Czy grozi nam śmierć termiczna wszechświata?
"Słońce zrobi się ciemne jak fryzjer i księżycnie odda swego światła ... Moce niebios zostaną wstrząśnięte, a wszystkie elementy zostaną zgaszone ... "Słowa te zostały wypowiedziane około dwa tysiące lat temu, w artystycznych obrazach opisujących, jak nastąpi koniec czasu lub termiczna śmierć Wszechświata. Minęło jednak osiemnaście stuleci, a naukowcy z naukowego punktu widzenia podeszli do badania tego problemu. W rzeczywistości, odkąd ludzkość odkryła podstawowe prawa termodynamiki, prędzej czy później musiało powstać to pytanie. Argumentując logicznie, czy jakakolwiek zasada naturalna działa w systemie zamkniętym, dlaczego nie założyć, że ten sam trend działa w odniesieniu do całego wszechświata?
Po raz pierwszy hipoteza termicznej śmierci wszechświatanominowany przez Williama Thompsona w 1852 roku, ale później, w 1865 roku, został szczegółowo dopracowany przez R. Clausiusa. Ekstrapolował w przestrzeń drugą zasadę termodynamiki. Zgodnie z tą zasadą, każdy zamknięty układ dąży do równowagi, gdy energia promieniowania przechodzi w termiczną. "Death" pojawia się, gdy osiągnięty zostanie maksymalny poziom entropii. W tym momencie nie ma wymiany energii, ponieważ wszystko przechodzi w ciepło. A ponieważ nie ma powodu zakładać, że istnieje coś innego niż kosmos, podsumowuje Clausius, nasz Wszechświat może być również postrzegany jako system zamknięty i działa w nim to samo prawo.
Oczywiście ani Thompson, ani Clausius nawetZakładali, że wkrótce nastąpi termiczna śmierć wszechświata, ale nawet bardzo odległe krańce świata przewidywały wiele hałasu w społeczności naukowej i wywołały różne obalenia tej hipotezy. Już w 1872 roku naukowiec L. Boltzmann rozwinął teorię fluktuacji. Według niej nasz wszechświat jest zbyt wielki i złożony, by umrzeć tak prostą śmiercią. Zawsze był i pozostanie w stanie równowagi izotermicznej, ale w różnych jego częściach zawsze i zawsze będą odchylenia od tego stanu. Oznacza to, że takie wybuchy, emisje energii nie pozwolą na mechanizm przenoszenia całej energii wszechświata na energię cieplną.
Współczesna nauka ani nie potwierdziła, ani nie zaprzeczyłahipoteza, że nieuchronnie nastąpi termiczna śmierć wszechświata. Pojęcie Wielkiego Wybuchu, rzekomo wydarzyło się około 14 miliardów lat temu i narodziło wszystko, nie dowodzi jeszcze, że w przestrzeni kosmicznej działa tylko promieniowanie reliktowe. Musimy również wziąć pod uwagę wpływ zmieniającego się pola grawitacyjnego. Na szczególną uwagę zasługuje teoria A. Friedmana: wszechświat wypełniony materią grawitacyjną nie jest nieruchomy, rozszerza się lub kurczy. A jeśli tak, to rosnąca entropia nie prowadzi całego systemu do równowagi termodynamicznej.
Termiczną śmierć wszechświata można ustawićpod pytaniem i stanowiskami ogólnej teorii względności. Nadal nie wiemy zbyt wiele o naszym świecie, aby sądzić z absolutną pewnością, czy nasz świat zostanie zamknięty i czy jest coś poza nim. Być może jest pod wpływem innych zewnętrznych sił i systemów? Znane nam prawa fizyki niekoniecznie muszą być stosowane w skali nieskończonego kosmosu, powiedzmy zwolennicy wieczności promieniowania we wszechświecie. Gwiazdy zapalają się i gasną, ale sam system jest w równowadze, co jednak nie prowadzi do termicznej śmierci wszystkiego.
Pomimo faktu, że koncepcja ewentualnego upadkuWszechświat nie jest ani potwierdzony, ani podważony przez współczesną naukę, to pytanie zaczęło martwić nie tylko "fizyków", ale także "autorów tekstów". Szczególnie inspiracją do ewentualnej śmierci wszystkich żyjących pisarzy science-fiction. Izaak Asimow przepowiedział dosłownie mrożący koniec całego życia w swojej historii "Ostatnie pytanie". Termiczna śmierć całych związków organicznych stała się podstawą wielu japońskich kreskówek i seriali anime.
