Universumi soojussurm: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Op1300 (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
Resümee puudub
1. rida:
{{keeletoimeta}}
'''Universumi soojussurm''' on olek, mille korral langeb temperatuur elutegevuse jaoks univerumis liiga madalaks ehk kõik on lõpuks külm ja surnud.<ref name="ORaWy" /> LaialdaseltSee on see termodünaamiline paradoks, mis tähendab [[universum]]i teoreetilist lõppolekut, kus täieliku termodünaamilise tasakaalu tõttu on kõik makroskoopilised protsessid lakanud.<ref name="VZYrB" /> [[Termodünaamika]] seaduste alusel väidetakse, et aja möödudes läheneb universum paratamatult võimalikult korrapäratule olekule, kus kõikkõigi füüsikaliste füüsikalisedsuuruste suurusedväärtused ühtlustuvad. Aine kaotab oma struktuuri ja sellest saab täielikult ühtlane segu. Kuumus kandub soojadest piirkondadest külmematesse ning üle kogu universumiuniversumis valitseb keskmiseltsama samakeskmine temperatuur. Igasugused muutused ja protsessid lakkavad, tekib igavene tasakaaluolek.
 
==Idee päritolu==
Soojussurma mõte näib tulenevat [[Termodünaamika teine seadus|termodünaamika teisest seadusest]], kui käsitleda kogu universumit ühe suure suletud süsteemina. Kuna suletud süsteemis entroopia paratamatult suureneb ja lõppolekukslõppolek on varem või hiljem ühtlane tasakaaluolek, siis võiks see kehtida ka terve universumi puhul. Selline lõpptulemus on siiski vaieldav. Termodünaamika seadused on välja töötatud uurides piiratud süsteeme, eritipeamiselt soojusmasinaid uurides. Tervikuna ei pruugi universum olla käsitletav suletud süsteemina, millele termodünaamika IIteise seaduse saab automaatselt üle kanda.<ref name=":2" /> Sellest järeldub hüpotees, et kui universum kestab küllaltki kaua, siis see läheneb asümptootiliselt olukorrani, kus kogu energia jaotub ühtlaselt.
 
Soojussurma oletusest kirjutas esimest korda 1777. aastal prantsuse astronoom [[Jean-Sylvain Bailly]]. Ta tegi seda oma astronoomia ajalugu käsitlevates kirjutistes ja kirjavahetuses [[Voltaire|Voltaire'iga]]'iga. Bailly arvates on kõigil planeetidel sisekuumus ja nüüd on mõned planeedid kindlalon jahutusstaadiumiljahutusetapis. Näiteks, on Jupiter endiselt liiga kuum, et seal elu tekiks, kuid vastupidierinevalt [[Jupiter|Jupiterist]]ile on [[Kuu]] liiga külm. Lõplik seisund sellises vaates on kirjeldatud kui üks "tasakaal", milles kõik algatusalgav lõpeb.<ref name=":0" />
 
Soojussurma idee on kui termodünaamika seaduste tagajärg. Esimesena pakkus selle välja 1851. aastal [[William Thomson|William Thomson, esimene parun Kelvin,]] 1851. aastal, kes võttis soojuse teooriat kui mehaanilist energiakulu looduses ja hindas seda üleüldiselt suuremal skaalal. Thomsoni vaateid täiustasid järgmistel aastatel [[Hermann von Helmholtz|Herman von Helmholtz]] ja [[William John Macquorn Rankine|William Rankine]].<ref name=":0" />
 
Lihtsamalt öeldes, kui kaoksid kõik temperatuurierinevused ning temperatuur ühtlustuks, saabuks universumi soojussurm. See tähendab, et alati peab olema temperatuuride vahe. Elu Maalgi on võimalik vaid seetõttu, et on olemas kuum keha [[Päike]], jahutav keha ehk külm maailmaruum ning töötav keha [[Maa (planeet)|Maa]]. Termodünaamika järgi läheb energia alati üle soojemalt kehalt külmemale, mistõttu soojem keha jahtub ja külmem keha soojeneb, kuni temperatuurid on võrdsed. Igaviku jooksul ühtlustuvad kõik temperatuurid maailmas. See tähendaks aga, et igavese universumi korral peaks soojussurm olema juba saabunud, kuid nii see ei ole. Selle paradoksi sõnastas 1865. aastal [[Rudolf Clausius|Rudolf J. E. Clausius]], kes oli üks termodünaamika rajajaid. Kui aga eeldada, et universum paisub, siis see paradoks kaob, sest pidev paisumine jahutab ja tasakaalu ei tekiks.<ref name=":2" />
 
==Ajalugu==
[[Fail:Lord Kelvin photograph.jpg|pisi|Parun Kelvinil tekkis mõte universumi soojussurmast aastal 1852]]
Universumi soojussurma idee tuleneb termodünaamika kahe esimese seaduse rakendamisest universaalsetele protsessidele. [[William Thomson]] (ehk parun Kelvin) esitas 1851. aastal ülevaate, mis põhines hiljutistel eksperimentidel dünaamilises soojusuuringus, et "Kuumus ei ole aine, vaid mehaanilise mõju dünaamiline vorm, me mõistame, et mehaanilise töö ja kuumuse vahel peab olema samaväärsus, nagu ka on põhjuste ja tagajärgede vahel." <ref name="Gg2AS" />
 
Aastal 1852 avaldas Thomson ajakirjas On a Universal Tendency in Nature (Üldkehtiv kalduvus looduses) loo "[http://zapatopi.net/kelvin/papers/on_a_universal_tendency.html The Dissipation of Mechanical Energy]" (Mehaanilise energia raiskamisest), milles ta kirjeldas termodünaamika teise seaduse alguses kokku võetud seisukohta, et mehaaniline liikumine ja selle liikumise tekitamiseks kasutatav energia kipuvad loomulikult hajuma või kaduma.<ref name=":1" /> Kõik ideed selles ajakirjas päikese vanusest ja universaalse operatsiooni dünaamika rakendusest meelitasid [[William John Macquorn Rankine|William Rankie]]'t ja [[Hermann von Helmholtz]]'i. Nad on vahetanud ka ideid sellel teemal.<ref name="nAJit" /> Aastal 1862 avaldas [[William Thomson|Thomson]] artikli "On the age of the Sun's heat" (Päikese soojuse ajastul), kus ta kordas oma põhilisi uskumusi energia hävimatusest (esimene seadus) ja energia universaalsest hajumisest (teine seadus), mis põhjustavad soojuse levikut, kasuliku liikumise (töö) lõpetamist ja potentsiaalse energia ammendumist materiaalse universumi kaudu. Lühidalt, selgitas ta enda arvamust tagajärgedest universumile tervikuna. Põhipunktis kirjutas Thomson: <blockquote>Kui universum oleks piiratud ning jäetud järgima kehtivaid seadusi, siis tulemus oleks paratamatult olnud universaalne puhke- ja surmaolukord. Kuid universumis oleva aine ulatuse piirangut ei ole võimalik ette kujutada. Seetõttu teadus osutab pigem lõputule arengule, läbi lõputu ruumi, mis hõlmab potentsiaalse energia muutmist katsutavaks liikumiseks ja sealt soojuseks, kui ühele ainsale piiratud mehhanismile, mis peaks kasutama kõike võimalike ressursse ning siis peatuma igaveseks.<ref name="9Jmbu" /></blockquote>