Astronomiya

Yaratmaq və ya məhv etmək mümkün deyilsə, enerjinin / maddənin varlığını nə izah edir?

Yaratmaq və ya məhv etmək mümkün deyilsə, enerjinin / maddənin varlığını nə izah edir?

Böyük Partlayışdan əvvəl təklikdə olan enerji / maddə həmişə mövcud idisə və enerjinin / maddənin yaradıla və ya məhv edilə bilməyəcəyi doğrudursa, onda varlığını nə izah edir?


Çox mürəkkəb bir sual!

Əvvəla, Musanın Enerjinin Qoruma Qanununu Sinaydan daş lövhələrə endirmədiyini xatırlayaq - bu, bu gün kainatla əlaqəli olduğumuzu müşahidə etdiyimiz və nəzəriyyələrimizin çox dəqiq proqnozlar vermək üçün istifadə etdiyi bir şeydir. Ancaq bu, hər zaman doğru olduğu və xüsusilə də Big Bang-də mövcud nəzəriyyələrimizin tətbiq olunmadığı qədər erkən doğru olduğu anlamına gəlmir. Biz bilmək məsələn, Planck dövründə mövcud nəzəriyyələrimizin uğursuz olduğunu.

İkincisi, Noether Teoremi, enerji qənaətinin kütləvi enerjinin lagrangianlarının zaman simmetrik olduğu üçün mövcud olduğunu söyləyir. Zaman simmetriyası bu gün bütün kainatla müqayisədə kiçik kosmik bölgələrdə çox yaxşı bir simmetriyadır, lakin ola biləcəyi dövrlər də ola bilər.

Əslində zaman simmetriyası bu gün də çox böyük miqyasda yaxşı bir simmetriya olmadığı kimi, belə dövrlər də ola bilərdi. (Kainat genişlənir və üzündə bu, enerjinin qorunmamasına səbəb olur.)

Üçüncüsü, cazibə enerjisi daxil olmaqla bütün kainatın ümumi enerjisini hesablayaraq enerjinin qorunması qanununa qənaət etməyə çalışarsanız, bir ağlabatan mübahisələr toplusu (Ümumi Nisbilikdəki enerji hesablamaları çox çətin ola bilər, çünki cazibə enerjisi qeyri-meylli olur) -lokal) cəmi sıfır enerji verir! Kainatdakı kütlə-enerji cazibə potensialı enerjisi ilə tam olaraq tarazlaşdırılır. Bu düzgündürsə, ümumi enerji həmişə sıfır olmuşdur.

Ancaq hamısı spekulyativdir! Unutmayın, həqiqi fizika eksperimental bir elmdir və nəzəriyyəni sınaya bilmirsinizsə maraqlı ola bilər, amma fizika deyil.


Ən sadə cavab kütlə / enerjinin həmişə mövcud olması ola bilər. Sahə əsaslı inflyasiya üçün Borde-Guth-Vilenkin teoremi ilə onların keçmiş əbədiliyi qadağandır, lakin teorema onu yalnız "orta hesabla" genişlənən bir kainatda qadağan etdiyi üçün daha çox inkişaf etmiş sıçrayışlı kosmologiyalarla uyğun görünür. bu yaxınlarda, CMB məlumatları ilə uyğun olan ən sadə olan Poplawski'nin, hər hansı birinin cazibə qüvvəsinin çöküşü olduğu "körpə kainatı" ssenarisindəki (məkan dərəcəsinə sahib olan Einstein-Cartan versiyasının fermionlarından istifadə edərək) tamamilə nisbi versiyası ola bilər. iri fırlanan ulduz, əvvəlcə virtual cütlərin hissəciklərini və hissəciklərini ayıran, sonra çökən ulduzun fermionları bir-birinə son dərəcə yüksək sıxlıqda kilidləndikdə, daha sonra hissəcikli spinə bağlanana qədər enerji ilə xaricə sovrulan gelgit effektlərini əhatə edir. "Yetiştirme" kainatı (fəza və zamanın daha böyük tərəzilərindədir) bir basketbolun 3 ölçülü dərisinə bənzəyir və nəhayət, davamlı genişlənməsinin ətaləti ilə ayrılır, çünki bir başlanğıcda olduğu kimi. eyni müddətin əvvəlki (və daha böyük miqyaslı) versiyası. Poplawski bu kosmologiyanın yayılmış bir fırlanma istiqaməti tələb etdiyini hiss edir, ona görə də saxtalaşdırıla bilər və nəticədə elmi olsa da, yayılma nə qədər az olsa da. (Fizika qeydlərini oxumağım çox məhduddur, ona görə də burada etdiyim bəzi fikirlər üçün İngilis dilindəki danışıqlarına etibar etdim.)


Enerji yarana bilməz. Bəs hər şey haradan gəldi?

Vətəndaş yaxşı bir vətəndaş olsun, amma bunun elmlə heç bir əlaqəsi yoxdur. Bu cür açıqlamalar vermək, əksinə, insanları maarifləndirmək əvəzinə özlərini müdafiə hiss etmələrinə və elmin inanclarını məhv edə bilməyəcəyini anlamalarına kömək etməklə əks təsirli ola bilər. Bunun üçün aktiv bir səy göstərsəniz (problemin bu olduğunu düşünürsünüzsə), yalnız onları uzaqlaşdıracaqsınız. Bilirəm, paroxial bir məktəbdə elm öyrətmişəm və bir çox fikirlərinə rəğbətlə yanaşsam da, artıq bu səbəbdən orada işləmirəm. Lakin & quot; Elmin özünün danışmasına icazə ver & quot; söz mövzusu olduğunda mən sərt bir laynerəm və bu yanaşmanı çox yaxşı qəbul etmədilər. İncilin çox taxta / hərfi baxışına sahib olmaları və xristianların sağ dəsti vaqonunun yanında / siyasiləşmələri problemdir. İlahiyyat dünyagörüşü planetimizin yaxşı bir elm və yaxşı idarəçiliyinə mane olmayacaq, əksinə daha da parçalanma və mədəniyyət müharibəsi olacaqdır.

