Page 84 - 6375

ймовірністю, її зменшення. Прикладами процесів, які можуть протікати як в напрямі

збільшення, так і в напрямі зменшення ентропії є флуктуації – випадкові відхилення
спостережуваних значень фізичних величин від їх середнії значень. Враховуючи

ймовірнісний характер ентропії це не протирічить другому закону термодинаміки.

Досить важливим є питання про границі застосування другого закону
термодинаміки. При цьому, звичайно, йдеться про нижню і верхню границі. Нижня границя

обмежена тим, що термодинамічні методи застосовні лише до макроскопічних фізичних

систем і не є застосовними до мікроситем (мікрочастинок або до невеликої їх кількості).
Верхня границя також обмежується тим, шо вкладається в поняття термодинамічної системи.

Галактичні або метагалактичні системи, енергія взаємодії окремих частин яких співрозмірна
з їхньою внутрішньою енергією, не є термодинамічними. У такому разі процеси зміни

зазначених систем не будуть самовільними, надто великими будуть зовнішні впливи.
Поширення висновків з другого закону термодинаміки на Всесвіт привело до

антинаукових висновків про «теплову смерть Всесвіту». Цей термін вперше ввів Р. Клаузіус,

вказавши на те, шо енергія світу залишається сталою, а ентропія прагне до максимуму. Це
твердження означає, що Всесвіт повинен у майбутньому перейти в стан термодинамічної

рівноваги, якому відповідатиме максимум ентропії, що рівноцінне припиненню всяких
макроскопічних змін і, отже, «завмиранню» Всесвіту. Було висунуто різні гіпотези

пояснення цього висновку, в тому числі «флуктуаційна гіпотеза» Больцмана. Однак
виявилось, шо на їх основі неможливо дати наукового тлумачення неправильності висновку

Гельмгольца.

На сьогодні загальноприйнятим є твердження, що висновки з термодинаміки не
можна поширювати на астрофізичні системи, тим більше на Всесвіт в цілому. Неправильний

висновок про «теплову смерть Всесвіту» одержано саме в результаті некоректної

екстраполяції другого закону на системи, які не можна вважати термодинамічними.
16.7. Третє начало термодинаміки. Теорема Нернста. Відкриття третього закону

термодинаміки пов’язане з задачею про визначення ентропійної сталої та її зв’язок з
проблемою хімічної спорідненості. Як зазначалося, основним означенням ентропії є

диференціальне рівняння (11), з якого випливає, що абсолютне значення ентропії може бути
знайдене тільки з точністю до адитивної сталої, яка не може бути визначена на основі

першого і другого законів термодинаміки. Оскільки в переважній більшості випадків

фізичний інтерес становлять тільки зміни ентропії, то не було потреби для визначення її
абсолютного значення. Проте нерідко трапляються і такі задачі, повне розв’язання яких

неможливе без знання адитивної сталої ентропії. Це має місце в усіх випадках, коли
змінюється хімічний склад досліджуваних систем. Тому розв’язання проблеми ентропійної