Классическая термодинамика
Термо¬динамика описывает тепловые явления в макромире. Классическая термодинамика сформулировала несколько принципов, или начал, которые вели к важным мировоззренчес¬ким выводам. Первое начало термодинамики основано на пред¬ставлениях о том, что термодинамическая система обладает внутренней энергией теплового движения молекул и потенци¬альной энергией их взаимодействия. Согласно первому началу термодинамики количество теплоты, сообщенное телу, увеличивает его внутрен¬нюю энергию и идет на совершение телом работы. Согласно второму началу термодинамики нельзя осуществить работу за счет энергии тел, находящихся в состоянии термодина¬мического равновесия, энтропия замкнутой системы возрастает, а ее максимальное значение достигается в состоянии теплового равновесия. Термодинамические процессы необратимы, а предос¬тавленная самой себе система стремится к состоянию теплового равновесия, в котором температуры тел выравниваются. Второе нача¬ло термодинамики называют также законом возрастания энтро¬пии. Распространение второго начала термодинамики на всю Все¬ленную, понимаемую как закрытая система, привело к созданию теории тепловой смерти, согласно которой все процессы в мире ведут к состоянию наибольшего равновесия, т.е. хаосу Теория тепловой смерти Вселенной была разработана в середи¬не XIX в. В. Томпсоном и Р. Клаузйусом, ее постулаты звучат следующим образом:
энергия Вселенной постоянна;
энтропия Вселенной, понимаемой как закрытая система, возрастает.
Смысл этих постулатов заключается в том, что со временем все виды энергии во Вселенной превратятся в тепловую, а пос¬ледняя перестанет претерпевать качественные изменения и пре¬образовываться в другие формы. Наступившее состояние тепло¬вого равновесия будет означать смерть Вселенной. При этом общее количество энергии в мире останется тем же самым, т.е. универсальный закон сохранения энергии не будет нарушен. Теория тепловой смерти сразу же после создания была под¬вергнута критике. В частности, появилась флуктуационная теория Л. Больцмана, согласно которой Вселенная выводится из состоя¬ния равновесия с помощью внутренне присущих ей флуктуации. Третьей составляющей классической физики является опти¬ка. На протяжении двух столетий в оптике соперничали корпус¬кулярная и волновая теории, объяснявшие природу световых яв¬лений на разных основаниях. В XVII в. дискуссия развернулась между И. Ньютоном, который придерживался корпускулярной теории, и нидерландским ученым X. Гюйгенсом — сторонником волновой теории. В соответствии с теорией И. Ньютона, свет есть поток материальных частиц-корпускул, наделенных неиз¬менными свойствами и взаимодействующих с другими частица¬ми в соответствии с законами механики. Согласно теории X. Гюйгенса свет представляет собой волну, распространение которой аналогично распространению волн на поверхности воды, и подчиняется тем же законам. На протяжении XVIII в. большинство уче¬ных придерживалось корпускулярной теории И. Ньютона, не¬смотря на эвристическую силу и убедительность волновой тео¬рии X. Гюйгенса. Немалую роль здесь сыграл непререкаемый авторитет, которым пользовался И. Ньютон в среде научного со¬общества.