क्या ब्रह्माण्ड की गर्मी से मृत्यु संभव है? ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम: दूसरे प्रकार की सतत गति मशीन और ब्रह्मांड की गर्मी से मृत्यु। एन्ट्रॉपी बढ़ाने का कानून
> गर्मी से मौत
अन्वेषण करना ब्रह्माण्ड की ताप मृत्यु परिकल्पना।गर्मी से मृत्यु की अवधारणा और सिद्धांत, ब्रह्मांड की एन्ट्रापी की भूमिका, थर्मोडायनामिक संतुलन, तापमान पढ़ें।
ब्रह्माण्ड की एन्ट्रापी लगातार बढ़ रही है। इसका लक्ष्य थर्मोडायनामिक संतुलन है, जो आगे बढ़ेगा गर्मी से मौत.
सीखने का कार्य
- ब्रह्माण्ड की गर्मी से होने वाली मृत्यु की समस्या को जन्म देने वाली प्रक्रियाओं पर विचार करें।
प्रमुख बिंदु
- प्रारंभिक ब्रह्मांड में, सभी पदार्थ और ऊर्जा आसानी से विनिमेय और प्रकृति में समान थे।
- एन्ट्रापी की वृद्धि के साथ, कम और कम ऊर्जा ने काम करना शुरू कर दिया।
- ब्रह्माण्ड थर्मोडायनामिक संतुलन की ओर प्रवृत्त है - अधिकतम एन्ट्रापी। यह गर्मी से मृत्यु है और हर चीज़ की गतिविधि का अंत है।
शर्तें
- क्षुद्रग्रह एक प्राकृतिक ठोस पिंड है, जो आकार में किसी ग्रह से छोटा होता है, और धूमकेतु के रूप में कार्य नहीं करता है।
- एन्ट्रॉपी एक प्रणाली में समान ऊर्जा के वितरण का एक माप है।
- भूतापीय - गहरे पृथ्वी के जलाशयों से आने वाली तापीय ऊर्जा को संदर्भित करता है।
प्रारंभिक ब्रह्मांड में, पदार्थ और ऊर्जा प्रकृति में समान थे और आसानी से विनिमेय थे। बेशक, गुरुत्वाकर्षण ने कई प्रक्रियाओं में प्रमुख भूमिका निभाई। यह अनियमित लग रहा था, लेकिन भविष्य की सारी ब्रह्मांड ऊर्जा को काम के लिए पेश किया जा रहा था।
स्थान विकसित हो गया है, और तापमान में अंतर पैदा हो गया है, जिससे काम के अधिक अवसर पैदा हुए हैं। तारे तापन में ग्रहों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, जो क्षुद्रग्रहों से आगे हैं, और वे निर्वात की तुलना में अधिक गर्म हैं। हिंसक हस्तक्षेप (तारों के पास परमाणु विस्फोट, पृथ्वी के पास ज्वालामुखी गतिविधि, आदि) के कारण कई लोग ठंडे हो रहे हैं। यदि आपको अतिरिक्त ऊर्जा नहीं मिलती तो उनके दिन गिनती के रह जाते हैं। नीचे ब्रह्माण्ड का मानचित्र है।
यह एक बहुत ही युवा ब्रह्मांड है जिसमें तापमान में उतार-चढ़ाव (रंगों में हाइलाइट किया गया) है, जो कि आकाशगंगाओं में बदल गए कणों के अनुरूप है
एन्ट्रापी जितनी अधिक होगी, काम में उतनी ही कम ऊर्जा खर्च होगी। पृथ्वी में बड़े ऊर्जा भंडार (जीवाश्म और परमाणु ईंधन), विशाल तापमान अंतर (पवन ऊर्जा), पृथ्वी की परतों के तापमान के निशान और पानी की ज्वारीय ऊर्जा में अंतर के कारण भू-तापीय ऊर्जा है। लेकिन उनकी कुछ ऊर्जा कभी काम पर नहीं जायेगी। परिणामस्वरूप, सभी प्रकार का ईंधन ख़त्म हो जाएगा और तापमान भी समान हो जाएगा।
ब्रह्मांड को एक बंद प्रणाली के रूप में माना जाता है, इसलिए स्थानिक एन्ट्रॉपी हमेशा बढ़ रही है, और काम के लिए उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा कम हो रही है। अंततः, जब सभी तारे विस्फोटित होते हैं, तो सभी प्रकार की संभावित ऊर्जा का उपयोग हो जाता है, और तापमान भी कम हो जाता है, काम असंभव हो जाता है।
हमारा ब्रह्मांड थर्मोडायनामिक संतुलन (अधिकतम एन्ट्रापी) की ओर प्रवृत्त है। अक्सर इस परिदृश्य को गर्मी से मृत्यु के रूप में जाना जाता है - सभी गतिविधियों की समाप्ति। लेकिन अंतरिक्ष का विस्तार जारी है और अंत अभी भी बहुत दूर है। ब्लैक होल गणना की सहायता से यह पता चला कि एन्ट्रापी अगले 10,100 वर्षों तक जारी रहेगी।
बिग बैंग यूनिवर्स की शुरुआत कैसे हुई, इसका सबसे प्रमुख सिद्धांत, जहां सभी पदार्थ पहले एक विलक्षणता के रूप में मौजूद थे, छोटे अंतरिक्ष में एक असीम रूप से घने बिंदु। तभी किसी चीज़ के कारण वह फट गई। पदार्थ का अविश्वसनीय दर से विस्तार हुआ और अंततः उस ब्रह्मांड का निर्माण हुआ जिसे हम आज देखते हैं।
बिग क्रंच, जैसा कि आपने अनुमान लगाया होगा, बिग बैंग के विपरीत है। ब्रह्मांड के किनारों पर बिखरी हर चीज़ गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में संकुचित हो जाएगी। इस सिद्धांत के अनुसार, गुरुत्वाकर्षण बिग बैंग के कारण होने वाले विस्तार को धीमा कर देगा और अंततः सब कुछ एक बिंदु पर वापस आ जाएगा।
- ब्रह्माण्ड की अपरिहार्य ताप मृत्यु।
गर्मी से होने वाली मौत को बिग क्रंच के बिल्कुल विपरीत समझें। इस मामले में, गुरुत्वाकर्षण बल विस्तार पर काबू पाने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं है, क्योंकि ब्रह्मांड बस तेजी से विस्तार करता रहता है। आकाशगंगाएँ दुखी प्रेमियों की तरह एक-दूसरे से दूर चली जाती हैं, और उनके बीच की सर्वव्यापी रात चौड़ी और चौड़ी होती जाती है।
ब्रह्मांड किसी भी थर्मोडायनामिक प्रणाली के समान नियमों का पालन करता है, जो अंततः हमें इस तथ्य की ओर ले जाएगा कि गर्मी पूरे ब्रह्मांड में समान रूप से वितरित है। अंत में, संपूर्ण ब्रह्मांड समाप्त हो जाएगा।
- ब्लैक होल से गर्मी से मौत.
लोकप्रिय सिद्धांत के अनुसार, ब्रह्मांड का अधिकांश पदार्थ ब्लैक होल के चारों ओर घूमता है। बस उन आकाशगंगाओं को देखें जिनके केंद्र में महाविशाल ब्लैक होल हैं। ब्लैक होल के अधिकांश सिद्धांत में तारों या यहां तक कि संपूर्ण आकाशगंगाओं का अवशोषण शामिल होता है क्योंकि वे होल के घटना क्षितिज में प्रवेश करते हैं।
अंत में, ये ब्लैक होल अधिकांश पदार्थ को अवशोषित कर लेंगे, और हम एक अंधेरे ब्रह्मांड में रह जायेंगे।
- अंत समय।
यदि कोई चीज़ शाश्वत है तो वह निश्चित ही समय है। ब्रह्माण्ड का अस्तित्व हो या न हो, समय फिर भी चलता रहता है। अन्यथा, एक क्षण को दूसरे से अलग करने का कोई तरीका नहीं होगा। लेकिन क्या होगा यदि समय नष्ट हो जाए और बस जम जाए? यदि और क्षण न हों तो क्या होगा? समय का बिल्कुल वही क्षण। हमेशा के लिए।
मान लीजिए हम एक ऐसे ब्रह्मांड में रहते हैं जहां समय कभी खत्म नहीं होता। अनंत समय के साथ, जो कुछ भी हो सकता है वह 100 प्रतिशत संभावना के साथ होता है। यदि आपके पास अनन्त जीवन है तो विरोधाभास घटित होगा। आप अनिश्चित काल तक जीवित रहते हैं, इसलिए कुछ भी जिसके घटित होने की गारंटी दी जा सकती है (और अनंत बार घटित होगी)। रुकने का समय भी हो सकता है.