Göndərdiyim məqalə ümumiyyətlə ictimai məqalə sayıla bilər. bəzi yaxşı elementləri ehtiva edir, çünki nəzərdən keçirdiyi sənədlərdən çıxarışları ehtiva edir və buraya göndərmə gücümün yeganə səbəbi bu idi.
Ümumiyyətlə ABŞ vətəndaşı deyiləm buna görə başqasına görə & quotbu yolu & quot; göstərmək və göstərmək istəmirdim.

Düşünürəm ki, son yazıda sitat gətirdiyiniz hissədə aydın deyildim. Razıyam - yaxşı bir vətəndaş olmaq üçün elm bilmək lazımdır. Axı mən bir elm müəllimiyəm. Sadəcə deyirəm - elmlə gündəmlə məşğul olma. Nəticələrinizin təfsirini rəngləndirə bilər. Bu adanın hər iki tərəfində də doğrudur. Bunu burada bitirəcəyəm. Yazını qaçırdığım üçün üzr istəyirəm.

Biri mənə bu sualı verdi: Əgər enerji yarana bilməz o zaman Kainat haradan gəldi?
Bu sualla əlaqəli hər hansı bir veb sayt, sənəd və ya sənəd varmı, cavab verin?
Termodinamik sistemlərə uyğunlaşdırılmış enerjinin qorunması qanununun bir versiyası olan termodinamikanın birinci qanunu. Enerjinin qorunması qanunu, təcrid olunmuş bir sistemin ümumi enerjisinin sabit enerjinin bir formadan digərinə çevrilə biləcəyini bildirir yaradıla bilməz və ya məhv edilmişdir.

Bütün termodinamik prosesləri nəticəsiz araşdırdım.

Bu bir nəzəriyyədir, mütləq həqiqət deyil. Enerji bu kainatda yaradıla bilməz, ancaq fizika qanunları başqaları ilə əlaqəli olmaya bilər & məsələn, bir kainat enerji yaradır və kvant nəzəriyyəsindən istifadə edərək kainatımıza kainatlara və ölçülərə görə & quotteleported & quot ola bilər. birdən iki yerdə). Enerjinin yaradıla biləcəyi kainat texniki cəhətdən mövcud olmaz, ancaq bu kainatdakı fizika qanunlarımızın bu ölçüyə uyğun gəlmədiyi üçün mövcud ola bilər.
Yaranan kainata gəldikdə, bir baxış bucağı enerjinin bir növ baryerdən süzülməsi (hər iki ölçüsü bir-birindən uzaq tutması) ola bilər Michael (Vsauce) videolarından birinin sonunda dediyi kimi, heç kimin bilmədiyini izah etdi "qara dəliyin orta" sına çatanda və hissəciklərin bütün fizika qanunlarını pozaraq sadəcə "yoxa çıxacaq" olsaydın nə olardı, bu da enerjinin bizim kainatımıza maddə, anti-maddə, qaranlıq maddə vs. Mayklın yox olacağını irəli sürərək, bu cisimlərin böyük cazibə qüvvəsi və başqa bir ölçüyə giriş yolu ilə & quot; qırılma & quot; vasitəsilə bütün fizika və termodinamik qanunlarımızın işləyə bilməyəcəyi bu nəzəriyyəni izah etmək üçün çalışması lazımdır. kosmik zamandakı bu fasilə necə meydana gəldi, çünki qara dəliyin özünü yaratmaq üçün maddəyə ehtiyacı var. Bir çox problem var, amma yenə də maraqlıdır.

Bu mən bildiyim qədərdir. Ümid edirəm bu & quotmatter & quot haqqında bir az işıq yayacağam (başa düşsün? Məsələ? Pis söz) Təşəkkürlər!


6: 00-a qədər hərəkət edin və oradan baxın. Çox maraqlıdır.

Kvant nəzəriyyəsi bunu demir. İnsanlar & quotquantum teleportation & quot; haqqında danışarkən, yalnız & quotteleporting & quot; kvant vəziyyəti deməkdir ki, heç bir enerji və ya maddə teleportasiya edilmir.

Fiziklərin əslində buna inanmadığını düşünürəm, GR-nin bir nəzəriyyə olaraq qara dəliyin mərkəzindəki təklik əldə edilmədən parçalanması lazım olduğuna inanırlar. Hakim fikir belə görünür ki, işlənən bir kvant cazibə nəzəriyyəsi olduqda nə baş verdiyini daha yaxşı anlayacağıq.

Qara dəliklərin mərkəzlərində körpə kainatların yaradıla biləcəyinə dair bir fərziyyə fərziyyəsi var və bu, həqiqi bir təkliyin orada əmələ gəlməsini əngəlləyən şeydir (yox olmaq əvəzinə, təkliyə daxil olacaq maddə və enerji körpə kainat). Öz kainatımız, bu fərziyyəyə görə, başqa bir kainatdakı bir qara dəlikdən doğan bir körpə kainatı kimi eyni şəkildə meydana gələ bilərdi.

Bununla belə, bunu & boşluq zamanında & quot uzay & quot uzay vaxtı adlandırmaq həqiqətən bütün müddət ərzində davamlı olacaqdır. Körpəni kainata & başqa bir ölçüyə adlandırmaq da həqiqətən kainatımızı və yumurtlamış bütün digər kainatlarımı əhatə edən ümumi 4 günlük bir zamanın bir hissəsi olaraq adlandırmaq doğru deyil. (Kainatların bir-biri ilə ünsiyyət qura bilməməsi və hələ də ümumi bir 4 günlük boşluğun bir hissəsi olmasının, 4 günlük bir zamanın çox böyük ola biləcəyi və hər hansı bir sayda, hətta sonsuz bir sayda da ola biləcəyi səbəb ola bilər. sərhədlər.) Fizika qanunlarının müddət ərzində dəyişib-dəyişməməsi kimin fərziyyələrinə baxdığınızdan asılıdır. Hər halda, bunların hamısı tamamilə spekulyativdir, indi və ya yaxın gələcəkdə heç birini sınaqdan keçirmək üçün bir yolumuz yoxdur.

