Viss pārvēršas siltuma enerģijā - vēl viens no Visuma nāves scenārijiem

Ilustratīvs attēls

FOTO: Pixabay

Pastāv vairākas teorijas par to, kā varētu beigties Visums, un neviena no tām nav īpaši patīkama. Tomēr aizraujošas ir visas, īpaši, Visuma siltuma nāves scenārijs.

Kā rakstīts zinātnes izdevumā "NU Sci", lai radītu Visuma nāves potenciālos scenārijus, zinātnieki izmanto fizikas likumus, ar kuru palīdzību var paredzēt objektu un apstākļu uzvedību visā plašajā Visumā. Visuma siltuma nāve ir balstīta uz otro termodinamikas likumu, kas, kā uzskata daži eksperti, beigu beigās liks visai dzīvībai un vielai pārvērsties siltuma enerģijā. 

Otrais termodinamikas likums galvenokārt koncentrējas uz entropiju jeb vielas iekšējās struktūras sakārtotības mēru (jo mazāka sakārtotība, jo lielāka entropija). Īsi sakot, likums paredz, ka kopējai entropijai slēgtā sistēmā vienmēr jāpalielinās, līdz tā sasniedz neatgriezenisku līmeni. Sistēmas vienmēr tiecas būt arvien nesakārtotākā stāvoklī, tāpēc arī Visuma totālā entropija tiecas vienmērīgi un nemitīgi pieaugt. 

Enerģijas ziņā siltuma enerģija ir nesakārtotāka par mehānisko enerģiju, kas iesaistīta darba veikšanā, kas savukārt rada enerģiju. Tādējādi enerģijas izplatība sistēmā, kurā iesaistīts darbs, vienmēr veicinās siltumu, un siltuma enerģijas vienmēr būs vairāk, nekā iespējams to pārvērst atpakaļ mehāniskajā enerģijā. 

Pamazām visi darbojošies procesi un enerģijas formas neatgriezeniski pārvēršas siltuma arvien nesakārtotākā formā. Tas viss, pateicoties šai sistemātiskajai tendencei arvien lielākas entropijas virzienā. 

Neatkarīgi no tā, vai Visuma temperatūra sasniegs absolūto nulli vai vienkārši zemāku temperatūru, nekā tā ir pašlaik, ideja par Visuma atdzišanu ir konstanta. 

Siltuma nāve nozīmētu, ka galu galā Visumā vairs neeksistēs brīva, izmantojama enerģija, kas vajadzīga, lai darbotos termodinamikas procesi. Citiem vārdiem, visa enerģija kļūs par siltuma enerģiju, liekot temperatūrai Visumā kļūt visur pilnīgi vienādai. 

Pēc definīcijas siltums ir enerģijas pārnese, kas pieprasa vietas vai objektus ar atšķirīgām enerģijas vērtībām. Bez enerģijas pārneses termālā izlīdzināšanās beigsies ar siltuma zudumu, liedzot norisināties tālākām termodinamiskajām aktivitātēm, kas nodrošina bioloģiskās dzīvības un matērijas eksistenci. 

Sasniedzot maksimālo entropiju, Visums nespēs darboties (veikt darbu) un veikt fiziskos procesus, kas nepieciešami enerģijas pārnesei. Ironiski, bet temperatūras līdzsvars nozīmē, ka kopējā Visuma temperatūra pietuvosies absolūtajai nullei, dodot siltuma nāvei vēl vienu nosaukumu: lielais sals. 

Šis fenomens balstās uz teoriju, ka Visums laika gaitā izplešas bezgalīgi. Tiesa, entropijas lielums Visumā nav tieši atkarīgs no šīs izplešanās. Šī izplešanās nozīmē, ka Visums gravitācijas spēka dēļ nesabruks pāragri, sniedzot pietiekami daudz laika, lai visa enerģija pārvērstos par siltuma enerģiju. Šajā periodā zvaigznes izdzisīs, pieaugs melnie caurumi, bet tad pazudīs, noārdīsies atomi, starp tālu nošķirtajiem fotoniem un elektroniem atstājot neko citu kā vakuumu. 

Ir jāatzīmē, ka daži zinātnieki atsakās pieņemt, ka tie paši fizikas likumi, kas it kā pieļauj siltuma nāvi, bez ierunām atbilst visam Visumam. Īpaši ņemot vērā mūsu lielos robus zināšanās par Visumu, tā dzīlēm un to, kā tieši darbs, ko veic gravitācijas sistēmas, ietekmē entropiju. 

Ja runājam par iespējamajiem termiņiem, tad ir aplēsts, ka laiks, kas vajadzīgs, lai Visums piedzīvotu siltuma nāvi, ir vismaz 120 triljoni gadu. Tāpēc zinātnieki atzīst, ka šis dāsnais laika posms ļauj turpināt spekulācijas par Visuma iespējamo nāves scenāriju.

Uz augšu