29. Энтропия заңы мен даму процессінің қарама-қайшылығын талдау.

Энтропия (грек. еntropіa – бұрылыс, айналу) – тұйық термодинамикалық жүйедегі өздігінен жүретін процестің өту бағытын сипаттайтын күй функциясы. Энтропияның күй функциясы екендігі термодинамиканың екіншібастамасында тұжырымдалады. Энтропия ұғымынтермодинамикаға 1865 ж. Р.Клаузиус енгізген. Оның физикалық мәнін қарастыру үшін изотермиялық процесс кезіндегі жылу мөлшерінің Q жылу беруші дененің температурасына Т қатынасын қарастырады. қатынасын келтірілген жылу мөлшері деп атайды. Процестің өте кіші бөлігіндегі келтірілген жылу мөлшері ға тең. Кез-келген қайтымды процесс кезінде денеге берілетін келтіріген жылу мөлшері нольге тең: Тұйық интегралдың нольге тең болуы интегралданып тұрған шамасы бір функцияның толық дифференциалы екендігін көрсетеді. Дифференциалы ға тең күй функциясы энтропия деп аталады және S-пен белгіленеді:

Бұл функция жүйенің күйіне байланысты, ал жүйе сол күйге қандай жолмен келгеніне байланысты емес.Термодинамикада қайтымды процесс үшін: ΔS = 0, ал қайтымсыз процесс үшін өседі: ΔS >0.Бұл өрнектерді біріктіріп, Клаузиус теңсіздігін алуға болады:ΔS≥0. Жазылған өрнектер тұйық жүйелер үшін де орындалады. Тұйық жүйенің энтропиясы өседі (қайтымсыз процесс) немесе тұрақты болады (қайтымды процесс).Егер жүйе тепе-теңдік жағдайда бір күйден екінші күйге өтсе, онда энтропияның өзгерісін төмендегідей анықтауға болады:

.

32. Эволюцияның модельдерін конструктивті сыни тұрғыда талдау.

Біздің Әлемді қандай болашақ күтіп түр? Өткен ғасырдың 20-жылдарынан бастап ғалымдар Әлем эволюциясының модельдерін ұсына бастады. Сондай бір модель бойынша Әлемнің ұлғаюы оның қайтадан сығылуымен алмасады да, Әлемнің дамуы тоқтайды. Ал басқа бір болжам бойынша Метағаламның ұлғаюы бірнеше миллиард жылдардан кейін сығылуға алмасады, содан кейін қайта ұлғая бастайды. Үшінші бір гипотеза бойынша Әлемнің ұлғаюы мәңгі жалғаса береді.

Осы үш гипотезаны талдай отырып, ғалымдар "біздің Әлемнің және басқа әлемдердің болашағы осы әлемдегі заттардың тығыздығына байланысты" деген үйғарымға келді. Егер біздің Әлем заттарының тығыздығы белгілі бір тығыздықтан, айталық, сындық тығыздықтан (1028 кг/м3) артық болса, онда біз жабық немесе циклді Әлемде өмір сүрудеміз. Ерте ме, кеш пе гравитация кеңеюді тоқтатып, Әлем сығыла бастайды. Галактикалар өздерінің жеке күйлерін сақтай алмайды, демек, жұлдыздар жарылады, сөйтіп, аспан жап-жарық болып жарыққа толады. Ақыр аяғында, барлық материя шарға жиналады, кезінде бәрі де осыдан басталған еді. Егер заттардың тығыздығы сындық тығыздықтан төмен болса, онда Әлем шексіз кеңейе береді. Барлық жұлдыздардың жарығы уақыт өткен сайын шашырайды. Сөйтіп, галактикалар қараңғыға сіңіп жоғалады. Әлемнің жарылыстан кейін пайда болғанын (реликтивтік сәуле шығару, галактикалардың алшақтауы, т.б.) дәлелдеумен қатар Әлемнің тығыздығын және оның массасын анықтау ғылымның казіргі даму сатысында өте қиын және әзірге шешілмеген мәселе. Сондықтан да біз қазір анық қандай Әлемде (жабық па, ашық па немесе циклді ме) өмір сүріп отырғанымызды анық айта алмаймыз.