Kainatın yaranması ilə bağlı hörmətli bir qurumdan elmi bir hesabat oxudum. Hesabat, başlanğıc olaraq bir kvazar çıxışı jetinə odaklandı. Bəzi böyük partlayış nəzəriyyəsindən və ya Alan Guth’un kosmik inflyasiya nəzəriyyəsindən (işığdan daha sürətli?) Daha rasional görünür. Mən əvvəldən Kainatdakı ən böyük quruluş olan Kvasar fikrini bəyənirəm. Proqramların içərisinə proqramlar yazmalıyıqsa, bir yerə başlamalıyıq (kompüter tərəfindən yaradılan simulyasiya).

Doug Huffman, Quantum Physicist-in haqlı olduğunu düşünürəm. Özünüz üçün doğrulamadan heç bir şeyin oxunmadığına və ya eşitmədiyinə inanın.

Oxuduğunuz hesabata keçid edə bilərsinizmi? Təqdim etdiyiniz məşhur məqalə bağlantısı əlaqəsizdir (cüt yaratma ilə əlaqədardır).

Digər bir fikir isə kainatın ən nəhəng pulsuz nahar olmasıdır:
http://en.wikipedia.org/wiki/Zero-energy_universe


Bunu daha çox sevirəm, amma elədir yox mənim şəxsi baxışım.


Bu baxımdan daha yaxşıdır. Amma bu hələ yox mənim şəxsi baxışım.

Ancaq bəlkə də buna səbəb ola bilər. hansı olardı böyük vaxt əmmək. lol

Məsuliyyətlə cavab verənlər budur. Enerji yarana bilməz. Bəs hər şey haradan gəldi?

Bu mənim şəxsi baxış.

Niyə enerji yarana bilmir?

Səbəbini işarə etdiyim kimi Noethers teoremi - ancaq ətalət çərçivələrinin simmetriyaları pozulduqda bu tətbiq olunmur. Belə olduqda onun qorunması üçün heç bir səbəb yoxdur.

Mən inanıram - amma bu çox çömçə deməkdir.

Niyə enerji yarana bilmir?

Lol, Bill. Siz Star Trek fanatı deyilsiniz. ?

Mənim tərəfimdən səliqəsiz yazı. Sözləri biraz dəyişdirəcəyəm.

Məsuliyyətlə cavab verənlər budur. enerji yaradıla bilər, mən də onu yaratdım! !

Q yaratdı Kainat, Bill. Mən buna əminəm. yaxşı, yaxşı. . lol

Körpə kainatın əvvəlki kainatdakı əbədi bir qara dəliyin mərkəzindəki təkliyin əvəzinə töküldüyü ən sadə modeldə, bəli, əvvəlki kainatdakı maddələrin qara dəliyə düşməyə davam etməsi prinsipcə mümkün olmalıdır əbədi olaraq (əvvəlki kainata münasibətdə - aşağıya bax) və bununla da kainatımıza giririk.

Ancaq bu, məsələnin kainatımızda davamlı olaraq "meydana çıxacağı" mənasını vermir. Kainatımız baxımından əvvəlki kainatdakı qara dəliyə düşən hər şey, əvvəlki kainatda nə vaxt olursa olsun, kainatımızın Big Bang-də görünəcəkdir. & quotTime & quot iki kainatda eyni deyil.

Bandersnatch ilə əlaqəli ikinci məqalədə deyildiyi kimi, bu & quotenergy & quot-i necə müəyyənləşdirdiyinizdən və & quotconserve & quot-i necə müəyyənləşdirdiyinizdən asılıdır. Bu şərtlər sizin və əlaqələndirdiyiniz məqalənin inandığı kimi sadə deyil.

Bandersnatch-ın hər iki linkini oxumağınızı qətiyyətlə tövsiyə edirəm, ancaq əlaqələndirdiyiniz məqalənin əsas səhvi & quot; qravitasiya potensialı enerjisinin & quot; kainat üçün bütöv bir şəkildə təyin olunmuş bir termin olduğunu qəbul etməkdir. Yalnız sabit bir uzay vaxtında yaxşı bir şəkildə təyin edilmiş deyil və kainat genişləndiyindən sabit deyil. (Bandersnatch ilə əlaqəli ilk məqalə buna bir qədər təfərrüatlı şəkildə toxunur.) Beləliklə, məqalədə yer üzündəki peyklərin orbitlərini analiz etməklə kainatı bir bütün olaraq analiz etmək arasında bənzətmə əslində etibarlı deyil.

Belə çıxır ki, qapalı bir kainat üçün bənzətməni etibarlı hala gətirmək üçün orbitdəki peyk ssenarisinə bənzər bir şəkildə işləyən & qravitasiya potensial enerjisini & quot təyin etmək üçün bir yol taparaq bu nöqtəni incələyə bilərsiniz. Ancaq qeyd etdim ki, bağlı kainatı & kvota bağla & əlaqələndirdiyiniz məqalədə də bunu söyləyirəm. Ən yaxşı cari modelimizə görə, əsl kainatımız qapalı deyil, bu səbəbdən bu çıxış yolu işə yaramır.

Btw, əlaqələndirdiyiniz məqalə yazarının dindarlara Böyük Partlayış nəzəriyyəsinin yoxdan bir şeyin yaradılmasını tələb etdiyini söyləmək üçün bir bəhanə verməmək istəyinə rəğbət bəslədiyimi vurğulamalıyam. Ancaq bunun məqalədə bəhs olunmayan daha sadə bir yolu var: enerjinin qorunması qanununun həqiqətən yerli bir qanun olduğunu deyil, qlobal bir qanun olduğunu: enerjinin yaradıla və ya məhv edilə bilməyəcəyini söyləyir. kosmos vaxtının istənilən kiçik həcmində. Mövcud nəzəriyyələrimiz bu qanuna tabedir: Ümumi Nisbilikdə Eynşteyn Sahə Denkleminin tabe olduğu Bianchi kimliyi kimi bir şəxsiyyət olaraq özünü göstərir.

