Когда во Вселенной закончится энергия?
Нам кажется, что хорошие времена будут длиться вечно и нам не стоит экономить энергию. Но энтропия растет, и в конечном итоге благодаря ей в нашей Вселенной не останется полезной энергии. Благодаря вкладу поколений динозавров и их друзей-растений, у нас есть топливо, которое можно сжигать. Если мы когда-нибудь избавимся от своей зависимости от этих видов топлива, мы начнем использовать возобновляемые источники вроде солнца, ветра, приливов и отливов, геотермальной и гидротермальной энергии. И если физики начнут делать полезные вещи, мы сможем использовать и обуздать мощь Солнца и генерировать неограниченное количество энергии в ходе термоядерного синтеза, используя вечный водород во всех мировых океанах.
Мы никогда не исчерпаем H+. Водорода очень много. 75% массы барионной материи Вселенной приходится на этого однопротонного друга. За ним идут гелий и литий, и мы с удовольствием будем использовать эти материалы в наших футуристических термоядерных реакторах. Это точно будет.
Все идет к тому, что хорошие времена никогда не закончатся. Пока у нас будет энергия для сжигания, мы никогда не будем нуждаться. Если увеличивать масштабы нашего потребления, все выглядит фантастически. Океанические лайнеры размером с Килиманджаро будут воплощать наши самые смелые фантазии, колоссальные мегаздания, орбитальные казино, где жизнь будет дешевой и приятной. Мы будем строить большие здания, и небоскребы в Дубае будут казаться нам архаичными. К сожалению, наивно полагать, что так будет вечно. Однажды хорошие времена закончатся. Не скоро, но в отдаленном будущем вся энергия Вселенной будет потрачена и не найдется даже одного электрона, который сможет зажечь светодиодную лампу.
Астрономы давно раздумывают о далеком будущем Вселенной. Однажды все основные звезды используют свой водород и станут холодными белыми карликами, и даже самые тусклые красные карлики сожгут свой водород. Когда галактики сами по себе не смогут больше делать звезды. Когда все вещество Вселенной будет поглощено черными дырами или остынет до температуры микроволнового фона Вселенной.
Черные дыры сами по себе испаряются, медленно исчезают в течение многих эпох, пока не станут чистой энергией. Последний протон материи распадется на энергию и растворится. Может быть. В этом никто не уверен. Если вы докажете это, вам обеспечена Нобелевская премия, если что.
Все это время Вселенная расширялась, распространяя материю и энергию, растягиваясь и удаляясь. Загадочная темная материя приводила к тому, что расширение Вселенной ускоряется, материал растягивается, пока одни только фотоны не будут растянуты на световые годы. Такова энтропия, стремление энергии к равномерному распределению. После того как вообще все станет одинаковой температуры, вы достигнете максимальной энтропии, и дальнейшую работу просто невозможно будет провести.
Это явление известно как тепловая смерть Вселенной. Температура всей Вселенной будет бесконечно малой долей градуса выше абсолютного нуля. Момент, когда из атома больше нельзя извлечь никакую энергию и никакую работу не сделать. В нашей Вселенной просто иссякнет полезная энергия.
Что интересно, энергии будет столько же, сколько было с самого начала, но она будет распределена по всей Вселенной, везде. Это произойдет не скоро. Пройдут триллионы лет, прежде чем последние звезды умрут, и совершенно непонятно, сколько времени потребуется, прежде чем испарятся черные дыры. Мы также не знаем, есть ли у протонов вообще возможность распада. Но тепловая смерть — наше неизбежное будущее.
Есть и хорошие новости. Вся Вселенная может опуститься до нового энергетического состояния. Если мы будем ждать достаточно долго, Вселенная может самопроизвольно генерировать новую версию себя с помощью квантовых флуктуаций. Учитывая бесконечное количество времени, кто знает, что может случиться.
Жгите останки динозавров! Наслаждайтесь светом Солнца и жужжанием своего настольного термоядерного реактора. Ваши далекие потомки будут завидовать вашей расточительности, поскольку им придется ютиться вокруг угасающего тепла последних черных дыр в надежде, что появится новая Вселенная.
На какие грандиозные вещи может уходить наша энергия в дальнейшем? Давайте предположим.