- बड़ी टक्कर.
बिग कोलिजन बिग स्क्वीज़ के समान है, लेकिन बहुत अधिक आशावादी है। उसी परिदृश्य की कल्पना करें: गुरुत्वाकर्षण ब्रह्मांड के विस्तार को धीमा कर देता है और सब कुछ वापस एक बिंदु पर सिकुड़ जाता है। इस सिद्धांत में, इस तीव्र संकुचन का बल एक और बिग बैंग शुरू करने के लिए पर्याप्त है और ब्रह्मांड फिर से शुरू होता है।
भौतिकविदों को यह स्पष्टीकरण पसंद नहीं है, इसलिए कुछ वैज्ञानिकों का तर्क है कि ब्रह्मांड पूरी तरह से विलक्षणता पर वापस नहीं जा सकता है। इसके बजाय, यह बहुत ज़ोर से संपीड़ित होगा और फिर उसी बल के साथ पलटेगा जो गेंद को फर्श पर मारने पर पीछे हट जाता है।
- बड़ा अंतर।
इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि दुनिया कैसे समाप्त होती है, वैज्ञानिकों को अभी तक इसका वर्णन करने के लिए (बहुत कम महत्व दिया गया) शब्द "बड़ा" का उपयोग करने की आवश्यकता महसूस नहीं हुई है। इस सिद्धांत में, अदृश्य शक्ति को "डार्क एनर्जी" कहा जाता है, यह ब्रह्मांड के विस्तार में तेजी लाती है, जिसे हम देखते हैं। अंत में गति इतनी बढ़ जाएगी कि पदार्थ छोटे-छोटे कणों में टूटने लगेगा। लेकिन इस सिद्धांत का एक उजला पक्ष भी है, कम से कम बिग रिप को अगले 16 अरब वर्षों तक इंतजार करना होगा।
- वैक्यूम मेटास्टेबिलिटी प्रभाव।
यह सिद्धांत इस विचार पर निर्भर करता है कि मौजूदा ब्रह्मांड अत्यधिक अस्थिर स्थिति में है। यदि आप क्वांटम भौतिकी कणों के अर्थों पर गौर करें तो आप यह अनुमान लगा सकते हैं कि हमारा ब्रह्मांड स्थिरता के कगार पर है।
कुछ वैज्ञानिकों का सुझाव है कि अब से अरबों साल बाद, ब्रह्मांड विनाश के कगार पर होगा। जब ऐसा होगा, तो ब्रह्मांड में किसी बिंदु पर एक बुलबुला दिखाई देगा। इसे एक वैकल्पिक ब्रह्मांड के रूप में सोचें। यह बुलबुला प्रकाश की गति से सभी दिशाओं में फैलेगा और जिस भी चीज़ को छूएगा उसे नष्ट कर देगा। अंततः, यह बुलबुला ब्रह्मांड में सब कुछ नष्ट कर देगा।
- समय बाधा.
क्योंकि अनंत विविधता में भौतिकी के नियमों का कोई मतलब नहीं है, इस मॉडल को समझने का एकमात्र तरीका यह मान लेना है कि क्या कोई वास्तविक सीमा है, ब्रह्मांड की भौतिक सीमा, और इससे आगे कुछ भी नहीं जा सकता है। और भौतिकी के नियमों के अनुसार, अगले 3.7 अरब वर्षों में, हम समय की बाधा को पार कर लेंगे, और ब्रह्मांड हमारे लिए समाप्त हो जाएगा।
- ऐसा नहीं होगा (क्योंकि हम मल्टीवर्स में रहते हैं)।
बहुविविध परिदृश्य के अनुसार, अनंत ब्रह्मांडों के साथ, ये ब्रह्मांड मौजूदा ब्रह्मांडों के अंदर या बाहर उत्पन्न हो सकते हैं। वे बिग बैंग्स से उत्पन्न हो सकते हैं, बिग स्क्वीज़ या ब्रेक्स द्वारा नष्ट हो सकते हैं, लेकिन इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, क्योंकि नष्ट हुए ब्रह्मांडों की तुलना में हमेशा अधिक नए ब्रह्मांड होंगे।
- अनन्त ब्रह्माण्ड.
आह, सदियों पुराना विचार कि ब्रह्मांड हमेशा से था और हमेशा रहेगा। यह ब्रह्मांड की प्रकृति के बारे में लोगों द्वारा बनाई गई पहली अवधारणाओं में से एक है, लेकिन इस सिद्धांत में एक नया मोड़ भी है जो गंभीरता से थोड़ा अधिक दिलचस्प लगता है।
समय की शुरुआत करने वाली विलक्षणता और बिग बैंग के बजाय, समय का अस्तित्व पहले भी हो सकता था। इस मॉडल में, ब्रह्मांड चक्रीय है और इसका विस्तार और संकुचन हमेशा जारी रहेगा।
अगले 20 वर्षों में, हम अधिक निश्चितता के साथ यह कहने में सक्षम होंगे कि इनमें से कौन सा सिद्धांत वास्तविकता के साथ सबसे अधिक सुसंगत है। और शायद हमें इस सवाल का जवाब मिल जाएगा कि हमारा ब्रह्मांड कैसे शुरू हुआ और इसका अंत कैसे होगा।
परिचय
1. ब्रह्माण्ड की अवधारणा
2. ब्रह्माण्ड की गर्मी से मृत्यु की समस्या
2.2 ताप मृत्यु सिद्धांत के पक्ष और विपक्ष
निष्कर्ष
परिचय
इस पेपर में हम हमारे ब्रह्मांड के भविष्य के बारे में बात करेंगे। भविष्य के बारे में तो बहुत दूर है, इतना दूर कि पता ही नहीं चलता कि वह आएगा भी या नहीं। विज्ञान के जीवन और विकास ने ब्रह्मांड के बारे में, और इसके विकास के बारे में, और इस विकास को नियंत्रित करने वाले कानूनों के बारे में हमारे विचारों को महत्वपूर्ण रूप से बदल दिया है। दरअसल, ब्लैक होल के अस्तित्व की भविष्यवाणी 18वीं सदी में ही कर दी गई थी। लेकिन केवल 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, उन्हें विशाल सितारों की गुरुत्वाकर्षण कब्रों के रूप में माना जाने लगा और ऐसे स्थानों के रूप में जहां अवलोकन के लिए सुलभ पदार्थ का एक महत्वपूर्ण हिस्सा सामान्य परिसंचरण को छोड़कर हमेशा के लिए "गिर" सकता है। और बाद में यह ज्ञात हुआ कि ब्लैक होल वाष्पित हो जाते हैं और इस प्रकार, अवशोषित होकर वापस लौट आते हैं, हालाँकि पूरी तरह से अलग रूप में। ब्रह्मांडीय भौतिकविदों द्वारा लगातार नए विचार व्यक्त किए जा रहे हैं। इसलिए, हाल ही में खींची गई तस्वीरें अचानक पुरानी हो जाती हैं।
लगभग 100 वर्षों में सबसे विवादास्पद में से एक ब्रह्मांड में एक संतुलन स्थिति प्राप्त करने की संभावना का प्रश्न है, जो इसकी "थर्मल डेथ" की अवधारणा के बराबर है। इस कार्य में हम इस पर विचार करेंगे।
और ब्रह्माण्ड क्या है? वैज्ञानिक इस शब्द को अंतरिक्ष के सबसे बड़े क्षेत्र के रूप में समझते हैं, जिसमें अध्ययन के लिए उपलब्ध सभी खगोलीय पिंड और उनकी प्रणालियाँ शामिल हैं, अर्थात। मेटागैलेक्सी और संभावित पर्यावरण दोनों, जो अभी भी इसके खगोलीय भाग में पिंडों के वितरण और गति की प्रकृति को प्रभावित करते हैं।
