5. Принцип возрастания энтропии.

Энтропия – одно из величин, харк-их тепловые состояния тела или системы тел, мера внутренней неупорядоченности системы; при всех процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия или возрастает, или остается неизменной. Понятие было введено немецким физиком Клаузисом.

Всякие естественные процессы сопровождаются возрастанием энтропии Вселенной; такое утверждение называют принципом энтропии.

Возрастание энтропии явл-ся характерным признаком естественных процессов и соответствует запасанию энергии при более низких температурах. Аналогично можно сказать, что естественное направление процессов изменения хар-ся понижением качества энергии.

Любое действие приводит к понижению качества энергии Вселенной. Поскольку в промышленно развитом обществе процесс использования ресурсов стремительно ускоряется, то энтропия Вселенной неуклонно растет.

Принцип возрастания энтропии сводится к утверждению, что энтропия изолированных систем неизменно возрастает при всяком изменении их состояния и остается постоянной лишь при обратном течении процессов.

Также энтропия хар-ет условия, при которых запасается энергия: если энергия запасается при высокой температуре, ее энтропия относительно низка, а качество – высоко. С другой стороны, если то же количество энергии запасается при низкой температуре, то энтропия, связанная с этой энергией велика, а качество – низко.

5. Основные характеристики фундаментальных взаимодействий.

Взаимодействие представляет собой развертывающийся во времени и пространстве процесс воздействия одних объектов на другие путем обмена материей и движением. Взаимодействие всегда выступает как движение материи, а любое движение включает в себя различные виды взаимодействия.

Важнейшей характеристикой фундаментального взаимодействия является его радиус действия. Радиус действия – это максимальное расстояние между частицами, за пределами которого их взаимодействием можно пренебречь. При малом радиусе взаимодействие называют короткодействующим, при большом – дальнодействующим.

Существует четыре вида фундаментальных взаимодействий между элементарными частицами:

Гравитационное взаимодействие. Ему подвержены все материальные взаимодействия без исключения – и микрочастицы, и макротела. Гравитация (от лат. Gravitas – тяжесть) управляет наиболее глобальными процессами во Вселенной, в частности, обеспечивает строение и стабильность нашей Солнечной системы. Гравитационное взаимодействие осуществляется посредством обмена гравитонами.

Электромагнитное взаимодействие, являясь дальнодействующим, определяет структуру вещества за пределами радиуса действия сильного взаимодействия. Электромагнитное взаимодействие связывает электроны и ядра в атомах и молекулах. Оно объединяет атомы и молекулы в различные вещества, определяет химические и биологические процессы. Это взаимодействие характеризуется силами упругости, трения, вязкости, магнитными силами. Электромагнитное взаимодействие описывается зарядами одного типа (электрическими), но эти заряды уже могут иметь два знака – положительный и отрицательный. В отличие от тяготения, электромагнитные силы способны быть как силами притяжения, так и силами отталкивания. Физические и химические свойства разнообразных веществ, материалов и самой живой ткани обусловлены именно этим взаимодействием. Оно же приводит в действие всю электрическую и электронную аппаратуру, т.е. связывает между собой только заряженные частицы. Теория электромагнитного взаимодействия в макромире называется классической электродинамикой.

Слабое взаимодействие относится к короткодействующим: его радиус примерно в 1000 раз меньше, чем у ядерных сил. Оно в миллион раз менее интенсивно, чем сильное. Оно действует между большинством элементарных частиц, находящихся друг от друга на расстоянии, меньшем 10–17 м. Слабым взаимодействием определяется радиоактивный распад урана, реакции термоядерного синтеза на Солнце. Как известно, именно излучение Солнца является основным источником жизни на Земле.

Сильное взаимодействие – самое мощное из всех остальных. Оно определяет связи только между адронами. Оно примерно в 100 раз сильнее электромагнитного. В отличие от последнего (а также гравитационного) оно, во-первых, короткодействующее на расстоянии, большем 10–15м (порядка размера ядра), соответствующие силы между протонами и нейтронами, резко уменьшаясь, перестают их связывать друг с другом. Во-вторых, его удается удовлетворительно описать только посредством трех зарядов (цветов), образующих сложные комбинации.