Источник
Глава 10. О количестве энергии во Вселенной
Согласно Большой Советской Энциклопедии, «весь окружающий нас мир представляет собой движущуюся материю».
Обратите внимание: «движущуюся», а не застывшую!
По определению, движение есть форма существования материи. Иными словами, есть движение – есть материя, есть Вселенная. Нет движения – нет материи, нет Вселенной.
А мера движения – это энергия.
Энергия присутствует в любой материальной системе. Иначе просто никакой системы не было бы. Она присутствует, безусловно, и во Вселенной.
Согласно Закону сохранения количество энергии в изолированной системе неизменно, то есть представляет собой некую константу. В каждой изолированной системе эта константа имеет какое-то определенное значение. Но нас интересует не любая изолированная система, а одна конкретная – Вселенная.
И, коль скоро, согласно Закону сохранения, количество энергии во Вселенной представляет собой постоянную и неизменную величину, мы вправе ожидать, что ученые назовут нам эту величину.
Но не тут-то было. Они не спешат этого делать. И вообще предпочитают обходить вопрос стороной, отделываясь невнятными комментариями.
Столетием назад закрыть этот неудобный вопрос было проще. В те времена еще господствовало представление о стационарной Вселенной, вечной и бесконечной. «А значит, и количество энергии в ней бесконечно», – отвечали тогда навязчивым интересующимся. Впрочем, ясности это и тогда не добавляло. Что это за «константа», если она не имеет конкретного значения?
Стационарная модель Вселенной давно отправлена на свалку истории. Современная наука убедительно отвергла представление о бесконечности Вселенной. Да, Вселенная велика. Возможно даже она больше, чем мы думаем. Но она не бесконечна. А значит, энергия Вселенной имеет конечное, вполне определенное значение.
Каково это значение?
Поскольку ученые молчат, давайте попытаемся на него ответить сами.
Начнем с шутливой задачки, на которой прокалываются даже серьезные физики.
Представьте себе, что хулиганы привязали к хвосту кошки консервные банки. Известно, что таким образом экипированная кошка производит бешеный шум, который пугает, прежде всего, её саму. От чего она бежит ещё быстрее. Но чем быстрее она бежит – тем больший шум производит.
Вопрос: с какой скоростью должна бежать кошка, чтобы не слышать этого шума?
На ум сразу приходит сверхзвуковая скорость – если разогнать кошку до такой скорости, она не будет слышать производимого ею шума, потому что он будет запаздывать, распространяясь с меньшей скоростью.
А ведь есть и другое, более простое и естественное решение этой задачи.
Чтобы не слышать шума кошка… не должна бежать! Или, если угодно, ее скорость должна быть равна нулю.
Эта шутка – прямая аналогия нашей проблемы.
Когда говорят о том, что количество энергии в изолированной системе есть величина постоянная, это не обязательно означает, что такой системе присуще какое-то определённое количество энергии. Это количество может иметь и нулевое значение. Закону сохранения энергии такое решение не противоречит. Закон ведь требует только неизменности количества энергии, но не утверждает, что это количество должно быть обязательно ненулевым.
Не противоречит ли такой вывод реальности? Ведь система с нулевой энергией, как уже говорилось выше – это мертвая система, не способная совершать работу. А Вселенная живет и находится в движении. Может ли при этом ее совокупная энергия быть нулевой?
Этот парадоксальный вывод подтверждается научными данными.
В 1747 г. американский физик Бенджамин Франклин, тот самый, чей портрет красуется на стодолларовой купюре, открыл еще один закон сохранения – закон сохранения электрического заряда. Закон постулирует точное равенство скалярных величин положительного и отрицательного элементарных зарядов. Звучит это так: «Алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему20, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе». В 1843 закон сохранения электрического заряда был экспериментально подтвержден Майклом Фарадеем.
Оказалось, что разноименные заряды (заряженные частицы) появляются и исчезают парами: положительные и отрицательные. Каково бы ни было их количество, в сумме они дают ноль.
Макроскопические (то есть большие) тела, как правило, электрически нейтральны. В них в равных количествах содержатся как положительные, так и отрицательные заряды. Если говорить о Вселенной, то, как считают ученые, её полный электрический заряд равен нулю. Количество положительных зарядов во Вселенной равно количеству отрицательных.