यह ज्ञात है कि मेटागैलेक्सी लगभग एक समान और आइसोट्रोपिक विस्तार की स्थिति में है। सभी आकाशगंगाएँ जितनी अधिक गति से एक-दूसरे से दूर जा रही हैं, उनके बीच की दूरी उतनी ही अधिक होगी। समय के साथ, इस विस्तार की दर कम हो जाती है। 15-20 अरब प्रकाश वर्ष की दूरी पर, निष्कासन प्रकाश की गति के करीब गति से होता है। इसके और कई अन्य कारणों से, हम अधिक दूर की वस्तुओं को नहीं देख सकते हैं। वहाँ, जैसा कि यह था, एक निश्चित "दृश्यता क्षितिज" है। इस क्षितिज पर मामला एक सुपरडेंस ("एकवचन", यानी विशेष) स्थिति में है, जिसमें यह विस्तार की सशर्त शुरुआत के क्षण में था, हालांकि इस संबंध में अन्य धारणाएं भी हैं। प्रकाश प्रसार की गति (300,000 किमी/सेकेंड) की सीमितता के कारण, हम यह नहीं जान सकते कि अब क्षितिज पर क्या हो रहा है, लेकिन कुछ सैद्धांतिक गणना हमें यह सोचने की अनुमति देती है कि दृश्यता क्षितिज के बाहर, पदार्थ अंतरिक्ष में लगभग वितरित है उसके अंदर जैसा ही घनत्व। यही वह चीज़ है जो एक समान विस्तार और स्वयं क्षितिज की उपस्थिति दोनों की ओर ले जाती है। इसलिए, मेटागैलेक्सी अक्सर दृश्य भाग तक ही सीमित नहीं होती है, बल्कि इसके घनत्व को एक समान मानते हुए, संपूर्ण ब्रह्मांड के साथ पहचाने जाने वाले एक सुपरसिस्टम के रूप में माना जाता है। सबसे सरल ब्रह्माण्ड संबंधी निर्माणों में, ब्रह्मांड के व्यवहार के दो मुख्य रूपों पर विचार किया जाता है - असीमित विस्तार, जिसमें पदार्थ का औसत घनत्व समय के साथ शून्य हो जाता है, और एक स्टॉप के साथ विस्तार, जिसके बाद मेटागैलेक्सी को अनुबंधित करना शुरू करना चाहिए। सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत से पता चलता है कि पदार्थ की उपस्थिति अंतरिक्ष को मोड़ती है। मॉडल में जहां विस्तार को संकुचन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, घनत्व काफी अधिक होता है और वक्रता ऐसी हो जाती है कि अंतरिक्ष "खुद को बंद कर देता है", एक गोले की सतह की तरह, लेकिन "हमारे" से अधिक आयामों वाली दुनिया में ”। क्षितिज की उपस्थिति इस तथ्य की ओर ले जाती है कि इस स्थानिक रूप से सीमित दुनिया को भी हम इसकी संपूर्णता में नहीं देख सकते हैं। इसलिए, अवलोकन के संदर्भ में, बंद और खुली दुनिया में बहुत अधिक अंतर नहीं है।
सबसे अधिक संभावना है, वास्तविक दुनिया अधिक जटिल है। कई ब्रह्मांडविज्ञानी मानते हैं कि कई, शायद बहुत सारी मेटागैलेक्सियां भी हैं, और वे सभी मिलकर किसी प्रकार की नई प्रणाली का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं जो कुछ और भी बड़े गठन (शायद मौलिक रूप से भिन्न प्रकृति का) का हिस्सा है। इस हाइपरवर्ल्ड (संकीर्ण अर्थ में ब्रह्मांड) के अलग-अलग हिस्सों में पूरी तरह से अलग-अलग गुण हो सकते हैं, जो हमें ज्ञात भौतिक इंटरैक्शन द्वारा एक-दूसरे से जुड़े नहीं हो सकते हैं (या कमजोर रूप से जुड़े हुए हैं, जो तथाकथित अर्ध के मामले में है) -बंद दुनिया)। हाइपरवर्ल्ड के इन हिस्सों में, प्रकृति के अन्य नियम स्वयं प्रकट हो सकते हैं, और प्रकाश की गति जैसे मूलभूत स्थिरांक के अन्य मूल्य हो सकते हैं या पूरी तरह से अनुपस्थित हैं। अंत में, ऐसे ब्रह्मांडों में हमारे जितने स्थानिक आयाम नहीं हो सकते हैं।
2.1 ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम
थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम (शुरुआत) के अनुसार, एक बंद प्रणाली में होने वाली प्रक्रियाएं हमेशा संतुलन की स्थिति में रहती हैं। दूसरे शब्दों में, यदि सिस्टम में ऊर्जा का निरंतर प्रवाह नहीं होता है, तो सिस्टम में चल रही प्रक्रियाएं फीकी पड़ जाती हैं और रुक जाती हैं।
स्वीकार्यता का विचार और यहां तक कि संपूर्ण ब्रह्मांड में थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम को लागू करने की आवश्यकता डब्ल्यू थॉमसन (लॉर्ड केल्विन) की है, जिन्होंने इसे 1852 में प्रकाशित किया था। कुछ समय बाद, आर क्लॉसियस ने कानून तैयार किया संपूर्ण विश्व में थर्मोडायनामिक्स को निम्नलिखित रूप में लागू किया जाता है: 1. विश्व की ऊर्जा स्थिर है। 2. विश्व की एन्ट्रॉपी अधिकतम हो जाती है।
किसी राज्य की थर्मोडायनामिक विशेषता के रूप में अधिकतम एन्ट्रापी थर्मोडायनामिक संतुलन से मेल खाती है। इसलिए, इस प्रस्ताव की व्याख्या आमतौर पर इस तथ्य तक कम कर दी गई थी (अक्सर अब भी कम हो गई है) कि दुनिया में सभी गतियों को गर्मी में बदलना होगा, सभी तापमान बराबर हो जाएंगे, पर्याप्त मात्रा में घनत्व हर जगह समान हो जाना चाहिए। इस अवस्था को ब्रह्माण्ड की ताप मृत्यु कहा जाता है।
दुनिया की वास्तविक विविधता (शायद, वर्तमान में देखे गए सबसे बड़े पैमाने पर घनत्व के वितरण को छोड़कर) चित्रित तस्वीर से बहुत दूर है। लेकिन अगर दुनिया हमेशा के लिए मौजूद है, तो गर्मी से मौत की स्थिति बहुत पहले आ जानी चाहिए थी। परिणामी विरोधाभास को ब्रह्माण्ड विज्ञान का थर्मोडायनामिक विरोधाभास कहा जाता है। इसे ख़त्म करने के लिए यह स्वीकार करना ज़रूरी था कि दुनिया बहुत लंबे समय तक अस्तित्व में नहीं थी। यदि हम ब्रह्माण्ड के अवलोकन योग्य भाग के साथ-साथ इसके कथित पर्यावरण के बारे में बात करें, तो जाहिर तौर पर मामला यही है। हम पहले ही कह चुके हैं कि यह विस्तार की स्थिति में है। यह संभवतः 15 या 20 अरब साल पहले एक जटिल प्रकृति (या, कोई कह सकता है, हाइपरवर्ल्ड में) के प्राथमिक निर्वात में विस्फोटक उतार-चढ़ाव के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुआ था। खगोलीय पिंड - तारे, आकाशगंगाएँ - प्रारंभिक रूप से लगभग सख्ती से सजातीय प्लाज्मा से विस्तार के बाद के चरण में उत्पन्न हुए। हालाँकि, सुदूर भविष्य के संबंध में प्रश्न अभी भी बना हुआ है। हमारा या हमारी दुनिया का क्या इंतजार है? क्या गर्मी से मृत्यु देर-सवेर आएगी, या सिद्धांत का यह निष्कर्ष किसी कारण से गलत है?