& quotBunu deyim: kainat sonsuz böyükdürsə, cavab sadəcə genişlənməməsidir bir şey bunun əvəzində baş verənlər, kainatın hər bölgəsinin, hər bir qalaktika cütlüyü arasındakı hər bir məsafənin & quot; uzandığı & quot; ancaq kainatın ümumi ölçüsü başlamaq üçün sonsuz böyük idi və zaman keçdikcə sonsuz böyük olaraq qalmağa davam edir. kainatın ölçüsü dəyişmir və bu səbəbdən heç bir şeyə genişlənmir. Digər tərəfdən, kainat sonlu bir ölçüyə sahibdirsə, kainatın genişləndiyi bir şeyin & kainatın kənarında olduğunu iddia etmək qanuni ola bilər. Ancaq, tərifə görə, kainatımızı təşkil edən boşluğa qapıldığımız və onun xaricində heç bir şey görmə yolumuz olmadığı üçün bu, elmi cəhətdən cavablandırılacaq bir sual olaraq qalır. Beləliklə, bu vəziyyətdə cavab budur ki, kainat nəyin içində genişləndiyini bilmirik. Yaxşı. Verilərə görə 2 & kvotsenariyə & quot var. 1 həddindən artıq düz, digəri (çox) bir qədər əyri - kürə, şəkildən asılı olaraq. Sonlu və ya sonsuz ola bilər.

Təşəkkür edirəm Peter, lütfkar cavabınız üçün.

Göründüyü kimi mövcud düşüncə proseslərimiz üçün mahiyyətcə anlaşılmaz olanı qavramağa çalışırıq.

Bir anlıq olaraq nələrin baş verdiyini başa düşmüş kimi davranıram, amma hiss etdim ki, biz məkanı olduğu kimi görmədiyimizi və sonra düzgün izah etdiyimizi hiss etdim.

İnanıram ki, hər hansı bir şəkildə hər hansı bir şəkildə maddə kimi bir & quotthing & quot; yoxdur və ya heç var idi.

Yaxşı buradan hara? Mən sadəcə bilmirəm.

Kvant nəzəriyyəsi bunu demir. İnsanlar & quotquantum teleportation & quot; haqqında danışarkən, yalnız & quotteleporting & quot; kvant vəziyyəti deməkdir ki, heç bir enerji və ya maddə teleportasiya edilmir.

Fiziklərin əslində buna inanmadığını düşünürəm, GR-nin bir nəzəriyyə olaraq qara dəliyin mərkəzindəki təklik əldə edilmədən parçalanması lazım olduğuna inanırlar. Hakim fikir belə görünür ki, işlənən bir kvant cazibə nəzəriyyəsi olduqda nə baş verdiyini daha yaxşı anlayacağıq.

Qara dəliklərin mərkəzlərində körpə kainatların yaradıla biləcəyi və həqiqi təkliyin orada əmələ gəlməsinə mane olan spekulyativ bir fərziyyə var (təklikə düşəcək maddə və enerji yox olmaq əvəzinə) körpə kainat). Öz kainatımız, bu fərziyyəyə görə, başqa bir kainatdakı bir qara dəlikdən doğan bir körpə kainatı kimi eyni şəkildə meydana gələ bilərdi.

Bununla belə, bunu & boşluq zamanında & quot uzay & quot uzay vaxtı adlandırmaq həqiqətən bütün müddət ərzində davamlı olacaqdır. Körpəni kainata & başqa bir ölçüyə adlandırmaq da həqiqətən kainatımızı və yumurtlamış bütün digər kainatlarımı əhatə edən ümumi 4 günlük bir zamanın bir hissəsi olaraq adlandırmaq da doğru deyil. (Kainatların bir-biri ilə ünsiyyət qura bilməməsi və hələ də ümumi bir 4 günlük boşluğun bir hissəsi olma ehtimalı, 4 günlük bir müddət çox böyük ola bilər və hər hansı bir sayda, hətta sonsuz sayda da səbəb ola bilər. sərhədlər.) Fizika qanunlarının müddət ərzində dəyişib-dəyişməməsi kimin fərziyyələrinə baxdığınızdan asılıdır. Hər halda, bunların hamısı tamamilə spekulyativdir, indi və ya yaxın gələcəkdə heç birini sınaqdan keçirmək üçün bir yolumuz yoxdur.

Tamamilə haqlısan. Dediyiniz kimi, bu tamamilə spekulyativdir və mənim bu nəzəriyyəyə dair heç bir sübutum yoxdur, amma düşünmək maraqlı bir şeydir. Yenə də kainatdakı yer miqdarı və necə böyüdüyü ilə, googolpleks metrlərdəki kainat sayəsində planetlərin miqdarı, ehtimal nisbətini 1 səviyyəsinə endirəcəyi üçün mümkünsüz hala gətirəcəkdir. : 1. (Nə ağızdadır!) Məsələn. Bunu oxuduğumuz kimi bir planetə sahib olma şansınızın 1: 10000000 * 10 olduğunu və kainatdakı hər planetin bir vahid dəyərində olduğunu iddia edin, əgər 1000000 * 10 planetiniz varsa, deməli, etməmək mümkün deyildi. Orada dəqiq bir Yer var, amma əlbəttə ki, günəşin partlayacağı üçün var olub olmadığını bilmək üçün o qədər uzun yaşaya bilməzdik. : D Beləliklə, texniki cəhətdən zaman keçdikcə və kainat böyüdükcə, girib sınaqdan keçirilə bilən kifayət qədər böyük & quothole & quot olan bir qara dəliyə sahib olma ehtimalı şübhəsizdir. Yenə də hamısı son dərəcə spekulyativdir, buna görə bu mütləq & quotfact & quot; deyil

Ancaq düşünmək hələ də maraqlıdır!
Töhfə üçün Peterə təşəkkür edirəm.


Yaratmaq və ya məhv etmək mümkün deyilsə, enerjinin / maddənin varlığını nə izah edir? - Astronomiya

Kimyəvi reaksiya maddə yaratmır və məhv etmir, sadəcə elektronları bir atomdan digərinə keçir, ancaq atomların nüvəsini dəyişdirmir.. Maddənin ümumi kütləsi istənilən kimyəvi dəyişiklikdə sabit olaraq qalır. Maddənin ümumi kütləsi nüvə reaksiyası zamanı dəyişə bilər, kütlə itkisi nüvə gücü deyilən enerjiyə çevrilə bilər. Belə ki nüvə reaksiyasının maddəni yalnız kütləsi kimi tərif etsək, maddəni yaradır / məhv etdiyini deyə bilərik.