Это касается не только электрических явлений, но и механических. Открытый Уоллисом закон сохранения количества движения также допускает нулевое значение общего (суммарного) количества движения в изолированной системе. Силы взаимодействия тел, составляющих систему, должны быть взаимно уравновешены, в соответствии с третьим законом Ньютона: «действие равно противодействию».
И в Законе сохранения количества движения, и в Законе сохранения заряда константы равны нулю.
Почему с Законом сохранения энергии, частными случаями которого являются законы Франклина и Уоллиса, дело должно обстоять иначе?
Несложно представить себе систему, состоящую из многих взаимодействующих (движущихся в разных направлениях) тел, даже такую большую, как Вселенная, в которой моменты взаимодействующих между собой тел взаимно погашаются и их результирующая сумма равна нулю.
Эти соображения позволяют предположить, что, хотя в отдельно взятой части системы количество энергии может достигать весьма значительных величин, скалярная сумма всей энергии в изолированной системе равна нулю.
Похоже, это единственное удовлетворительное решение для величины энергетической константы Вселенной.
Выходит, дело обстоит следующим образом:
– когда не было Вселенной – энергия была равна нулю;
– когда появилась Вселенная, в ней возникли взаимно уравновешивающие друг друга силы и разнонаправленные движения. Но их результирующая сумма продолжает оставаться нулевой;
– когда, исчерпав свою энергию и способность к движению, материя исчезнет – ее совокупная энергия по-прежнему, в соответствии с Законом сохранения, будет равна нулю.
С точки зрения Закона сохранения энергии нет никакой разницы между существованием или несуществованием Вселенной: Закон не нарушается как в том, так и в другом случае.
Иными словами, Закон сохранения энергии не подтверждает убеждение материалистов насчет вечности и неуничтожимости материи.
Совсем наоборот, из этого закона следует, что Вселенная не вечна, что у нее было начало и будет конец.
Но вернемся к генеральной линии нашего рассуждения. Нам осталось познакомиться со Вторым началом термодинамики.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Источник
lifesouldeath
lifesouldeath ЖИЗНЬ ПОСЛЕ ЖИЗНИ
Все вокруг нас – энергия
Все вокруг нас – энергия. Квантовая физика говорит о том, что все во Вселенной сделано из одной и той же первоосновы. Ученые называют ее «энергия», богословы – «Богом», мистики – «Духом». Собственно говоря, квантовые физики – это и есть «мистики» XXI века, как говорит Джеймс Рэй – писатель и знаток многих культурных традиций. Сегодня современная наука совершает «революционные открытия», подтверждающие то, что они издавна говорили. Вообще надо заметить, что ее передний край все глубже уходит в эзотерику. «Когда ученые, наконец, покорят вершину горы, они застанут там спокойно сидящих мистиков, которые спросят их: «Где же вы так долго пропадали?».
Парацельс в свое время говорил: “То, что в одном веке считается мистикой, в другом веке становится научным знанием”.
— вся материя – это энергия, как физический итог нематериального процесса творения;
— энергию нельзя создать или разрушить;
— она является причиной и следствием самое себя;
— она присутствует повсюду;
— энергия находится в постоянном движении;
— она непрерывно трансформируется, переходя из одной формы в другую;
— энергию заставляет вибрировать Сознание;
— человек – тоже энергия в состоянии плотности, проявленная в форме, часть вселенского сознания.
Согласно современной физике все процессы во Вселенной имеют волновую природу и происходят с поглощением или выделением энергии, с ее обретением или потерей. Говоря языком метафизики, человек – поле духовной энергии, заключенное в бесконечно большее энергетическое поле Вселенной. Вселенная словно держит нас в своих объятиях, непрерывно снабжая нас своей силой. А ваша сила определяется тем количеством энергии, которое вы способны взять у этого бесконечного поля, накопить, сберечь, использовать, управлять и возобновлять. Именно способность управлять энергией, находящейся на наших физическом, эмоциональном, умственном и духовнм уровнях определяет степень нашей эффективности.