2.2 ताप मृत्यु सिद्धांत के पक्ष और विपक्ष
कई प्रमुख भौतिकविदों (एल. बोल्ट्ज़मैन, एस. अरहेनियस और अन्य) ने गर्मी से मृत्यु की संभावना से स्पष्ट रूप से इनकार किया। साथ ही, हमारे समय में भी कोई कम प्रमुख वैज्ञानिक इसकी अनिवार्यता के प्रति आश्वस्त नहीं हैं। यदि हम विरोधियों के बारे में बात करते हैं, तो, बोल्ट्ज़मैन के अपवाद के साथ, जिन्होंने उतार-चढ़ाव की भूमिका पर ध्यान आकर्षित किया, उनका तर्क भावनात्मक था। हमारी सदी के तीसवें दशक में ही दुनिया के थर्मोडायनामिक भविष्य के बारे में गंभीर विचार सामने आए। थर्मोडायनामिक विरोधाभास को हल करने के सभी प्रयासों को उनके अंतर्निहित तीन मुख्य विचारों के अनुसार समूहीकृत किया जा सकता है:
1. कोई सोच सकता है कि ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम गलत है या इसकी व्याख्या गलत है।
2. दूसरा नियम सत्य है, लेकिन अन्य भौतिक नियमों की व्यवस्था गलत या अधूरी है।
3. सभी नियम सत्य हैं, लेकिन अपनी कुछ विशेषताओं के कारण संपूर्ण ब्रह्मांड पर लागू नहीं होते हैं।
कुछ हद तक, सभी विकल्पों का उपयोग किया जा सकता है और वास्तव में उपयोग किया जाता है, हालांकि अलग-अलग सफलता के साथ, मनमाने ढंग से दूर के भविष्य में ब्रह्मांड की संभावित गर्मी से मृत्यु के बारे में निष्कर्ष का खंडन करने के लिए। पहले बिंदु के संबंध में, हम ध्यान दें कि "थर्मोडायनामिक्स" में के.ए. पुतिलोव (एम., नौका, 1981) एन्ट्रापी की 17 अलग-अलग परिभाषाएँ प्रदान करते हैं, जिनमें से सभी समतुल्य नहीं हैं। हम केवल इतना ही कहेंगे कि यदि हमारे मन में एक सांख्यिकीय परिभाषा है जो उतार-चढ़ाव (बोल्ट्ज़मैन) की उपस्थिति को ध्यान में रखती है, तो क्लॉसियस और थॉमसन के निर्माण में दूसरा कानून वास्तव में गलत साबित होता है।
यह पता चला है कि एन्ट्रापी वृद्धि कानून पूर्ण नहीं है। संतुलन की इच्छा संभाव्य कानूनों के अधीन है। एन्ट्रॉपी को गणितीय रूप से एक राज्य की संभावना के रूप में व्यक्त किया गया है। इस प्रकार, अंतिम स्थिति तक पहुंचने के बाद, जिसे अब तक अधिकतम एन्ट्रापी स्मैक्स के अनुरूप माना जाता था, सिस्टम अन्य राज्यों की तुलना में लंबे समय तक इसमें रहेगा, हालांकि बाद में यादृच्छिक उतार-चढ़ाव के कारण अनिवार्य रूप से घटित होगा। इस मामले में, थर्मोडायनामिक संतुलन से बड़े विचलन छोटे विचलन की तुलना में बहुत अधिक दुर्लभ होंगे। वास्तव में, अधिकतम एन्ट्रॉपी वाला राज्य केवल आदर्श रूप से ही प्राप्त किया जा सकता है। आइंस्टीन ने कहा कि "सख्ती से कहें तो थर्मोडायनामिक संतुलन मौजूद नहीं है।" उतार-चढ़ाव के कारण, एन्ट्रापी कुछ छोटी सीमाओं के भीतर उतार-चढ़ाव करेगी, हमेशा स्मैक्स से नीचे। इसका औसत मूल्य बोल्ट्ज़मैन के सांख्यिकीय संतुलन के अनुरूप होगा। इस प्रकार, गर्मी से होने वाली मृत्यु के बजाय, कोई सिस्टम के किसी "सबसे संभावित" लेकिन फिर भी अंतिम सांख्यिकीय संतुलन स्थिति में संक्रमण के बारे में बात कर सकता है। ऐसा माना जाता है कि थर्मोडायनामिक और सांख्यिकीय संतुलन व्यावहारिक रूप से समान हैं। इस ग़लत राय का एफ़.ए. ने खंडन किया था। त्सित्सिन, जिन्होंने दिखाया कि अंतर वास्तव में बहुत बड़ा है, हालाँकि हम यहाँ अंतर के विशिष्ट अर्थों के बारे में बात नहीं कर सकते हैं। यह महत्वपूर्ण है कि किसी भी प्रणाली (उदाहरण के लिए, एक बर्तन में एक आदर्श गैस) में देर-सबेर अधिकतम एन्ट्रापी मान नहीं होगा, बल्कि संगत, मानो, अपेक्षाकृत कम संभावना के अनुरूप। लेकिन यहां मुद्दा यह है कि एन्ट्रापी इसमें एक राज्य नहीं, बल्कि उनका एक विशाल संयोजन है, जिसे लापरवाही से केवल एक ही राज्य कहा जाता है। प्रत्येक राज्य के साथ उनके साकार होने की संभावना वास्तव में कम है, और इसलिए उनमें से प्रत्येक में प्रणाली लंबे समय तक नहीं टिकती है। लेकिन उनके पूरे सेट के लिए संभावना अधिक है। इसलिए, गैस कणों का सेट, एक एन्ट्रापी के करीब एक स्थिति तक पहुंच गया है , बल्कि तुरंत लगभग समान एन्ट्रापी के साथ किसी अन्य राज्य में जाना चाहिए, फिर अगले राज्य में, और इसी तरह। और यद्यपि स्माक्स के करीब एक राज्य में, गैस किसी भी राज्य की तुलना में अधिक समय व्यतीत करेगी , बाद वाला संयुक्त अधिक बेहतर हो जाता है।
ब्रह्मांड की गर्मी से मौत ("ब्रह्मांड की गर्मी से मौत")
गलत निष्कर्ष यह है कि ब्रह्मांड में सभी प्रकार की ऊर्जा को अंततः तापीय गति की ऊर्जा में बदलना होगा, जो ब्रह्मांड के पदार्थ पर समान रूप से वितरित की जाएगी, जिसके बाद इसमें सभी स्थूल प्रक्रियाएं बंद हो जाएंगी। यह निष्कर्ष आर क्लॉसियस (1865) द्वारा थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम के आधार पर तैयार किया गया था (थर्मोडायनामिक्स का दूसरा नियम देखें)। दूसरे नियम के अनुसार, कोई भी भौतिक प्रणाली जो अन्य प्रणालियों के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान नहीं करती है (इस तरह के आदान-प्रदान को स्पष्ट रूप से संपूर्ण ब्रह्मांड के लिए बाहर रखा गया है) सबसे संभावित संतुलन स्थिति की ओर जाता है - अधिकतम एन्ट्रापी के साथ तथाकथित स्थिति की ओर (देखें) एन्ट्रॉपी)। ऐसा राज्य "टी" के अनुरूप होगा। साथ।" बी. आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान (कॉस्मोलॉजी देखें) के निर्माण से पहले भी, "टी" के बारे में निष्कर्ष का खंडन करने के कई प्रयास किए गए थे। साथ।" बी. उनमें से सबसे प्रसिद्ध एल. बोल्ट्ज़मैन (1872) की उतार-चढ़ाव परिकल्पना है, जिसके अनुसार ब्रह्मांड हमेशा एक संतुलन इज़ोटेर्मल स्थिति में रहा है, लेकिन संयोग के नियम के अनुसार, कभी एक स्थान पर, तो कभी दूसरे स्थान पर, इस अवस्था से कभी-कभी विचलन होता है; वे कम बार घटित होते हैं, कब्जा किया गया क्षेत्र जितना बड़ा होगा और विचलन की डिग्री उतनी ही अधिक होगी। आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान ने स्थापित किया है कि न केवल "टी" के बारे में निष्कर्ष। साथ।" वी., लेकिन इसका खंडन करने के शुरुआती प्रयास भी ग़लत हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि महत्वपूर्ण भौतिक कारकों और सबसे बढ़कर, गुरुत्वाकर्षण को ध्यान में नहीं रखा गया। .
