Уравнение Вселенной

Основное уравнение (14) и вытекающие из него равенства (15) справедливы для любой формы явления, в том числе для наисложнейшей, то есть для Вселенной. Следовательно, основное уравнение ОТ вполне можно рассматривать как уравнение Вселенной в нем заключены все существующие характеристики и связи мира. Именно о таком уравнении в свое время мечтал Лаплас [53, с. 241]. Этой его мечте впоследствии было присвоено наименование мирового уравнения Лапласа. Разумеется, Лаплас имел в виду механический мир. [c.38]

Больцман установил важнейшую связь между термодинамической функцией-энтропией-и микроскопической неупорядоченностью физической системы. Мы рассматриваем любую ситуацию, настолько определенную, что она может быть реализована только одним способом или небольшим числом способов, как упорядоченную. А всякую ситуацию, которую можно воспроизвести тысячами или миллионами различных, но совершенно эквивалентных способов, принято рассматривать как неупорядоченную. Закон Больцмана, выражаемый уравнением (16-5), указывает, что наиболее совершенной, упорядоченной системой, которую можно себе представить во Вселенной, является идеальный кристалл при абсолютном нуле температур. Всякая иная система - кристалл при произвольной температуре выше О К, жидкость, газ или какая-либо смесь веществ - характеризуется большей неупорядоченностью и поэтому обладает положительной энтропией. Чем больше энтропия системы, тем больше ее неупорядоченность. [c.56]

Несостоятельность гипотезы о тепловой смерти вселенной была доказана в работах ряда физиков Больцмана, Смолуховского, Ван-дер-Ваальса и др., которые показали, что второй закон термодинамики (в результате некритического применения следствий, из которого возникла гипотеза о тепловой смерти) имеет статистическую природу. Нельзя вселенную рассматривать как изолированную систему и применять второй закон к вселенной в целом, так как в ней протекают разнообразные и сложные процессы, для анализа которых не следует механически применять только один термодинамический метод. Исходным для вычисления энтропии является уравнение (15), из которого для расчетов получен ряд других уравнений, но все они позволяют определить лишь изменение энтропии для того или иного процесса. Абсолютное значение энтропии можно вычислить, исходя из постулата Планка энтропия индивидуального кристаллического вещества при абсолютном нуле равна нулю [c.102]

Однако в недавние годы для описания флуктуаций в разнообразных физических системах использовали точно такие или аналогичные им уравнения, хотя источник шума в них был внутренним и физических оснований для разделения уравнения на механическую часть и случайный член с известными свойствами не было. В качестве примеров можно привести электронные устройства , процессы релаксации , гидродинамику , диффузию , электромагнитное поле в веществе , уравнение Больцмана , лазеры (см. 11.9), динамику вблизи критической точки и гравитационное поле во Вселенной . [c.229]

Применяя термодинамические уравнения, необходимо точно определить, какую систему мы рассматриваем. Такой системой мо .кет быть раствор в колбе, помещенной в термостатированную баню. Колба, баня и все остальное будут представлять собой внешнее окружение. Систему плюс ее окружение в термодинамике иногда называют вселенной. [c.201]

Отметим, что вычисление распространённостей лёгких элементов в стандартной космологической модели (рис. 3.3.3) основано на численном решении системы эволюционных уравнений для основных характеристик процесса ядерного синтеза. К таковым, например, относятся масштабный фактор расширения Вселенной Д полная барионная плотность п -, химический потенциал электронного газа температура Вселенной Т (или время Ь) распространённости всех частиц У-, участвуюш,их во взаимных превраш,ениях, в том числе и искомые распространённости лёгких элементов [47,48]. [c.60]

Разнообразие явлений, которые уже найдены и еще могут быть найдены в реагирующих физико-химических системах, кажется почти бесконечным. Эти системы обычно описываются нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных, и в некотором смысле можно сказать, что все может случиться . Хотя для тех, кто хочет простой схемы (линейной) мира, это может показаться тревожным, все же надо радоваться тому, что такая картина ведет нас к большой красоте и переменчивости Вселенной. [c.35]