Maddəni kütlə üstəgəl enerji olaraq təyin etsək, nüvə reaksiya belə maddəni ümumiyyətlə dəyişir: kütlə və enerjinin cəmi nüvə reaksiyası zamanı sabit olaraq qalır. Əslində, maddənin ən ümumi tərifi kütlə, enerji və məlumatı da əhatə etməlidir. Yuxarıda göstərildiyi kimi maddənin ən ümumi formasını qalıcı şəkildə məhv etməyin yeganə yolu, maddəni qara dəliyə atmaqdır və qara dəlik "buxarlandıqdan" sonra (ilk dəfə Stephen Hawking tərəfindən araşdırılan qara dəliklər buxarlanır) bunlardır. maddə bizim kainatımızdan yox ola bilər. Ancaq bu tam başa düşülən bir mövzu deyil, elm adamları hələ də qara dəlik ilə məlumat arasındakı əlaqəni anlamaq üçün çox çalışırlar.

Einşteynin məşhur tənliyi, E = mc 2 , tez-tez kütlənin birbaşa enerjiyə çevrilə biləcəyi mənası kimi şərh olunur. Ancaq daha yaxşı bir şərh budur kütlə enerji növüdür - bu kütlə enerjisi yeni bir formaya (istilik enerjisi kimi) çevrilmədikdə, o zaman sistemdəki enerjinin qalan hissəsi kimi qorunmalıdır.

Tərifə görə kütlə kimyəvi bir dəyişiklik zamanı qorunur - maddə yaranmaz və məhv edilməz, lakin maddə fərqli xüsusiyyətlərə malik yeni strukturlara çevrilir. Enerji atomlar arasındakı bağlarda saxlanılır, buna görə enerji kimyəvi bir dəyişiklik zamanı sərbəst buraxıla və ya çevrilə bilər. Məsələn, odun yandırmaq karbohidrogenlərin oksigenlə karbon dioksid, su və çox istilik enerjisi yaradan kimyəvi reaksiyasıdır. Digər reaksiyalar kalsium karbonat (təbaşir) kalsium oksidi və karbon dioksid olmaq üçün qızdırıla biləcəyi kimi yeni bağlar yaratmaq üçün istilik enerjisinə ehtiyac duyur. Hər iki reaksiya növü üçün, kütlə başlanğıc materialların və son məhsulların eyni. -11 Enerji Joules. Bunu bir uran moluna görə böyütsəniz, proses 1.811 x 10 10 kJ / mol U ayırır-235 istilik kimi - yanan hidrogen (4.84 x 10 2 kJ / mol) kimi tipik bir kimyəvi reaksiyadan yüz milyon dəfə çoxdur.

Şükürlər olsun ki, bu kütlə enerjisinə çevrilmə miqyası nadirdir və a-da olduğu kimi həddindən artıq şərtlər olmadan mümkün deyil nüvə reaktoru və ya bir ulduz daxilində.

ScienceLine-dən qeyd:
The coule, simvol J, Beynəlxalq Vahidlər Sistemində əldə edilmiş bir enerji vahididir.

Sırala. Enerji və kütlə xüsusi nisbi qanunlarla tənzimlənən ekvivalent varlıqlardır. Enerji, kimyəvi və ya başqa bir şəkildə yaradıla və ya məhv edilə bilməz lakin, bir vəziyyətdən (məsələn, maddədən) başqa vəziyyətə (məsələn, istilikdən) çevrilə bilər. Məsələn, su və istilik yaratmaq üçün hidrogen və oksigeni birlikdə yandırarsanız, suyun alınması üçün yandırdığınız reaktivlərdən daha az kütləsi olacaqdır.

Kimyəvi reaksiyalardakı kütlədəki bu dəyişiklik o qədər kiçikdir ki, ölçülməsi çətindir. Həqiqətən yalnız nüvə reaksiyalar, məhsullardan daha çox ağırlığa malik reaktivlər baxımından ölçülür (bu səbəbdən nüvə reaksiyalar bu qədər güclüdür).

Yenidən təşkil edilən kimyəvi reaksiya nəticəsində maddə yarana və ya məhv edilə bilməz. Hər fərqli elementin sayı eyni qalır. Yenə də reaksiya verildikdən sonra, bir element reaksiyadan əvvəl bağladığı elementdən fərqli olan bir elementə bağlana bilər. Yəni kimyəvi reaksiya prosesi zamanı, bəzi köhnə bağlar pozulur və bəzi yeni bağlar yaranır. Kimyəvi reaksiya reaktivlərdən fərqli birləşmələr yaradır.


Ateizm bir kərpic divarına dəydi: Termodinamikanın birinci qanunu

Termodinamikanın birinci qanunu maddənin və ya onun enerji ekvivalenti altında yaradıla və ya məhv edilə bilməyəcəyini iddia edir təbii şərait. 1 Bu qanunun məntiqi nəticələrindən biri də kainatın heç bir yerində görünməyən yeni bir maddənin və enerjinin olmaması və heç bir maddənin məhv edilməməsidir. Kainatdakı bütün maddə və enerji qorunur. Nəticə etibarilə bu qanuna çox vaxt Kütlənin və Enerjinin Qoruma Qanunu deyilir. Maddə nə yaradıla, nə də məhv edilə bilməsə də, bir vəziyyətdən digər vəziyyətə, yəni mayedən qaza, maye qatıya, qatı qaza çevrilə bilər. Eksperimental fizikanın böyük təcrübəsi bu Birinci Qanunun həqiqət olduğunu təsdiqləyir. Gördüyümüz kimi, bu qanunun kainatımızda maddənin mənşəyi ilə bağlı çox böyük nəticələri var.