गुरुत्वाकर्षण को ध्यान में रखते हुए, पदार्थ का एक सजातीय इज़ोटेर्मल वितरण किसी भी तरह से सबसे अधिक संभावित नहीं है और एन्ट्रापी अधिकतम के अनुरूप नहीं है। अवलोकनों से पता चलता है कि ब्रह्मांड पूरी तरह से गैर-स्थिर है। इसका विस्तार होता है, और पदार्थ, विस्तार की शुरुआत में लगभग सजातीय, बाद में, गुरुत्वाकर्षण बलों के प्रभाव में, अलग-अलग वस्तुओं में टूट जाता है, आकाशगंगाओं, आकाशगंगाओं, सितारों और ग्रहों के समूह बन जाते हैं। ये सभी प्रक्रियाएं प्राकृतिक हैं, एन्ट्रापी की वृद्धि के साथ चलती हैं और थर्मोडायनामिक्स के नियमों के उल्लंघन की आवश्यकता नहीं होती है। भविष्य में भी, गुरुत्वाकर्षण को ध्यान में रखते हुए, वे ब्रह्मांड की एक सजातीय इज़ोटेर्मल स्थिति - "टी" की ओर नहीं ले जाएंगे। साथ।" B. ब्रह्मांड हमेशा स्थिर नहीं है और लगातार विकसित हो रहा है। लिट.:ज़ेल्डोविच हां. बी., नोविकोव आई. डी., ब्रह्मांड की संरचना और विकास, एम., 1975। आई. डी. नोविकोव।
महान सोवियत विश्वकोश। - एम.: सोवियत विश्वकोश. 1969-1978 .
देखें अन्य शब्दकोशों में "ब्रह्मांड की गर्मी से मौत" क्या है:
संपूर्ण ब्रह्मांड के लिए थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम के एक्सट्रपलेशन के रूप में आर क्लॉसियस (1865) द्वारा प्रस्तुत एक परिकल्पना। क्लॉसियस के अनुसार, विश्व की ऊर्जा स्थिर है, विश्व की एन्ट्रापी अधिकतम हो जाती है। अर्थात् ब्रह्माण्ड को एक स्थिति में आना ही होगा... ... भौतिक विश्वकोश
ब्रह्माण्ड की गर्मी से मृत्यु- XIX सदी में किया गया एक गलत निष्कर्ष। ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम (देखें) के आधार पर, ब्रह्मांड में सभी प्रकार की ऊर्जा को अंततः तापीय गति की ऊर्जा में बदलना होगा, जिसे ब्रह्मांड के पदार्थ पर समान रूप से वितरित किया जाएगा, ... ... महान पॉलिटेक्निक विश्वकोश
विलियम थॉमसन - 1852 में टीएसवी हीट डेथ की परिकल्पना को सामने रखा, यह किसी भी बंद थर्मोडायनामिक की अंतिम स्थिति का वर्णन करने वाला शब्द है ... विकिपीडिया
विलियम थॉमसन - 1852 में टीएसडब्ल्यू की खोज की हीट डेथ एक शब्द है जो किसी भी बंद थर्मोडायनामिक प्रणाली और विशेष रूप से ब्रह्मांड की अंतिम स्थिति का वर्णन करता है। इस मामले में, कोई निर्देशित ऊर्जा विनिमय नहीं देखा जाएगा, क्योंकि सब कुछ ... ... विकिपीडिया
काल्पनिक दुनिया की स्थिति, जिसके विकास को कथित तौर पर सभी प्रकार की ऊर्जा के थर्मल ऊर्जा में परिवर्तन और अंतरिक्ष में बाद के समान वितरण के परिणामस्वरूप होना चाहिए; इस मामले में, ब्रह्मांड को सजातीय स्थिति में आना चाहिए ... ... दार्शनिक विश्वकोश
"ब्रह्मांड की गर्मी से मौत"- गलत निष्कर्ष यह है कि ब्रह्मांड में सभी प्रकार की ऊर्जा, अंततः, तापीय गति की ऊर्जा में बदल जाएगी, जो ब्रह्मांड के पदार्थ पर समान रूप से वितरित की जाएगी, जिसके बाद इसमें सभी स्थूल प्रक्रियाएं बंद हो जाएंगी। यह निष्कर्ष... आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान की अवधारणाएँ। बुनियादी शब्दों की शब्दावली
यह गलत निष्कर्ष कि ब्रह्मांड में सभी प्रकार की ऊर्जा को अंततः तापीय गति की ऊर्जा में बदलना होगा, स्वर्ग को पूरे ब्रह्मांड में समान रूप से वितरित किया जाएगा, जिसके बाद इसमें सभी स्थूल घटनाएं बंद हो जाएंगी। प्रक्रियाएँ। यह निष्कर्ष था... भौतिक विश्वकोश
बिग क्रंच परिदृश्य ब्रह्मांड का भविष्य भौतिक ब्रह्मांड विज्ञान के ढांचे के भीतर माना जाने वाला एक प्रश्न है। विभिन्न वैज्ञानिक सिद्धांतों ने कई संभावित भविष्य की भविष्यवाणी की है, जिनमें विनाश और ... विकिपीडिया दोनों के बारे में राय हैं
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ऊष्मागतिकी के नियमों को संपूर्ण ब्रह्माण्ड तक विस्तारित करने का प्रयास किसके द्वारा किया गया था? आर क्लॉसियसजिन्होंने निम्नलिखित अभिधारणाओं को सामने रखा।
- ब्रह्माण्ड की ऊर्जा सदैव स्थिर रहती है अर्थात ब्रह्माण्ड एक बंद प्रणाली है।
- ब्रह्माण्ड की एन्ट्रापी सदैव बढ़ती रहती है।
यदि हम दूसरे अभिधारणा को स्वीकार करते हैं, तो हमें यह स्वीकार करना होगा कि ब्रह्मांड में सभी प्रक्रियाओं का उद्देश्य अधिकतम एन्ट्रापी द्वारा विशेषता थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति प्राप्त करना है, जिसका अर्थ है अराजकता, अव्यवस्था, ऊर्जा संतुलन की सबसे बड़ी डिग्री। इस मामले में, ब्रह्मांड होगा गर्मी से मौत और इसमें कोई उपयोगी कार्य, कोई नई प्रक्रिया या संरचना उत्पन्न नहीं होगी (तारे चमकेंगे नहीं, नए तारे और ग्रह बनेंगे, ब्रह्मांड का विकास रुक जाएगा)।
कई वैज्ञानिक इस निराशाजनक संभावना से सहमत नहीं थे, उन्होंने सुझाव दिया कि ब्रह्मांड में एन्ट्रापी प्रक्रियाओं के साथ-साथ, एंटी-एंट्रॉपी प्रक्रियाएं भी होनी चाहिए, जो ब्रह्मांड की गर्मी से होने वाली मृत्यु को रोकती हैं।
इन वैज्ञानिकों में एल. बोल्ट्ज़मैन भी थे, जिन्होंने यह सुझाव दिया था कणों की एक छोटी संख्या के लिए, ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम लागू नहीं होना चाहिए , क्योंकि इस मामले में सिस्टम के संतुलन की स्थिति के बारे में बात करना असंभव है। साथ ही ब्रह्माण्ड के हमारे हिस्से को अनंत ब्रह्माण्ड का एक छोटा सा हिस्सा ही मानना चाहिए। और इतने छोटे क्षेत्र के लिए, सामान्य संतुलन से छोटे उतार-चढ़ाव (यादृच्छिक) विचलन की अनुमति है, जिसके कारण ब्रह्मांड के हमारे हिस्से का अराजकता की ओर अपरिवर्तनीय विकास आम तौर पर गायब हो जाता है। हमारे तारा मंडल के क्रम में ब्रह्मांड में अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र हैं, जो अपेक्षाकृत कम समय में थर्मल संतुलन से महत्वपूर्ण रूप से विचलित हो जाते हैं। इन क्षेत्रों में विकास होता है, अर्थात् विकास, सुधार, समरूपता का उल्लंघन।
बीसवीं सदी के मध्य में, एक नया गैर-संतुलन थर्मोडायनामिक्स, या खुली प्रणालियों की ऊष्मप्रवैगिकी , या तालमेल जहां एक बंद पृथक प्रणाली का स्थान एक खुली प्रणाली की मौलिक अवधारणा ने ले लिया। इस नवीन विज्ञान के संस्थापक थे आई.आर.प्राइगोझिन(1917-2004) और जी. हेकेन (1927).