Хотя все возможные в принципе изменения должны когда-нибудь осуществиться, вероятны лишь те из них, которые сопровождаются общим возрастанием энтропии вселенной. В замкнутой системе при постоянных температуре и давлении (наи- более распространенные лабораторные условия) осуществимость реакции определяется уравнением свободной энергии [c.61]

В каком из перечисленных ниже процессов будет происходить увеличение энтропии вселенной, а в каком из них будет возрастать энтропия рассматриваемой замкнутой системы Опишите каждую систе.му и составьте уравнение проис.ходящей в ней реакции. [c.313]

Т2 — 11)1X2. Изменение энтропии рассматриваемой системы составляет /2 1п (Г2/Г1) [уравнение (10.8)]. Изменение энтропии Вселенной, связанное с этим самопроизвольным процессом переноса теплоты от более нагретого тела к менее нагретому, как нетрудно видеть, является положительной величиной, что находится в согласии со вторым законом термодинамики в том виде, как он сформулирован в разд. 10.4. Численно такое увеличение, представляющее собой сумму двух указанных выше членов, можно выразить следующим образом (путем замены Гг — Г1 на ДГ и разложения в ряд 1п ж = а + V2a + +. .., где а = (х — 1)/х) [c.317]

Сама форма уравнения (10.11) указывает на то, что возрастание-энтропии окружающей среды составляет 1/п часть величины для первоначального кругового процесса. При бесконечно большом значении п можно осуществить обратимый круговой процесс, не приводящий к- изменению энтропии Вселенной. [c.318]

Химики непрерывно используют представление о том, что количество атомов остается постоянным (например, при составлении химических уравнений). А ведь число атомов во Вселенной непрерывно меняется из-за их расщепления и слияния. Почему же химики так успешно используют представление о постоянстве числа атомов [c.16]

Поскольку система во время необратимого процесса была изолирована от внешней среды, первый член уравнения (2.23) равен нулю и, следовательно, второй член меньше нуля. Это может быть справедливо только в том случае, если при переходе из состояния II в состояние I величина функции обр/7 уменьшается, а это в свою очередь означает, что величина дог>г>1Т в состоянии II (после необратимого процесса) больше, чем в состоянии I (перед необратимым процессом). Важно отдавать себе отчет в том, что реальные процессы, которые обычно происходят в окружающей среде, самопроизвольны при определенных конкретных условиях, а также в том, что все самопроизвольные процессы в большей или меньшей степени необратимы. Хотя полностью изолировать какую-либо систему от внешней среды невозможно, однако мы часто допускаем это в пределах ошибки эксперимента, и в общем смысле мы считаем нашу Вселенную изолированной системой. Отсюда следует, что термодинамиче- [c.91]

Соотношения (10) и (И) представляют собой уравнения явлений основного и взаимодействия. Это. самые важные в ОТ количественные связи, развитие которых в дальнейшем приведет к необозримому множеству следствий, в том числе к формулировке количественных принципов, или начал. Для целей анализа Вселенной целесообразно несколько преобразовать эти уравнения, сократив число входящих в них характеристик. [c.36]

Мы убедились, что в основное уравнение оказались переплавленными все философские и физические концепции ОТ. Это дает право в дальнейшем при осуществлении анализа Вселенной оперировать только основным уравнением, не забывая, конечно, прокрустово ложе — парадигму ОТ. Благодаря выводу основного уравнения удалось преодолеть важнейший рубеж и встать на новый путь — путь анализа количественных характеристик и связей между ними, то есть законов, содержащихся в этом уравнении. Именно язык количественного анализа в конечном итоге приведет к заветной цели — созданию расчетного аппарата ОТ. [c.39]

Очевидно, что определение Вселенной и элементарной формы явления с помощью уравнений (16) и (19) еще не дает ответа на поставленный выше вопрос о способах выбора (идентификации) интересующих нас конкретных форм явлений, ибо мы по-прежнему не знаем всех промежуточных форм, располагающихся в упомянутой вилке, причем общее количество неизвестных форм продолжает оставаться равным бесконечности. Вместе с тем без знания установленных нами конкретных наисложнейшей и наипростейшей форм построение ОТ тоже немыслимо. [c.43]

