Билет 36

Начала термодинамики — совокупность постулатов, лежащих в основе термодинамики. Эти положения были установлены в результате научных исследований и были доказаны экспериментально. В качестве постулатов они принимаются для того, чтобы термодинамику можно было построить аксиоматически.

Необходимость начал термодинамики связана с тем, что термодинамика описывает макроскопические параметры систем без конкретных предположений относительно их микроскопического устройства. Вопросами внутреннего устройства занимается статистическая физика.

Начала термодинамики независимы, то есть ни одно из них не может быть выведено из других начал.

[править]

Перечень начал термодинамики

Первое начало термодинамики представляет собой закон сохранения энергии в применении к термодинамическим системам.

Второе начало термодинамики накладывает ограничения на направление термодинамических процессов, запрещая самопроизвольную передачу тепла от менее нагретых тел к более нагретым. Также формулируется как закон возрастания энтропии.

Третье начало термодинамики говорит о том, как энтропия ведет себя вблизи абсолютного нуля температур.

Нулевым (или общим) началом термодинамики иногда называют принцип, согласно которому замкнутая система независимо от начального состояния в конце концов приходит к состоянию термодинамического равновесия и самостоятельно выйти из него не может.

Стрелы времени - метафорическое название эмпирических индикаторов направления времени. Введение в научно-философский оборот образа-символа "стрела времени" связано с именем А.Эддингтона. Это выражение было быстро ассимилировано научным сообществом, благодаря своей наглядности и тому, что оно метафорически верно схватывало как аффективную сторону времени, обусловленную его неотвратимостью, так и его качественные свойства в общей физической картине мира, являясь при этом образно близким направленной оси времени, точкам которой в физике ставятся в соответствие моменты времени.

Трем стрелам уделяется, как правило, значительно больше места на страницах работ по проблеме необратимости. Это - термодинамическая стрела, указывающая то направление времени, в котором возрастает энтропия или беспорядок; космологическая стрела времени, в направлении которой происходит расширение Вселенной, и психологическая стрела или направление времени, соответствующее нашему ощущению непреклонного хода времени, направление накопления поступающей информации.

Кроме указанных трех стрел выделяются еще три: стрела времени, связанная с тем "предпочтением", которое природа оказывает запаздывающим волнам перед опережающими, т.е. "волновая стрела", стрела, проявляющаяся в процессе распада K0-мезона - единственная анизотропия времени, которая наблюдается в физике элементарных частиц, и квантовомеханическая стрела, связанная с процедурой измерения в квантовой механике.

Этот перечень можно дополнить временной асимметрией, связываемой с соотношением черных и белых дыр, но само существование белых дыр ставится под сомнение по причине их сильной неустойчивости.

Выделение нескольких стрел времени, связанных с некоторыми физическими процессами, не должно создавать ложного впечатления, что имеется лишь несколько отдельных примеров временных асимметрий, тогда как общий "фон" характеризуется отсутствием темпоральной стрелы. На самом деле все обстоит как раз наоборот - в качестве "фоновой" ситуации в обыденном человеческом сознании выступает именно наличие стрелы времени, благодаря тому, что определяющим элементом организации самого сознания является психологическая стрела времени, проникающая вследствие этого во все сферы деятельности человека.

Вопрос о взаимной независимости различных стрел времени, о возможном детерминировании одних стрел другими и, следовательно, о редукции первых к последним, имеет большое философское значение.