Майстров Л - Сюжет Для Фантастического Рассказа
Л. МАЙСТРОВ,
кандидат физико-математических наук
СЮЖЕТ ДЛЯ ФАНТАСТИЧЕСКОГО РАССКАЗА
- Что имеет два конца и ни одного начала?
- Палка.
- Что имеет два начала и ни одного конца?
- Термодинамика.
(Из студенческого фольклора)
Энергия может переходить из одного вида в другой, но при этом она не
возникает и не исчезает. Так звучит первое начало термодинамики. Среди самых
различных видов энергии выделяется тепловая: ее нельзя целиком превратить в
другой вид энергии. Это - второе начало. Когда его сформулировали, то пришлось
ввести специальное понятие - энтропия. Оно как раз и характеризует долю той
энергии, которая не может быть превращена в работу. Главное свойство энтропии:
в замкнутой системе она никогда не уменьшается - либо остается постоянной,
либо повышается. Второе начало термодинамики в формулировке Клаузиуса говорит
об этом: "С течением времени энтропия всякой изолированной системы стремится к
максимуму". Достигнув максимума энтропии, изолированная система пребывает в
состоянии теплового равновесия. Таким образом, физические тела переходят от
состояний менее вероятных к состояниям более вероятным. Это все мы и наблюдаем
в окружающем нас мире. Классический пример: в комнате находится нагретый утюг.
То есть одно тело имеет температуру выше всех окружающих предметов. Это
маловероятное состояние. Постепенно утюг и окружающие его предметы сравнивают
свои температуры, энтропия системы "комната - утюг" достигнет максимума.
Распространив второе начало термодинамики на всю Вселенную, известный
физик В. Томсон еще в 1852 году пришел к выводу о неизбежности тепловой смерти
Вселенной.
Согласно этой теории, со временем температура всех тел Вселенной будет
выравниваться, все преобразования энергии и любые движения будут происходить
все более вяло, и, наконец, наступит момент, когда все тела примут одинаковую
температуру, передача и преобразование энергии прекратятся полностью, движение
в любом его виде будет невозможно. Вселенная придет в состояние
термодинамического равновесия. Наступит "тепловая смерть".
Против теории тепловой смерти выступили многие ученые. Ведущую роль среди
них играл Л. Больцман, крупнейший физик-теоретик. Он выдвинул теорию, которая
коротко состояла вот в чем. Вся Вселенная в целом находится в состоянии
теплового равновесия, но в отдельных ее частях происходят отклонения -
флуктуации - от этого состояния, затем происходит выравнивание, а флуктуация
может возникнуть в другой части Вселенной. "Можно представить себе Вселенную
как механическую систему, - писал Больцман, состоящую из громадного числа
составных частей, и с громадной продолжительностью существования, так что
размеры нашей системы неподвижных звезд ничтожны по сравнению с протяженностью
Вселенной, и времена, которые мы называем эрами, ничтожны по сравнению с
длительностью ее существования. Тогда во Вселенной, которая, в общем, везде
находится в тепловом равновесии, то есть мертва, то тут. то там должны
существовать сравнительно небольшие области протяженности звездного
пространства (назовем их единичными мирами), которые в течение сравнительно
короткого времени эры значительно отклоняются от теплового равновесия, причем
одинаково часты такие, в которых вероятность состояния увеличивается, и такие,
в которых она уменьшается." (Разрядка наша. - Л. М.)
Задумаемся над этими последними словами.
Из флуктуационной гипотезы вытекает, что сейчас мы живем во время
затухания грандиозной космической флуктуации, а когда-то -