Всё, что существует вокруг нас – суть энергия, в различных своих состояниях. Частота ее вибрации определяет ее состояние и форму, в которой она проявляется в материальном мире. На “входе” в наш мозг – колебания, мозг же декодирует эти вибрации в картину реального мира. Все вокруг вибрирует на своем уровне реальности. Твердый предмет на самом деле состоит из колеблющихся элементарных частиц, создающих впечатление плотности. На самом деле материей мы называем “замедленную”, «сжатую» энергию, стабилизированную в форме, доступной нашему чувственному восприятию. Это и есть тот самый “физический мир”, воспринимаемый пятью нашими органами чувств. А нематериальный мир как источник, порождающий материю, и есть мир причин.
Академик Г.И. Шипов, заведующий лабораторией международного института теоретической и прикладной физики (г. Москва) говорит: “Все вокруг – это высокоорганизованная пустота”.
Современная наука знает, что вся энергия Вселенной распределяется следующим образом: – темная энергия/материя – 95%,
— обычное неизлучающее вещество – 4,5%,
— обычное излучающее вещество – 0,5%,
— электромагнитный спектр – 0,005%.
Мы же способны видеть лишь только ту часть так называемого «излучающего вещества», которая отражает электромагнитные волны. Темная энергия/материя не отражает свет, поэтому невидима, и ученые определяют ее как «неизвестно что», но ее можно определить по влиянию, которое она оказывает на «видимую» Вселенную. То, что называется «обычным веществом», можно наблюдать благодаря современным технологиям, но оно не до конца изучено. Но уже сейчас астрофизикам известно, что частицы темного вещества могут аннигилироваться, результате чего появляются гамма-излучение и пары вполне материальных частиц и античастиц – электроны и позитроны. Отсюда можно сделать вывод, что темная материя/энергия и есть тот «строительный материал», из которого создано все вокруг. Так энергия превращается в материю. На электромагнитные волны приходится лишь 0,005% от общей массы Вселенной, а человеческий глаз воспринимает (т.е. декодирует в реальность) и вовсе мизерную их часть – видимый свет. Люди практически слепы, поскольку наши глаза обрабатывают только узкий участок электромагнитного спектра, который и сам составляет лишь 0,005% известной энергии/материи!
Реальность – это тот небольшой диапазон частот, который декодирует наш мозг. Это заставляет нас думать, что мы живем в ограниченном мире. Когда же мы по какой-то причине иначе декодируем воспринимаемые частоты, или расширяем привычный для нас диапазон восприятия, мы называем это чудом. Кстати, многие животные могут видеть больший диапазон частот, чем мы. Остается только гадать, а что же скрывается за завесой электромагнитного диапазона?… Бесконечное Сознание!
Уровни нашего построения и связь между ними укладывается в цепочку: биология – физиология- химия – физика – математика – энергия (доктор Стивен Марквардт). Энергия — это та субстанция, из которой создано все во Вселенной. Воспринимаемый нами мир .
Нобелевский лауреат Макс Планк на церемонии вручения премии сказал: «Как человек, посвятивший всю свою жизнь самой здравомыслящей науке — изучению материи, могу сообщить вам результат всех моих исследований атома: материи как таковой нет! Всякое вещество существует лишь благодаря силе, которая вызывает колебания атомных частиц и поддерживает целостность микроскопической солнечной системы атома… Мы должны предполагать, что за этой силой кроется сознательный разум, являющийся матрицей всякой материи».
Гениальный Никола Тесла, чьи эксперименты намного опередили свое время и до сих пор не до конца поняты наукой, считал, что вся суть в двух понятиях – вибрация и резонанс. Тесла считал, что при свободном движении элементарного фотона, как энергетической волны, его можно найти с определенной вероятностью в любой точке бесконечного пространства Вселенной. Но, если включить генератор высокочастотных колебаний, которые будут резонировать с частотой данного фотона, он тут же локализуется в виде эфирного резонанса. Другими словами, энергетическая волна под воздействием Наблюдателя (а генератор тоже относится к понятию “наблюдатель”), проявляется как вполне материальная классическая частица. Наш мозг – тоже своего рода генератор управляющих сложномодулированных сигналов, способных входить в резонанс с окружающим нас энергетическим полем.
