Астронет > Форумы > Вопросы преподавания астрономии > Расчет скорости расширения вселенной исходя из изменения ее температуры(Помогите разобратся где ошибка)

А. В. Чудинов · 12.04.2008 22:49

Как известно из начального курса физики энтропия системы возрастает с увеличением ее температуры, за счет придаче частицам дополнительной энергии которая в свое очередь скорость выражается в росте скорости тех же частиц что и приводит к увеличению беспорядка в систему. Другими словами чем больше энергии в системе тем она беспорядочнее(с этой точки зрения не так уж и бессмысленна фраза сила есть ума не надо). Теперь если применить эти размышления к масштабам вселенной что получится. В момент ее зарождения она обладала какой-то определенной температурой ее величина не имеет никакого значения. Потом произошел большой взрыв(модель горячего расширения вселенный) или раздувание вселенной результатом которого стало все увеличивающиеся ее размеры как в пространстве так и во времени что имеет достоверное подтверждение в виде красного смещение микроволнового фона. Также известно что температура вселенной с момента большого взрыва значительно упала и продолжает падать по сей момент. Из этих двух фактов расширение и падение температуры естественно предположить что вселенная является замкнутой системой, в качестве подтверждения этой гипотезы можно вычислить соотношение расширения вселенной к падению ее температуры за определенный промежуток времени. Из термодинамики известно что температура газа(принципе это и применимо и другим формам вещества) обратно пропорциональная его объему T=1/V.(1) В этом смысле температура идентична плотности скока бы мы не уваливали объект количество материи в нем останется неизменным тока уменьшится ее количество на единицу объема. Следовательно если изменение объемов вселенной равно изменению температуры можно говорить что вселенная является замкнутой системой. В сваю очередь из замкнутости вселенной по второму началу термодинамики следует что ее энтропия является константой. Из предположения о том что энтропия вселенной постоянна следует то что она не могла быть равна бесконечности как предсказывала модель большого взрыва с ее сингулярностью (при изначально бесконечной энтропии какие бы масштабы не принимала вселенная ее энтропия оставалась бы бесконечной и мы жили бы в условиях бесконечности энтропии что невозможно). Из этого же предположения можно сделать вывод что условия для возникновения разумной жизни существовали всегда в том числе и с самого начала вселенной. При этом она могла принять любой формы, и разумных жизней во вселенной может быть такое бесконечное количество сколько звезд. Взяв в основу последние полученный данные полученные при помощи Спутник NASA WMAP вычислим сретению скорость падения температуры вселенной с момента возникновения реликтового излучение. Известно что: 1)400000 лет после Большого Взрыва температура Вселенной снизилась до 3000 2)Возраст Вселенной составляет 13,73 миллиардов лет плюс - минус 120 миллионов лет (погрешность 0,87%) 3)Современное значение температуры реликтового фона 2.725 0.001 К dt=(t2-t1)/(T2-T1)=(3000-2.725)/(19730-0.4)=0.218308 (2) Получается за 1 миллион лет вселенная в среднем остывала на 0,218308К Подставив в формулу (1) полученное значение полечим серенная скорость увеличений объема вселенной за 1 с равна dv=(1/0.218308)*10^6*365.2564*86400=1.44558e+14 м3/с(3) Хм. Получилась скорость на несколько порядков выше скорости света

Дмитрий Доценко · 14.04.2008 13:22

Ошибок у Вас много, в основном - грамматические Smile

. Но есть и несколько ошибок по сути.

1. Второе начало термодинамики утверждает не постоянство, а неубывание энтропии замкнутой системы.

2. Я не понял, к какому процессу вы относите формулу T=1/V. В частности, она не относится к газу фотонов в расширяющейся вселенной, но и в случае газа атомов она в обычных процессах неприменима. При постоянном давлении T~V ("~" - пропорциональна). При адиабатическом процессе T~1/V^(2/3) при gamma=Cp/Cv=5/3 (одноатомный газ).

3. Температура реликтового излучения не падает линейно со временем.

4. Скорость света не измеряется в кубометрах в секунду. Smile

Если вы захотите повторить выкладки, не забудьте, что внутренняя энергия фотонов пропорциональна четверной, а не первой, степени температуры.