На этом можно закончить классификацию миров. Разумеется, эта классификация, подобно классификации Линнея, не является исчерпывающей, но в отличие от линнеевской она базируется на количественных характеристиках, которые входят в состав основного уравнения ОТ. Вместе с тем дальше развивать и углублять предлагаемую классификацию нет смысла, ибо для наших целей вполне достаточно различать миры (и формы явлений) по указанным здесь признакам. Изложенной классификацией фактически исчерпывается излагаемый нами метод анализа Вселенной, начатый в гл. II. [c.51]

Анализ уравнения (31) очень сильно облегчается, если ввести такие понятия, как контрольная поверхность, снстема и окружающая среда. Под контрольной понимается некая замкнутая поверхность, мысленно окружающая данный ансамбль. Понятие контрольной поверхности играет важную роль, поскольку с ее помощью изучаемый ансамбль отделяется от всех остальных ансамблей Вселенной. Разумеется, такое отделение можно совершить только мысленно, ибо в реальных условиях все ансамбли связаны друг с другом веществом взаимодействия. [c.99]

Из сказанного должно быть ясно, что основное уравнение ОТ, представляющее собой уравнение Вселенной, обладает предельной общностью, эта общность есть естественное следствие монопарадигмы. Более того, можно даже утверждать, что основное уравнение выражает саму парадигму, то есть философские концепции, сформулированные в физических терминах. Объективизм представлен в уравнении веществом и его поведением, которые суть объективная реальность. Согласно тому же уравнению, объективно существует органическая внутренняя однозначная (детерминистская) причинная связь между веществом и его поведением. Как следует из равенств (15), объективно существует органическая внешняя однозначная (детерминистская) причинная связь между всеми явлениями природы, понуждающая последние взаимодействовать, а следовательно, и изменяться (развиваться). Так переплетаются между собой объективизм, детерминизм, необходимость. [c.38]

В соответствии с теорией относительности веществом является все то во вселенной, что в состоянии покоя имеет массу эта масса 1 азывается массой покоя. Чтобы заставить некоторое количество вещества двигаться, требуется дополнительная энергия кинетическая энергия.). Масса движущегося вeoJ, твa больше массы покоя на величину, отвечающую кинетической энергии, в соответствии с уравнением (1). Согласно теории относитель ности, нельзя придать видеству скорость, равную скорости света. Сам свет состоит из частиц (квантов или фотонов). [c.16]

Сейчас еще трудно точно указать, какие именно процессы ведут к уничтожению этого непрерывного нивелирования температур, масс и химических различий материи, но очень правдоподобна гипотеза, выдвинутая Нернстом (1922). Заключается она в существенных чертах в том, что наряду с непрерывным распадением атомов на более простейшие [вплоть до превращения весомых масс в лучистую энергию, согласно эквивалентности между массой и энергией, выражаемой уравнением (3) Эйнштейна], идет непрерывное образование новых атомов из лучистой энергии (по Нернету из нулевой энергии эфира). Нернст считает, что первой стадией такого процесса является образование атомов тяжелых сильно радиоактивных элементов (урана), наделенных огромными запасами свободной энергии, могущей выводить из теплового равновесия окружающие их участки. Такое образование ни в какой степени не нарушает применимости второго начала ко вселенной и ведет к непрерывному круговороту материи в разных участках вселенной образуются новые атомы тяжелых элементов, наделенные большими запасами свободной энергии затем они собираются в болвшие скопления, образуя светила, постепенно эволюционируют, превращаясь в более легкие атомы, и, теряя свою свободную энергию, наконец превращаются в лучистую энергию, которая рассеивается по миру, давая опять начало новым атомам. То, что мы этого процесса не можем наблюдать, понятно, если указать, что согласно вычислениям Нернста достаточно образования одного атома урана раз в миллиард лет в нашей галактической сисгеме, чтобы поддерживать постоянство ее массы. [c.146]