Proton çürüməsi

Protonlar hər atomun nüvəsində yerləşən müsbət yüklü hissəciklərdir. Hər proton ən az üç kvarkdan ibarətdir. On illər boyu protonların əbədi dayanıqlı olduğu düşünülürdü. Bununla birlikdə, fiziklər indi kvarkların antiquarlara, pionlara və müsbət elektronlara və elektromaqnit şüalanmaya çürüdüyünə inanırlar. 2 Bu çürümə prosesi, 10 32 ildə hər protonda yalnız bir dəfə baş verir. Nəticə etibarilə, bu proses geri dönməz olduğundan, kainatdakı bütün atomlar sonunda geri dönməz bir maddəyə çevriləcəklər. Bu çürümə prosesi olduqca uzun bir müddət alsa da, sonsuz deyil.


Təkamül və birinci qanun

Skeptiklər tez-tez İncil yaradılış hesabını məsxərəyə qoyurlar, çünki zaman, məkan və maddənin mənşəyi üçün fövqəltəbii bir hadisə səsləndirir. Ancaq son yüz ildə kosmologiya sahəsində araşdırma aparırıqsa, & quot-dəki nəzəriyyələrin olduğunu görəriktəbii& quot (fövqəltəbii əksinə olaraq) maddənin mənşəyi azdır. Maddənin mənşəyi üçün yalnız iki seçim var: ya əbədidir, ya da keçmişdə sonlu bir nöqtədə ortaya çıxdı. Termodinamikanın birinci qanununun aydınlaşdırılması ilə bu mübahisənin nəticələri, görəcəyimiz kimi, açıq şəkildə müəyyənləşdirilmişdir.

Sonlu, genişlənən bir kainatın dəlili ilə qarşılaşan kosmoloqlar əbədi bir kainatın varlığını qurtarmaq üçün bir yol axtarmağa başladılar. 1940-cı illərdə Hermann Bondi, Thomas Gold və Fred Hoyle buna imkan verəcək bir mexanizm təklif etdilər genişlənir kainat hələ də sonsuz bir qoca olacaq 3,4 Kainat üçün & quotStady State Model & quot adlı bu model, kainat genişləndikcə hidrogen atomlarının kortəbii olaraq meydana gəldiyini iddia edir yoxdan məkanın dərin oyuqlarında. Nəticə budur ki, kainat bütün əsrlərdə təxminən eyni şəkildə ("sabit vəziyyətdə") meydana çıxır.

Son qırx ildə kainat üçün bu model bir sıra elmi kəşflər tərəfindən ləğv edildi. Bunlardan birincisi qalaktikaların yaşı ilə əlaqədardır. Kainat sonsuz qocadırsa, hər yaşdan qalaktikaları tapmağı gözləməliyik. Ancaq onilliklər boyu aparılan müşahidələr, kainatımızda görünən bütün qalaktikaların "orta yaşlı" olduğunu ortaya qoyur. & Quot; İkincisi, hidrogen atomlarının spontan mənşəyi üçün fiziki (təbii) bir mexanizm yoxdur. Əslində hidrogen atomlarının kainatın hər hansı bir yerində öz-özünə meydana çıxdığı heç vaxt müşahidə edilməmişdir. 5 Üçüncüsü, Isaac Newton-un ətalət qanunu, kənar bir qüvvə tərəfindən hərəkət edilmədiyi təqdirdə istirahətdə olan bir cəsədin istirahətdə qalacağını bildirir. Sabit Vəziyyət Modelində qalaktikaların hərəkətini izah edən bir mexanizm yoxdur.

Termodinamikanın birinci qanununa & quotlaw & quot deyilir, çünki elmi müşahidə hüququ içərisində şübhə doğurmayan həqiqət olduğu sübut edilmişdir. Əslində Birinci Qanunda deyilir ki, siz və mən nə maddə yarada, nə də məhv edə bilərik. Buna görə də belə çıxır ki, mövcud olan bir şey (siz və mən) maddə yarada bilmiriksə, olmayan bir şey də onu yarada bilməz!

Maddə özünü yarada bilməz və gerçək dünyada yoxdan yarana bilməz. Təbii hüquq hüdudlarında bütün təsirlərin bir səbəbi olmalıdır. 6 Bu həqiqətə görə hidrogen atomlarının öz-özünə meydana çıxması, yoxdan meydana gəlməsi (keçmiş nihilo yaradılması) altında maddənin olduğunu iddia edən Termodinamikanın birinci qanununun müəyyən bir pozuntusudur təbii şərait, nə yaradıla bilər, nə də məhv edilə bilər. Buna görə də, təbii bir hadisə olmadığı üçün tərifə görə fövqəltəbii bir hadisədir - bir möcüzədir! Bu, materialist bir ssenarinin başlaması üçün olduqca zəif bir başlanğıc nöqtəsidir.

Bu nəticədən qaçmaq üçün bir sıra fiziklər fizika qanunlarının kainatın başqa yerlərində fərqli olduğunu irəli sürdülər. 7 Bununla birlikdə, bu iddia bir parça elmi dəlil ilə də dəstəklənmir. Bu cür müraciətlər, bəzilərinin kainat üçün sonlu bir başlanğıcdan qaçmaq üçün nə qədər çalışacağını göstərir.

Maddə əbədi olmadığı üçün bizə yalnız bir seçim qalır - keçmişin son nöqtəsində heç bir şeydən yarandı! Qəribə bir şəkildə, kainatdakı bütün maddələrin yoxdan yarandığını iddia edən elmi materialist, İncil yaradıcılığı ilə uzlaşır. Bununla birlikdə, İncil yaradıcıları, maddənin yoxdan görünməsinin, fiziki kainatı aşan bir & quotFirst Səbəb & quot; tərəfindən göstərilən bir möcüzə olduğunu asanlıqla qəbul edirlər. Carl Sagan'ın yaptığı kimi & Cosmos'un bütün olduğunu, ya da olduğu ya da olmayacağını söylədiyinə inanan elmi materialist & quot; Kozmik yumurtanın hər hansı bir nedensel maddədən başqa heçlikdən yarandığı qənaətinə gəlmək məcburiyyətindədir.

