системы: чем меньше элементы системы подчинены какому-либо порядку, тем выше энтропия.
Важно уточнить, что такое порядок. Это важно, потому что ситуацию, когда что-то равномерно распределено по доступному пространству, можно назвать беспорядком или хаосом (например, мусор, равномерно разбросанный по полу в комнате). Но такую ситуацию можно назвать и порядком (например, качественно и равномерно окрашенная стена). Всё зависит от контекста и ассоциаций.
Для нужд этой статьи мы договоримся, что, как и все физики и другие учёные, будем понимать под порядком наличие некоторой выраженной структуры в системе (например, существование конкретных предметов в определённых точках пространства), а под беспорядком – равномерное распределение всех видов материи в пространстве. В таком случае энтропия – это мера беспорядка.
На данный момент Вселенная находится в относительном порядке. У нас есть множество космических тел, у каждого из которых есть своя форма, размеры и свойства, и все они расположены в определённых местах. Таким образом, в нашей системе присутствует определённая структура.
Однако наукой доказано, что энтропия в замкнутых термодинамических системах может только возрастать или оставаться неизменной. Таким образом, любая система стремится к беспорядку, то есть к равномерному распределению всей имеющейся материи по доступному пространству. Это утверждение может локально нарушаться, то есть в некоторых областях пространства часть элементов системы может стремиться к порядку, но вся замкнутая система в целом всегда стремится только к беспорядку либо сохраняет достигнутый уровень беспорядочности. Иными словами, если где-то становится чуть больше порядка, то в другом месте беспорядка становится ещё больше.
Если применить закон неубывания энтропии ко всей Вселенной в целом, то однажды вся материя должна равномерно распределиться по всей Вселенной. При этом не останется никаких выделенных объектов, таких как звёзды или планеты. Всё пространство будет абсолютно равномерно заполнено однородной массой из различных частиц. Энтропия (или беспорядок) достигнет своего максимума.
Такое состояние называется тепловой смертью Вселенной. Существуют разные оценки того, когда она должна произойти. В любом случае это один из самых отдалённых сценариев конца света. Если Вселенная придёт к такому состоянию, то это случится через очень много миллиардов лет.
Другой важной особенностью энтропии является то, что она возрастает только если что-то происходит, и наоборот, если что-то происходит, то энтропия обязательно возрастает. А если ничего не происходит, то энтропия по крайней мере остаётся неизменной.
Так как любое увеличение энтропии, то есть беспорядка, приближает нас к тепловой смерти Вселенной, то пока ничего не происходит, этот конец, по крайней мере, не приближается. А как только начинают происходить определённые события, тепловая смерть Вселенной обязательно приближается к нам во времени.
Человек, конечно, не может абсолютно ничего не делать: он должен как минимум дышать, его сердце бьётся, происходят другие процессы в организме. Однако, если человек просто лежит на диване, то энтропия увеличивается значительно медленнее, чем если он активно работает. А значит, и тепловая смерть Вселенной в случае безделья приближается медленнее, чем в случае активной работы.
Этот эффект, конечно, очень слабый, численные оценки затруднены, но вклад одного человека и его образа жизни в то, когда наступит тепловая смерть Вселенной, исчисляется малейшими долями секунды. С учётом того, что это событие удалено от нас на миллиарды лет, влияние каждого человека на этот процесс ничтожно мало. Тем не менее, с точки зрения науки этот эффект присутствует. Поэтому свою лень можно оправдать тем, что вы стремитесь максимально отсрочить момент тепловой смерти Вселенной.
Правда, отметим, что тепловая смерть Вселенной – это лишь гипотеза, один из нескольких десятков возможных сценариев развития событий и того, как в итоге наступит конец Вселенной. Многие альтернативные теории вообще не предполагают, что у Вселенной должен случиться печальный конец. Гипотеза о тепловой смерти Вселенной далеко не самая обоснованная из всех этих теорий. Наличие большого количества подобных теорий указывает на то, что науке пока неизвестен точный сценарий развития Вселенной в будущем, и возможно, правильная теория ещё не предложена.
Основные выводы, на которых строится гипотеза о тепловой смерти Вселенной, сделаны на основе теории, которая хорошо работает для таких систем, как идеальный газ. В этой гипотезе предполагается, что все виды энергии в конце концов перейдут в тепловую, и что наша Вселенная – это замкнутая система.
Однако наша Вселенная, скорее всего, не так проста, чтобы её можно было описать на основе модели идеального газа. Её составные части притягиваются гравитационными силами, в отличие от молекул идеального газа, которые в некотором приближении не взаимодействуют. Также нет уверенности, что вся энергия во Вселенной должна перейти именно в тепловую. И на счёт того, что наша Вселенная является замкнутой системой, у некоторых учёных стали появляться сомнения.
Таким образом, подведём итог. В этой статье мы немного поговорили об энтропии, узнали, что она характеризует и как себя ведёт в замкнутых термодинамических системах. Также познакомились с одной из гипотез о конечном состоянии Вселенной. И на основе этих сведений придумали шуточное оправдание человеческой лени, которое, конечно, не нужно принимать слишком близко к сердцу и не стоит им слишком часто пользоваться, а можно просто когда-нибудь с умным видом удачно пошутить.