Химики ввели ряд новых, по их мнению, полезных "сложных функций" (функций от функций), с помощью которых можно описать совокупность физических свойств системы. К характеристикам, использующимся для комплексной оценки системы, относятся температура (7), давление (Р), объем (F), энергия Е) и энтропия S). Энтальпия (Н) представляет собой одггу из таких сложных функций. Но наиболее важной сложной функцией для биологов является свободная энергия Гиббса (G) С ее помощью можно сделать выводы об изменении энтропии вселенной в результате протекания химической реакции в ящике, не прибегая для этого к нахождению изменения энтропии океана. Для ящика объемом V, находящегося под давлением Р, G определяется из уравнения [c.97]

Итак, мы с количественной стороны определили содержание двух самых замечательных форм явлений природы — наисложнейшей (Вселенная) и наипростейшей (элементарная). Это содержание есть закономерное следствие основного уравнения ОТ оно вытекает из последнего при вполне определенных конкретных значениях главных характеристик вещества, поведения и взаимодействия. Обе формы опоясывают мироздание с двух противоположных сторон сверху и снизу — со сторон предельной сложности и со стороны предельной простоты. Очевидно, что в мироздании не может быть явления более сложного, чем Вселенная, и более простого, чем элементарное. Все суигест-вующие формы явлений укладываются в вилку, образованную этими двумя понятиями. [c.42]

Как уже упоминалось, согласно основному уравнению ОТ, главенствующая роль всегда принадлежит количеству вещества, определяемому экстенсором Ni, который входит во все уравнения в качестве аргумента. Следовательно, экстенсор может и должен служить ведущим признаком мысленного расчленения Вселенной на более простые промежуточные формы явлений, что крайне упрощает поставленную задачу. [c.44]

Недостаток метода анализа заключается в том, что о свойствах выделенных частей Вселенной, как правило, мы можем иметь лишь самые общие суждения, ибо не знаем точного состава и строения этих частей мы не знаем также, поддаются ли эти части дальнейшему расчленению и на какие именно составляющие. Другими словами, каждая такая выделенная часть представляет собой черный ящик . Исключение составляет лишь наипросгейшее (элементарное) явление, которое не поддается дальнейшему расчленению его состав и свойства, вообще говоря, известны (см. уравнения (18) и (19)), поэтому оно уже не есть черный ящик. [c.52]

Выше уже отмечалось (см. уравнения (14) и (15)), что все свойства Вселенной определяются экстенсором 1 1 . Значит, экстенсор можно использовать также и для количественного выражения законов эволюции. [c.55]

Ранее при анализе Вселенной определяющим критерием служило абсолютное значение экстенсора N1 (см. уравнения (14) и (15)) например, придав ему сильно различающиеся значения, удалось расчленить мироздание на отдельные количественные уровни, что заметно продвинуло нас на пути анализа. Теперь при синтезе явлений мы можем уже пользоваться не абсолютными, значениями экстенсора N1, а его скачками 6N э (см. уравнение (21)). Это тоже несколько облегчит нашу участь. [c.56]

I утверждает факт сохраняемости энергии в процессах эволюционного развития вещества и его поведения, в том числе в процессах синтеза и распада ансамблей уравнение первого начала дает конкретное числовое выражение для изменения энергии системы, находящейся во взаимодействии с окружающей средой. Второе начало, вытекающее из первого, говорит о сохраняемости количества вещества во всех этих процессах. Оба начала характеризуют наиболее общие и важные свойства Вселенной. Третье и четвертое начала выражают правила, которыми регламентируется поведение системы, ее состояние эти правила связывают между собой изменения экстенсоров с изменениями интенсиалов. Наконец, пятое и шестое начала определяют условия и количественную сторону процесса проникновения и распространения вещества в системе, эти процессы проникновения и распространения служат причиной изменения состояния последней. В ходе формулировки начал удалось выявить очень многие чрезвычайно интересные подробности физического механизма взаимодействия системы и окружающей среды, а также механизма формирования простого ансамбля, при этом раскрылась удивительная по своему калейдоскопическому разнообразию картина формирования симметричных и асимметричных структур. [c.185]

