22Проблема необратимости и ее статистическое решение.

1859 – Максвелл предложил применить правило теории вероятности для описания частиц (системы из их большого количества).

Оказалось, что невозможно точно определить скорости и координаты всех молекул газа в заданный момент времени. Их следует рассматривать, как случайные величины => нужно искать не их точное значение, а вероятности того, что эти величины имеют те или иные значения.

23Термодинамический и статистический смысл понятия энтропии.

В статистической физике - мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния.

S=k*lnW,где W-статистич.вес сост., k = 1,38 · 10−23 Дж/К.

Рассм. N частиц, кот.хаотически двигаются в ящике. Разделим ящик на 2 половины. Макросост определяется числом частиц n в левой половине ящика. Всего возможно N+1 различных макросост (0,1,2…).

Термодинамическая энтропия — функция состояния термодинамической системы.

Изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе определяется как отношение изменения общего количества тепла ΔQ к величине абсолютной температуры T: ∆S=∆Q/T.

24Проблема «тепловой смерти» Вселенной: формулировка, развитие и современное решение.

Рассматривая второе начало термодинамики, можно прийти к выводу, что энтропия Вселенной как замкнутой системы стремится к максимуму, и, в конце концов, во Вселенной закончатся все макроскопические процессы. Это состояние Вселенной получило название «тепловой смерти». С другой стороны, Больцман высказал мнение, что нынешнее состояние Вселенной — это гигантская флуктуация, из чего следует, что большую часть времени Вселенная все равно пребывает в состоянии термодинамического равновесия («тепловой смерти»).

Ни доказать, ни опровергнуть гипотезу тепловой смерти Вселенной современными научными силами не представляется возможным, поскольку наши знания о ней все еще ничтожно малы, и мы не можем с полной уверенностью утверждать, что Вселенная не находится под действием внешних сил, или может рассматриваться как термодинамическая система. Однако именно понятие тепловой смерти стало первым шагом к осознанию возможной конечности существования Вселенной

Оппоненты теории приводят такие аргументы: 1) 2е начало термодинамики – закон только для замкнутых систем, но никто не доказал что вселенная замкнутая система; 2) Вселенная – нестационарная система, а понятие тепловое равновесие относится только к стационарным системам.

25.Динамические и статистические закономерности в естествознании. Особенности описания состояний в динамических и статистических теориях. Проблема детерминизма.

Первоначально в естествознании появилась динамическая теория, которая отлично описала состояние макрообъекта. Произошел переход к статистическому описанию. На следующем этапе поняли объективность статистического описания для больших и сложных систем. Стали думать, что для больших – статистическая, а для отдельных – динамическая. Потом появилась квантовая механика. В ней статистическое описание для отдельных объектов.

	Динамические	Статистические
Определ закономерностей	Связи всех физических величин однозначны	Однозначны связи между вероятностными физическими величинами
Примеры теорий	Классическая механика Ньютона, классическая электродинамика Максвелла, ТО	Квантовая механика, квантовая электродинамика, статистическая термодинамика, квантовая релятивистская механика
Понятие сост системы	Состояния системы задаются значениями самих физических величин	Задается вероятностными значениями физических величин внутри определенных интервалов
Связь состояний	По заданному состоянию система в начальный момент времени уравнения движения позволяет однозначно определить состояние системы в любой последующий момент времени
Форма детерминизма	Классический механический детерминизм	Вероятностный детерминизм

Был совершен переход к вероятностному детерминизму.

В этом виде детерминизма любое событие имеет множество причин и множество следствий, оказываясь включенным в сеть причинно-следственных отношений. Следствие вытекает из причины уже только с некоторой вероятностью, а не с необходимостью.