खुली प्रणाली- एक प्रणाली जो पर्यावरण के साथ पदार्थ, ऊर्जा या सूचना का आदान-प्रदान करती है।
एक खुली प्रणाली भी एक बंद प्रणाली की तरह एन्ट्रापी उत्पन्न करती है, लेकिन एक बंद प्रणाली के विपरीत, यह एन्ट्रापी एक खुली प्रणाली में जमा नहीं होती है, बल्कि पर्यावरण में जारी की जाती है। प्रयुक्त अपशिष्ट ऊर्जा (निम्न गुणवत्ता की ऊर्जा - कम तापमान पर थर्मल) पर्यावरण में नष्ट हो जाती है और इसके बजाय, पर्यावरण से नई ऊर्जा निकाली जाती है (उच्च गुणवत्ता की, एक रूप से दूसरे रूप में बदलने में सक्षम), उपयोगी उत्पादन करने में सक्षम काम।
इन उद्देश्यों के लिए उत्पन्न होना उपयोग की गई ऊर्जा को नष्ट करने और ताजा ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम भौतिक संरचनाओं को अपव्यय कहा जाता है . इस अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप, सिस्टम पर्यावरण से आदेश निकालता है, साथ ही इस वातावरण में अव्यवस्था भी लाता है। नई ऊर्जा, पदार्थ या सूचना के आगमन के साथ, सिस्टम में गैर-संतुलन बढ़ जाता है। सिस्टम के तत्वों के बीच पूर्व संबंध, जिसने इसकी संरचना निर्धारित की थी, नष्ट हो गया है। सिस्टम के तत्वों के बीच नए संबंध उत्पन्न होते हैं, जिससे सहकारी प्रक्रियाओं यानी तत्वों के सामूहिक व्यवहार को बढ़ावा मिलता है। इस प्रकार कोई खुली प्रणालियों में स्व-संगठन की प्रक्रियाओं का योजनाबद्ध रूप से वर्णन कर सकता है।
ऐसी प्रणाली का एक उदाहरण है लेजर कार्य , जो शक्तिशाली ऑप्टिकल विकिरण उत्पन्न करता है। ऐसे विकिरण के कणों की अराजक दोलन गति, बाहर से ऊर्जा के एक निश्चित हिस्से की प्राप्ति के कारण, समन्वित गति उत्पन्न करती है। विकिरण कण एक ही चरण में दोलन करना शुरू कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पंप की गई ऊर्जा की मात्रा के अनुपात में लेजर विकिरण शक्ति कई गुना बढ़ जाती है।
लेजर में होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन, जर्मन भौतिक विज्ञानी जी. हेकेन (b.1927) ने एक नई दिशा का नाम दिया तालमेल, जिसका प्राचीन ग्रीक में अर्थ है "संयुक्त कार्रवाई", "बातचीत"।
स्व-संगठन का एक और प्रसिद्ध उदाहरण आई. प्रिगोझिन द्वारा अध्ययन की गई रासायनिक प्रतिक्रियाएं हैं। इन प्रतिक्रियाओं में स्व-संगठन एक ओर इन प्रतिक्रियाओं (अभिकर्मकों) को प्रदान करने वाले पदार्थों के बाहर से सिस्टम में प्रवेश से जुड़ा है, और दूसरी ओर पर्यावरण में प्रतिक्रिया उत्पादों को हटाने से जुड़ा है। बाह्य रूप से, ऐसा स्व-संगठन समय-समय पर प्रकट होने वाली संकेंद्रित तरंगों के रूप में या प्रतिक्रियाशील समाधान के रंग में आवधिक परिवर्तन के रूप में प्रकट हो सकता है। इसी तरह की एक रासायनिक प्रतिक्रिया रूसी मूल के प्रसिद्ध बेल्जियम रसायनज्ञ द्वारा प्राप्त और अध्ययन की गई थी आई.आर.प्राइगोझिन। प्रिगोझिन ने ब्रुसेल्स शहर के सम्मान में अपनी रासायनिक प्रतिक्रिया का नाम "ब्रुसेलेटर" रखा, जहां प्रिगोगिन रहते थे और काम करते थे, और जहां इस प्रतिक्रिया का पहली बार मंचन किया गया था।
प्रिगोगिन ने स्वयं इस बारे में इस प्रकार लिखा है: "मान लीजिए कि हमारे पास दो प्रकार के अणु हैं: "लाल" और "नीला"। अणुओं की अराजक गति के कारण, कोई यह उम्मीद कर सकता है कि किसी क्षण बर्तन के बाईं ओर अधिक "लाल" अणु होंगे, और अगले ही क्षण अधिक "नीले" अणु होंगे, इत्यादि। मिश्रण के रंग का वर्णन करना कठिन है: नीले और लाल रंग में यादृच्छिक परिवर्तन के साथ बैंगनी। रासायनिक घड़ी को देखने पर हमें एक अलग तस्वीर दिखाई देगी: संपूर्ण प्रतिक्रिया मिश्रण का रंग नीला होगा, फिर इसका रंग तेजी से लाल हो जाएगा, फिर नीला हो जाएगा, इत्यादि। रंग परिवर्तन नियमित अंतराल पर होता है। एक साथ अपना रंग बदलने के लिए, अणुओं को किसी तरह एक दूसरे के साथ संबंध बनाए रखना होगा। सिस्टम को समग्र रूप से व्यवहार करना चाहिए” (प्राइगोझिन आई., स्टेंगर्स आई. ऑर्डर फ्रॉम कैओस। एम., 1986. पी.202-203)।
बेशक, शब्द के शाब्दिक अर्थ में अणुओं के बीच कोई "मिलीभगत" नहीं है और न ही हो सकती है। तथ्य यह है कि एक निश्चित समय पर, सभी अणु एक चरण में कंपन करने लगे - नीला, और फिर पूरे मिश्रण ने नीला रंग प्राप्त कर लिया। एक निश्चित अवधि के बाद, अणु दूसरे चरण में कंपन करने लगे - लाल चरण, और फिर पूरा मिश्रण लाल हो गया, आदि, जब तक कि अभिकर्मक की क्रिया समाप्त नहीं हो गई।
चलिए एक और उदाहरण लेते हैं. यदि हम नीले और लाल गेंदों के साथ एक पारदर्शी सर्कस ड्रम लेते हैं और इसे एक निश्चित आवृत्ति - लाल की आवृत्ति पर घुमाना शुरू करते हैं, तो हम, अणुओं के मामले में, पाएंगे कि सभी गेंदें लाल हो गई हैं। यदि हम ड्रम की गति को संबंधित नीले तरंग दैर्ध्य में बदलते हैं, तो हम देखेंगे कि गेंदें नीली हो जाती हैं, आदि।
स्व-संगठन का सबसे उदाहरण उदाहरण है बेनार्ड कोशिकाएँ . ये छोटी हेक्सागोनल संरचनाएं हैं जो, उदाहरण के लिए, उचित तापमान अंतर के साथ फ्राइंग पैन पर मक्खन की एक परत में बन सकती हैं। जैसे ही तापमान शासन बदलता है, कोशिकाएं विघटित हो जाती हैं।
इस प्रकार, एक नई संरचना को स्वचालित रूप से पंक्तिबद्ध करने के लिए, उपयुक्त पर्यावरण पैरामीटर निर्धारित करना आवश्यक है।
नियंत्रण के मानकों- ये पर्यावरण के पैरामीटर हैं जो सीमा की स्थिति बनाते हैं जिसके भीतर यह खुली प्रणाली मौजूद होती है (यह तापमान शासन, पदार्थों की संगत एकाग्रता, घूर्णन आवृत्ति इत्यादि हो सकती है)।
ऑर्डर विकल्प- यह नियंत्रण मापदंडों (सिस्टम के पुनर्गठन) में बदलाव के लिए सिस्टम की "प्रतिक्रिया" है।
यह स्पष्ट है कि स्व-संगठन की प्रक्रिया किसी भी व्यवस्था में और किसी भी परिस्थिति में शुरू नहीं हो सकती। आइए उन परिस्थितियों पर विचार करें जिनके तहत स्व-संगठन की प्रक्रिया शुरू हो सकती है।