Ateist dərhal etiraz edir və & quot; Tanrını kainatı yaratdısa Tanrını kim yaratdı? & Quot; İncil Tanrının əbədi və üstün bir Ruh olduğunu göstərir. 8 Nəticə etibarilə, zamanın özü Allahın yaratdığı kainatın fiziki bir xüsusiyyəti olduğu üçün, Allahın mənşəyinə dair suallar mənasızdır. Çünki Tanrı zamandan əvvəl var idi və bu səbəbdən O, doğum və ölüm kimi zamanla əlaqəli anlayışlara tabe deyil. O, vaxt xaricindədir!

Bundan əlavə, Tanrı kainatın yaranmasından və onun idarə olunduğu qanunlardan əvvəl həmişə mövcud olduğu üçün, onlara da tabe deyil. Bu o deməkdir ki, Tanrı heç vaxt "gənc" deyildi və ya İkinci Qanunun tələb etdiyi kimi qocalmır. O, bizim zaman məkanımızın xaricindədir və ümumiyyətlə qocalma effektlərinin xaricindədir.

Ateist ssenarisinin əvvəlində eyni dərəcədə çətin bir sual var. & quot; Böyük Partlayışda partlayan maddə topunu kim və ya kim etdi? & quot; Cavab budur ki, Kosmik Yumurtanın özü təbii qanuna əsasən mümkün deyil.

Beləliklə, hər bir mənşə modelinin əvvəlində cavabsız suallarımız var. Sonra ateistlər bərabər başlanğıc nöqtələri olduqlarını iddia edə bilərlər. Bəs bunlar?

Kreativist model, atomun alt hissəciklərindən nəhəng qırmızı ağac ağaclarına qədər hər şeyi yaratmaq üçün ağıllı dizayn, təcrübə və təcrübədən istifadə edən sonsuz ağıllı, hər şeyə qadir, üstün bir Yaradanla başlayır. Bu möcüzə idi? Tamamilə!

Yaradılış 1: 1, "Başlanğıcda (vaxt), Allah göyləri yaratdı (yer) və yer (maddə)."

Ateist modeli daha da təsir edici bir möcüzə ilə başlayır - kainatdakı bütün maddələrin heç kimdən və heç bir səbəbdən yoxdan görünməsi. Fövqəltəbii bir hadisə. Möcüzə! Halbuki ateist, Tanrı dediyimiz xaricə və aşkara & quotBirinci Səbəbə & quot; inanmır. Bu səbəbdən ateistin kosmik zamanın və maddənin mənşəyi üçün & quot; təbii izahı & quot; və & quot & fövqəltəbii izahı & quot; yoxdur. Nəticə olaraq, kainatın mənşəyinə dair ateist ssenari bizi tamamilə narazı vəziyyətdə saxlayır. Modelinə fövqəltəbii bir hadisə ilə başlayır. Ancaq bu fövqəltəbii hadisə, onu həyata keçirəcək bir fövqəltəbii vasitə olmadan həyata keçirilir.
İstinadlar

Missler, Chuck, Eastman, Mark, M.D. "Zamanın və Məkanın Ötəsindəki Yaradan & quot; Günün Sözü 1996, s.12-17

Chuck Missler və Mark Eastman M.D. istinadları:

-1. Fövqəltəbii vəziyyətlərdən fərqli olaraq

-2. James S. Treifel, & quot; Yaradılış Anı & quot; Scribner's and Oğlu. səh 141-142

-3. H. Bondi və T. Gold, & quot; Genişlənən Kainatın Davamlı Dövlət Teorisi & quot; Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri, 108: 252-270 (1948).

4. Fred Hoyle, & quot; Genişlənən Kainat üçün Yeni Model & quot; Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri, 108: 372-382 (1948).

-5. Ətraflı bir müzakirə üçün Gerald Schroder & quot; Genesis and Big Bang, Chapter 4. Bantam Books, 1990.

-6. Kvant mexanikası sahəsindəki bəzi hissəciklər & quotquantum dalğalanması nəticəsində ortaya çıxdı. & Quot; Ancaq özlərini tez məhv edirlər.

-7. Fred Hoyle, maddənin davamlı yaradılmasının təbii bir qanun olaraq qəbul edilməsini təklif etdi. Einşteynin nisbilik nəzəriyyəsinə bir yaradılış sabiti daxil etdi.


Elm Allahın varlığını sübut edir

Heç birimiz Tanrını fiziki olaraq görməmişik və Onun bu dünya ilə elmi cəhətdən təsdiqlənəcək şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu görməmişik. Elə isə, gücləri ağlasığmaz, varlığı zaman və məkanı aşan bir Ali Varlığın və ya Tanrının olduğunu sübut etmək üçün necə elmdən istifadə edə bilərik?

Modern society has produced Secular Christians who generally walk the path of life with little more than “blind faith.” They are led to this belief system that Christianity is based entirely on feeling, and the concept of God has mere existence in the mystical realm of faith and has no basis in facts.

But if this is the case, then how are we as Christians supposed to convince Atheists and unbelievers to the reality that God exists?

Atheists and the contemporary scientific community would have you think that God and science are polar opposites. But nothing could be further from the truth. God has not left us in doubt concerning His existence. On the contrary, He has provided us with more than enough evidence that the position of Atheists looks untenable.

In this article, we will have a brief look at some scientific facts which strongly imply the existence of God. It will also become evident that Atheism is unscientific and illogical.

God and Science

Contrary to popular belief, God and Science are not irreconcilable diametric opposites, but rather, they are in perfect harmony because a truly scientific study of this topic will lead to the evidence that proves the existence of God.

And now read Romans 1:20 to see the proof that God gives of His existence.

Can you see the similarity between the definition of science and the approach that God wants us to use to determine His existence?

God is telling us that the best way to know about Him is through the scientific study of His creation!

Now, this is excellent advice from God because the best way to understand the origin of the universe is to study it scientifically.

God and The Laws Of Thermodynamics

The Laws of Thermodynamics are the most fundamental laws of physics. They have been tested numerous times and have always proved to be valid.