В свое время академик В.И. Вернадский, вслед за французскими учеными Леруа и Тейяром де Шарденом ввел новое понятие в науке – ноосфера. В 1925 году в статье “Автотрофность человечества” он писал: “В биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе, представлениях научных или имеющих научную основу… Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного…»
Наша ДНК – это гигантская молекула, содержащая программный код, написанный на одном языке, – от бактерии до человека – и отвечает за хранение и передачу наследственной информации.
Группа ученых под руководством доктора биологических наук П. П. Гаряева, проводя эксперименты в лаборатории волновой генетики Института проблем управления РАН, получила уникальные результаты, которые позволили выйти на разработку теории волнового генома.
С точки зрения волновой генетики, ДНК работает не только на уровне вещества, но и на уровне электромагнитных и звуковых полей. Исследования привели к выводу, что гены могут существовать в виде электромагнитных полей вокруг хромосом и иметь голографическую структуру. Доказано, что наша ДНК, управляющая развитием организма, является приемо-передающей системой – антенной, воспринимающей управляющую информацию извне. Эта программная информация необходима для развития любого организма на Земле, она приходит к нам из космоса и находится в тех самых 98% ДНК, которые традиционная генетика называет «мусорной», не имея другого объяснения. Эта внешняя информация – суть программы, без которых невозможно нормальное развитие всего живого на Земле. Это план, чертеж и текстовые комментарии, необходимые для построения любого организма. Доказано также, что структура ДНК хорошо соотносится с речевыми характеристиками человеческого языка и по сути является текстом, прочитать который сейчас пытаются ученые. Этот язык жизни – наша наследственная информация – определяется последовательностью четырех различных типов нуклеотидов.
Вся Вселенная пронизана музыкой. Музыка – единый волновой язык мироздания. Ученые обнаружили: в окружающем мире «поет» все – от молекул и хромосом до галактик, а молекула ДНК и вовсе напоминает нотный стан.
Биологи из Калифорнийского университета измерили колебания в хромосомах при помощи инфракрасного спектрометра и, преобразовав их в звуковой спектр, услышали… музыку. Так получился первый саундтрек ДНК, напоминающий медитативные мелодии Индии и Востока. «Поют» не только наша ДНК и наши органы. Как выяснилось в результате изучения молекулярной структуры белков растений, они тоже издают уникальные мелодические звуки, которые заложены в их генетическом коде.
Ученые сравнивают Солнце с духовым музыкальным инструментом – огромным органом, а выбросы с поверхности светила – протуберанцы – с его трубами, издающими и усиливающими звуки. Их волны распространяются со скоростью десятков километров в секунду, длительность каждой ноты составляет 60 минут. «Трубят» и другие космические объекты, возможно – разумные, так считает профессор Владимир Лефевр. «Все разумные существа, какую бы форму они ни имели, используют единый язык для всей Вселенной – музыку, – говорит он. – Одно время я изучал космический объект SS433. Он состоит из двух звезд: гигантской и необычно маленькой. Природу второй астрофизикам до сих пор определить не удается. Одни относят ее к нейтронным звездам, другие – к черным дырам. Маленькая звезда вытягивает из голубой звезды-гиганта вещество, «питается» им, а «излишки» выбрасывает в двух противоположных направлениях в виде тонких струй газа». Проанализировав спектральные линии объекта, ученый получил удивительный результат. Оказалось, что в определенные моменты они соответствуют мелодии из 9 нот: «до – ми – фа – соль – соль – ля – си – до – ре». «В космическом пространстве могут существовать «эфирные существа», считает Лефевр, состоящие из окружающей плазмы, а мелодия – средство передачи какой-то эмоции, то ли координирующей деятельность собственного организма, то ли предназначенной для собратьев по разуму».
Американские исследователи, занимающиеся проблемами защиты и сохранения информации на случай ядерной или иной глобальной катастрофы, решили, по сути, обратную задачу. Их целью было создание принципиально нового типа памяти на основе исключительно живучих микроорганизмов, способных хорошо переносить высокие температуры, обезвоживание и большие дозы радиации. В ДНК таких «сверхбактерий» им удалось «зашить» текст песни It’s a Small World («Это маленький мир»). Поразительно, но внедренная мелодия передавалась по наследству – воспроизводилась в генетическом коде потомства. Как показали эксперименты, песня зафиксировалась в генотипе и без изменений передавалась более чем в ста поколениях.
Источник