स्व-संगठन के उद्भव के लिए आवश्यक शर्तेंविभिन्न प्रणालियों में इस प्रकार हैं:
1. सिस्टम होना चाहिए खुला , क्योंकि एक बंद प्रणाली को, अंततः, थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम के अनुसार अधिकतम अव्यवस्था, अराजकता, अव्यवस्था की स्थिति में आना चाहिए;
2. खुला सिस्टम थर्मोडायनामिक संतुलन के बिंदु से काफी दूर होना चाहिए . यदि सिस्टम पहले से ही इस बिंदु के करीब है, तो यह अनिवार्य रूप से इसके करीब पहुंच जाएगा और अंत में, पूर्ण अराजकता और अव्यवस्था की स्थिति में आ जाएगा। थर्मोडायनामिक संतुलन के बिंदु के लिए एक मजबूत आकर्षणकर्ता है;
3. स्व-संगठन का मूल सिद्धांत है " उतार-चढ़ाव के माध्यम से आदेश का उद्भव" (आई. प्रिगोझिन)। उतार चढ़ाव या शुरुआत में कुछ औसत स्थिति से सिस्टम के यादृच्छिक विचलन को सिस्टम द्वारा दबा दिया जाता है और समाप्त कर दिया जाता है। हालाँकि, खुली प्रणालियों में, गैर-संतुलन के मजबूत होने के कारण, ये विचलन समय के साथ बढ़ते हैं, तीव्र होते हैं और अंत में, पूर्व व्यवस्था के "ढीलेपन" से सिस्टम अराजकता की ओर ले जाते हैं। अस्थिरता, अस्थिरता की स्थिति में, सिस्टम प्रारंभिक स्थितियों के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होगा, उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील होगा। इस समय, कुछ उतार-चढ़ाव सिस्टम के वृहद स्तर से उसके सूक्ष्म स्तर तक टूट जाते हैं और सिस्टम के विकास, इसके आगे के पुनर्गठन के आगे के मार्ग का चयन करते हैं। यह अनुमान लगाना मूल रूप से असंभव है कि कोई प्रणाली अस्थिरता की स्थिति में कैसा व्यवहार करेगी, उसके लिए क्या विकल्प चुना जाएगा। इस प्रक्रिया को "उतार-चढ़ाव के माध्यम से आदेश के उद्भव" के सिद्धांत के रूप में जाना जाता है। उतार-चढ़ाव यादृच्छिक हैं. इसलिए, यह स्पष्ट हो जाता है कि दुनिया में किसी नई चीज़ का उद्भव यादृच्छिक कारकों की कार्रवाई से जुड़ा है।
उदाहरण के लिए, सोवियत संघ में अधिनायकवादी समाज एक ठोस सामाजिक संरचना थी। हालाँकि, अन्य समाजों के जीवन, व्यापार (वस्तुओं का आदान-प्रदान) आदि के बारे में विदेशों से आने वाली जानकारी। अधिनायकवादी समाज में स्वतंत्र सोच, असंतोष, असंतोष आदि के रूप में विचलन पैदा होने लगा। प्रारंभ में, अधिनायकवादी समाज की संरचना इन उतार-चढ़ावों को दबाने में सक्षम थी, लेकिन वे अधिक से अधिक होते गए, और उनकी ताकत बढ़ती गई, जिसके कारण पुरानी अधिनायकवादी संरचना ढीली और ढह गई और उसके स्थान पर एक नया निर्माण हुआ।
और एक और हास्यपूर्ण उदाहरण: द टेल ऑफ़ द टर्निप। दादाजी ने शलजम लगाया। एक बड़ा शलजम उग आया है. अब उसे मैदान से बाहर करने का समय आ गया है। दादाजी शलजम को घसीटते-घसीटते रहे, लेकिन वह उसे बाहर नहीं निकाल सके। हमारी शलजम प्रणाली अभी भी बहुत स्थिर है। दादाजी ने मदद के लिए दादी को बुलाया। उन्होंने शलजम को घसीटा, घसीटा, लेकिन वे उसे बाहर नहीं निकाल सके। शलजम को ढीला करने वाले उतार-चढ़ाव मजबूत हो रहे हैं, लेकिन वे अभी भी सिस्टम (शलजम) को नष्ट करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। उन्होंने अपनी पोती को बुलाया, लेकिन उन्होंने भी शलजम नहीं निकाला। फिर उन्होंने कुत्ते को बग कहा, और अंततः उन्होंने चूहे को बुलाया। ऐसा प्रतीत होता है कि चूहा एक प्रयास कर सकता है, लेकिन यह "आखिरी तिनका" था, जिसके कारण सिस्टम में गुणात्मक रूप से नया बदलाव आया - इसका पतन (शलजम को जमीन से बाहर खींच लिया गया)। चूहे को एक अप्रत्याशित दुर्घटना कहा जा सकता है जिसने निर्णायक भूमिका निभाई, या "बड़ी घटनाओं का छोटा कारण";
4. स्व-संगठन का उद्भव किस पर आधारित है? सकारात्मक प्रतिक्रिया . सकारात्मक प्रतिक्रिया के सिद्धांत के अनुसार, सिस्टम में दिखाई देने वाले परिवर्तन समाप्त नहीं होते हैं, बल्कि तीव्र, संचित होते हैं, जो अंततः अस्थिरता की ओर जाता है, पुरानी संरचना को ढीला करता है और एक नए के साथ इसका प्रतिस्थापन करता है;
5. स्व-संगठन की प्रक्रियाएँ साथ होती हैं समरूपता टूटना . समरूपता का अर्थ है स्थिरता, अपरिवर्तनीयता। दूसरी ओर, स्व-संगठन का अर्थ है विषमता, यानी विकास, विकास;
6. स्व-संगठन केवल बड़ी प्रणालियों में शुरू हो सकता है जिनमें पर्याप्त संख्या में तत्व एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं (10 10 -10 14 तत्व), यानी, उन प्रणालियों में जिनमें कुछ हैं महत्वपूर्ण मापदंड . प्रत्येक विशिष्ट स्व-आयोजन प्रणाली के लिए, ये महत्वपूर्ण पैरामीटर अलग-अलग हैं।
व्याख्यान संख्या 14. तालमेल की बुनियादी अवधारणाएँ। सहक्रियात्मक प्रणालियों को प्रबंधित करने की क्षमता।
विस्फोटक, विनाशकारी प्रक्रियाओं को मानव जाति लंबे समय से जानती है। मान लीजिए कि पहाड़ों में यात्रा करने वाला एक व्यक्ति अपने अनुभवजन्य अनुभव के आधार पर जानता था कि पहाड़ का हिमस्खलन अचानक हवा के झोंके या असफल कदम से ढह सकता है।
क्रांतियाँ और प्रलय अक्सर लोकप्रिय असंतोष की आखिरी बूंद का परिणाम थे, आखिरी यादृच्छिक घटना जिसने पैमाने को अभिभूत कर दिया था। ये बड़ी घटनाओं के सामान्य छोटे कारण थे।
हममें से प्रत्येक व्यक्ति जीवन के रास्ते में आने वाली पसंद की कुछ स्थितियों को याद कर सकता है, और जीवन के निर्णायक क्षणों में, हमारे सामने कई अवसर खुल गए। हम सभी उन तंत्रों में शामिल हैं, जहां एक महत्वपूर्ण क्षण में, एक महत्वपूर्ण मोड़ का क्षण, एक निर्णायक विकल्प एक यादृच्छिक घटना को निर्धारित करता है। तो, हिमस्खलन जैसी प्रक्रियाएं, सामाजिक प्रलय और उथल-पुथल, प्रत्येक व्यक्ति के जीवन पथ पर पसंद की महत्वपूर्ण परिस्थितियाँ ... क्या इन सभी अलग-अलग प्रतीत होने वाले तथ्यों के लिए एक ही वैज्ञानिक आधार बनाना संभव है? पिछले 30 वर्षों में एक ऐसे सार्वभौमिक वैज्ञानिक मॉडल की नींव रखी गई है, जिसे कहा जाता है तालमेल.