Исключительность роли семи начал вытекает из общего анализа понятия Вселенной, которая состоит из вещества и его поведения, а последние, в свою очередь, распадаются на соответствующие количества и качества. В совокупности они определяются семью главными количественными мерами (см. гл. II), следовательно, им может быть сопоставлено семь уравнений и семь главных законов. Аналогичная картина наблюдается и на простом уровне эволюции. На этом уровне главными количественными мерами количества и качества вещества и количества и качества поведения этого вещества служат экстенсоры, емкости и проводимости, энергия и интенсиалы они однозначно характеризуют все мыслимые категории отношений на этом уровне — состояние и изменение состояния (перенос) [5,7,24]. Только эти меры входят в обсуждаемые семь начал. Дополнительные меры появляются лишь в дополнительных законах. Это дает полное право считать начала главными законами природы, а остальные законы — дополнительными, производными, частными. [c.211]

В последнее время интерес к уравнению ФП возрос в связи с возможностью анализа на его основе стохастических нелинейных уравнений, так называемых уравнений Ланжевена. Помимо традиционного круга задач подход, использующий уравнение ФП, нашел свое применение в таких областях, как квантовая теория поля ( метод стохастического квантования /21/) и теория ранней Вселенной /22/. Представляет также интерес связь данного подхода с интенсивно развивающимися в настоящее время суперсимметричными теориями, и в частности с суперсимметричной квантовой механикой /23, 24/. Существуют также работы, указывающие на тесную аналогию между броуновским движением и квантовым поведением частиц (см., например /25/). Приведенные примеры характеризуют широту диапазона приложений уравнения ФП. Часто оно возникает совершенно неожиданно в самых разнообразных конкретных задачах. Роль уравнения ФП в физической кинетике можно сравнить с ролью уравнения Шредингера в квантовой механике. [c.10]

Формальное выражение механической картины мира - модель, онисьшающая все как есть , представляющая систему уравнений механики как движение всех частиц Вселенной. Конечно, для нее нужен еще логически всеве дающий субъект - мировой разум . Как бы выглядела модель, онисьшающая все как есть в теории эволюции Онятьже, предполагается логическое всеведение и осуществимость всех непротиворечивых возможностей. [c.69]

Из уравнения (2.20), при допустимых упрощениях, следует, что любая ИИС, попав в область негэнтропийного аттрактора вынуждена эволюционировать к охвату ИП всей Вселенной. Эта такая же внешняя "сила" для ИИС, как и второе начало термодинамики для ФС, но ориентированная в противоположное, познавательнотворческое направление. Заключая параграф отметим еще раз, что "водораздел" между физическими и информационными системами, -это направленность процессов или в сторону повышения энтропии или ее уменьшения, в сторону негэнтропии. [c.65]

Эволюция формы доминирующего ресурса. В вышеприведенных рассуждениях мы оперировали в уравнениях величинами различной размерности, складывали"килограммы и килобайты", что на сегодня рассматривается как недопустимые операции. Понятны причины и доводы обеих сторон в обосновании своих методов. Наука абстрагируясь упрощает моделируемые процессы, с другой стороны, все процессы имеют одну п >вопричину (Большой взрыв) и, в той или иной степени, но всё взаимосвязано. Характер этой взаимосвязи изменяется в процессе эволюции Вселенной. [c.118]

Социально-экономический ресурс (СЭР). Продолжая анализировать уравнение (3.1а) и используя (3.16 и 3.1в), отметим, что оптимизируя во всей полноте рещение произвольной задачи, мы получаем ориентированный в будущее результат, по любому из социально положительных критериев, т.е. мы автоматически получаем оптимальное решение для всех взаимосвязанных параметров социальной системы, и эти социальные системы в перспективе обязательно асимптотически сходятся по всем своим параметрам независимо от начальных условий. Таким стягивающим (атракторным) критерием является - социально-экономический ресурс (СЭР), динамика во времени которого отражает изменение значения относительной текстовой энтропии (ОТЭ) во Вселенной, т.е., траекторию эволюции человечества к Светлому апокалипсису (см. рис 3.46). [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология