Тепловая смерть Вселенной

Теплова́я смерть Вселе́нной — это концептуальная идея в космологии, выдвинутая Рудольфом Клаузиусом в 1865 году, предполагающая, что со временем Вселенная будет стремиться к состоянию максимальной энтропии (однородности). К состоянию «Вселенная de Sitter». В этом состоянии вся энергия и материя во Вселенной будет равномерно распределена и изолированна. Таким образом, все процессы и формы жизни, какие мы знаем, станут невозможными.

Если Вселенная является плоской или открытой, то она будет расширяться вечно и ожидается, что в итоге такой эволюции она достигнет состояния «тепловой смерти», то есть с течением расширения Вселенной материя всё дальше будет удаляться друг от друга под действием «Тёмной энергии». Звёзды со временем выгорят, чёрные дыры испарятся, благодаря «Излучению Хокинга», а частицы распадутся. Не останется ничего, кроме бесконечно расширяющегося пространства, бесконечного времени и квантовых флуктуаций.

Гипотезы

Из идеи Тепловой смерти Вселенной следует идея о том, что в бесконечном пространстве, имея бесконечное количество времени может произойти всё, что угодно. В том числе и возникновение точно такой же, как сегодня, Вселенной.

Эта идея следует, также, из квантовой механики. Пустое пространство не является совсем пустым, существуют квантовые поля, значение которых в любой точке пространства всегда немного подрагивает. Дрожания называют «Квантовыми флуктуациями».

При бесконечном количестве времени и пространства, рано или поздно снова возникнет состояние минимальной энтропии (или минимальной упорядоченности), что может послужить возникновению отдельной галактики, или новой Вселенной. Так же в такой модели Вселенной высока вероятность возникновения просто отдельного мозга в пространстве, это гипотетическое явление называется «Больцмановским мозгом».

Критика

Теория тепловой смерти Вселенной не лишена противоречий, и она также имеет своих критиков. Некоторые из основных противоречий и критики, связанные с этой теорией, включают:

1. Информационный парадокс: В теории тепловой смерти Вселенной предполагается, что энтропия Вселенной будет стремиться к максимуму, и это приведет к потере информации. Однако согласно принципу сохранения информации в физике, информация не может быть уничтожена или потеряна безвозвратно. Этот парадокс поднимает вопрос о том, каким образом информация будет сохраняться или восстанавливаться в предполагаемой тепловой смерти Вселенной.
2. Возможные новые физические процессы: Теория тепловой смерти Вселенной основана на существующей физике и понимании, однако в будущем могут быть открыты новые физические процессы или законы, которые могут изменить представление о конечной судьбе Вселенной. На данный момент наши знания о физике неполноценны, и возможно, с развитием науки будут предложены альтернативные теории или модели, которые расширят наше понимание.
3. Альтернативные сценарии: Несмотря на то, что тепловая смерть Вселенной является одним из возможных сценариев, существуют и другие гипотезы и модели, которые предсказывают различные конечные судьбы Вселенной. Некоторые из них включают сценарии «Большого разрыва» или возможность циклических Вселенных. Критики тепловой смерти Вселенной обращают внимание на необходимость рассмотрения и анализа этих альтернативных моделей.

Ссылки

• И. Л. Генкин. Будущее Вселенной. Астронет (2 марта 1994).
• Физические теории о конце Вселенной Редакция Naked Science (17 марта 2014)
• Тепловая смерть science fandom (16 ноября 2015)