जैसा कि हमने देखा, तालमेल विचारों पर आधारित है व्यवस्थित, समग्र दृष्टिकोण दुनिया के लिए गैर linearity (अर्थात बहुत अधिक भिन्नता), अपरिवर्तनीयता , गहरा अराजकता और व्यवस्था के बीच संबंध . सिनर्जेटिक्स हमें एक छवि देता है जटिल दुनिया , जो नहीं बन गया है, लेकिन बनने न केवल विद्यमान, बल्कि लगातार उभर रहा है . यह दुनिया विकसित हो रही है अरेखीय कानून , यह पूर्ण है अप्रत्याशित , अप्रत्याशित बदल जाता है, आगे के विकास पथ की पसंद से संबंधित।
तालमेल का विषयहैं स्व-संगठन तंत्र . ये संरचनाओं के निर्माण और विनाश के लिए तंत्र हैं, तंत्र जो अराजकता से व्यवस्था में संक्रमण सुनिश्चित करते हैं और इसके विपरीत। ये तंत्र सिस्टम तत्वों की विशिष्ट प्रकृति पर निर्भर नहीं करते हैं। वे निर्जीव संसार और प्रकृति, मनुष्य और समाज में निहित हैं। इसलिए सिनर्जेटिक्स को वैज्ञानिक अनुसंधान का एक अंतःविषय क्षेत्र माना जाता है।
किसी भी अन्य विज्ञान की तरह, सिनर्जेटिक्स की अपनी भाषा, अवधारणाओं की अपनी प्रणाली होती है। ये "आकर्षक", "द्विभाजन", "भग्न वस्तु", "नियतात्मक अराजकता" और अन्य जैसी अवधारणाएँ हैं। ये अवधारणाएँ प्रत्येक शिक्षित व्यक्ति के लिए सुलभ होनी चाहिए, खासकर जब से वे विज्ञान और संस्कृति में संबंधित अनुरूपताएँ पा सकें।
तालमेल की मूल अवधारणाएँ "अराजकता" और "व्यवस्था" की अवधारणाएँ हैं।
आदेश- यह किसी भी प्रकृति के तत्वों का एक समूह है, जिसके बीच स्थिर (नियमित) संबंध होते हैं जो अंतरिक्ष और समय में दोहराए जाते हैं। उदाहरण के लिए, परेड में मार्च कर रहे सैनिकों का गठन.
अव्यवस्था- तत्वों का एक समूह जिसके बीच कोई स्थिर दोहराव वाला संबंध नहीं है। उदाहरण के लिए, घबराहट में भागते लोगों की भीड़।
"आकर्षक" की अवधारणाअवधारणा के करीब लक्ष्य। इस अवधारणा को उद्देश्यपूर्णता के रूप में, सिस्टम के व्यवहार की दिशा के रूप में, इसकी एक स्थिर अपेक्षाकृत अंतिम स्थिति के रूप में प्रकट किया जा सकता है। तालमेल में एक आकर्षणकर्ता को सिस्टम की अपेक्षाकृत स्थिर स्थिति के रूप में समझा जाता है, जो सिस्टम के प्रक्षेप पथों की विविधता को आकर्षित करता है विभिन्न प्रारंभिक स्थितियों द्वारा निर्धारित। यदि सिस्टम आकर्षितकर्ता शंकु में गिर जाता है, तो यह अनिवार्य रूप से इस अपेक्षाकृत स्थिर स्थिति में विकसित होता है। उदाहरण के लिए, गेंद की प्रारंभिक स्थिति की परवाह किए बिना, यह गड्ढे के नीचे तक लुढ़क जाएगी। गड्ढे के तल पर गेंद के बाकी हिस्से की स्थिति गेंद की गति को आकर्षित करती है।
अट्रैक्टरमें विभाजित है सरल और अजीब .
सरल आकर्षणकर्ता(आकर्षक) क्रम की सीमित स्थिति है। सिस्टम ऑर्डर बनाता है और इसे अनंत तक नहीं, बल्कि एक साधारण आकर्षितकर्ता द्वारा निर्धारित स्तर तक सुधारता है।
अजीब आकर्षणसिस्टम अराजकता की सीमित स्थिति है। प्रणाली अव्यवस्थित है, टूट भी रही है, अनंत तक नहीं, बल्कि एक अजीब आकर्षणकर्ता द्वारा निर्धारित स्तर तक।
अवधारणा विभाजन अंग्रेजी से अनुवादित का अर्थ है दो शूलों वाला कांटा - बेफोर्क। वे आम तौर पर विभाजन के बारे में नहीं, बल्कि इसके बारे में बात करते हैं द्विभाजन बिंदु . सहक्रियात्मक भाव द्विभाजन बिंदु है - यह सिस्टम के संभावित विकास पथों का शाखा बिंदु है .शाखा बिंदुओं से गुजरते हुए, सही विकल्प अन्य रास्तों को बंद कर देता है और इस प्रकार विकास प्रक्रिया को अपरिवर्तनीय बना देता है। .
अरेखीय प्रणालीइसे द्विभाजन युक्त प्रणाली के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
तालमेल के लिए बहुत महत्वपूर्ण है nonlinearity . अंतर्गत nonlinearity समझना:
1. सिस्टम के विकास का रास्ता चुनने की संभावना (यह समझा जाता है कि सिस्टम के विकास के एक नहीं, बल्कि कई तरीके हैं);
2. सिस्टम पर हमारे प्रभाव और उसमें प्राप्त परिणाम की असंगति। कहावत के अनुसार, "चूहा पहाड़ को जन्म देगा।"
तालमेल में किसे कहते हैं “विभाजन ”संस्कृति में गहरी समानताएँ हैं। जब एक परी-कथा शूरवीर सड़क के किनारे एक कांटे पर खड़ा होकर सोचता है कि रास्ते का चुनाव उसके भविष्य के भाग्य को निर्धारित करेगा, तो यह मूल रूप से एक व्यक्ति के जीवन में विभाजन का एक दृश्य-आलंकारिक प्रतिनिधित्व है। जैविक प्रजातियों के विकास को इस रूप में दर्शाया गया है विकासवादी वृक्ष , जीवित प्रकृति के विकास के शाखा पथों को स्पष्ट रूप से दर्शाता है।