Thermodynamics (from two Greek words meaning ‘heat power’) is the science dealing with the conversion of heat and other forms of energy into work. The Laws of Thermodynamics explain the fundamental behavior of matter and energy and are essential to understanding why the universe works the way it does.

In other words, the very fabric of the universe is governed by these laws!

The First Law of Thermodynamics

Also known as The Principle of Conservation of Energy, the law states that in a closed system, “Energy or Matter can neither be created nor be destroyed but rather can only be transformed from one form to another.”

This law is one of the most fundamental laws of Physics and all, physical, biological, and chemical processes in the universe are subject to this law.

E.g., If you burn a piece of wood to generate heat, it may appear that the matter in the wood has been destroyed. This is not true, the atoms that made up the wood are still there. They were merely transformed into ash, soot, smoke, and heat.

If we were to weigh all the remnants and by-products produced as a result of burning the wood, we would find that the weight would be the same as the original piece of wood. You might think that maybe by burning the wood, we created new heat energy, but this is also not true. It already had chemical potential energy preexisting within it, which just got converted into heat energy.

Therefore by burning the wood, no new energy was created or lost from the universe, it was just transformed from one form to another.

Implications of the First Law of Thermodynamics

The implications of this law are far-reaching. Endless studies and experiments have confirmed its validity repeatedly under a multitude of different conditions and the results have always agreed. Therefore this law is unquestionably accepted as a universal fact by all scientists.

From this law, the following conclusions can be drawn:

  • The total amount of energy and matter in this universe is constant.
  • Natural processes cannot create themselves nor arise from nothing.

So where did all the matter and energy come from?

Contemporary scientists and atheists claim that the universe was created by the Big Bang. According to the Big Bang theory, all matter including stars, planets, galaxies, etc. and all energy such as heat, nuclear, and chemical energy came into existence at the Big Bang. And according to the same scientists, there was no matter or energy in before the big bang.

This violates all the known laws of physics, including the first law of thermodynamics. Remember, energy and matter cannot be created, so the “scientific” theory of the Big Bang contradicts the most fundamental law of Physics.

The universe has a seemingly infinite quantity of energy and matter. But where did all of this come from in the first place?

Scientists today admit that they don’t have an answer. But I would like to suggest that the only logical and plausible explanation is that this energy and matter were introduced into this universe from an external source or entity. This entity has to be very large, powerful, and capable to provide almost unimaginable energy and matter to bring the universe into existence.

Therefore science and the first law of thermodynamics require and prove the existence of God.

The First Law of Thermodynamics mentioned in the Bible

Yes, you read that right, it is not a typo. All the laws of nature were created by God. So it should come as no surprise that you can find many of the laws of nature mentioned in the Bible thousands of years before man discovered them.

2 And on the seventh day God ended his work which he had made and he rested on the seventh day from all his work which he had made.

The Second Law of Thermodynamics

In essence, it states that the amount of usable energy in the universe is decreasing as time passes, i.e., entropy or disorder in the universe is increasing with time.

The second law of thermodynamics is one of the most fundamental laws of nature, having profound implications because it predicts that the universe has a bleak future. One day the universe is going to end up in a “heat death.”

Note: Entropy is a measure of the energy not available for useful work.

Let us understand this from an example. Right now, as I am typing away sitting in a cozy room, I have a very hot cup of coffee sat next to me. If I wait for another 10 minutes, what is going to happen to it? Will it become warmer or colder?

The answer is it is going to become colder. And why is that? This is because my coffee is going to transfer its heat to the colder air in my room. The total energy in the room has not been lost (This is because of the first law of thermodynamics) but simply has escaped into the air, slightly warming it up in the process. But this heat energy of the coffee has been lost and is no longer usable. That is for all intents and purposes, there has been a “heat death” in the room.

Now imagine this on the enormous scale of the universe. Imagine stars to be hot cups of coffee and the universe to be a closed system like the room. Heat energy from these stars is slowly but surely being lost and is being converted into unusable energy. In other words, our universe is slowly winding down like a clock.

But if the universe is winding down like a clock, then it cannot have been eternally existing (even the big bang theory admits a beginning for the cosmos), and more importantly, someone has to have wound up the universe to cause it to come into existence.

Therefore, the second law of thermodynamics demands that the universe had a beginning. And since entropy increases with time, the universe should have started out in the most perfectly ordered state or, in other words, close to zero entropy.

Because energy is required to maintain low entropy, and we know from the first law of thermodynamics that this energy cannot have come from within the universe.

Well known physicist, Sir Roger Penrose calculated that the probability of our universe starting out at very low entropy just by pure chance is :

to one. It means ten raised to an exponent of:

It is hard even to imagine how big this number is. It’s 10 followed by 43 zeros times larger than the entire atoms in the universe!

We know that our universe started out at very low entropy and scientists admit that the possibility of this happening out of natural means is almost zero!

Folks we are left with only one other option, the universe was created by someone.

Therefore science and the second law of thermodynamics prove the existence of God who created this universe in its most stable and perfectly unchaotic state.


All matter is essentially condensed energy and all energy “has mass” when bound to a system.

Even though they are equivalent and able to “convert” into each other without losing or gaining total mass-energy, energy and mass aren’t exactly the “same”. You can think about it like this, energy is the fundamental building block of everything in the universe and all energy “has mass” when bound to a system.

That said, this is semi-laymen speak, science differentiates between mass and energy in a number of complex and subtle ways. Given the technical aspect you should not try to divide mass and energy, rather you should be like Einstein and simply say “mass-energy” to talk about both properties as a whole.


What is the second law of thermodynamics?

T hermodynamics is the study of heat and energy. At its heart are laws that describe how energy moves around within a system, whether an atom, a hurricane or a black hole. The first law describes how energy cannot be created or destroyed, merely transformed from one kind to another. The second law, however, is probably better known and even more profound because it describes the limits of what the universe can do. This law is about inefficiency, degeneration and decay. It tells us all we do is inherently wasteful and that there are irreversible processes in the universe. It gives us an arrow for time and tells us that our universe has a inescapably bleak, desolate fate.

Despite these somewhat deflating ideas, the ideas of thermodynamics were formulated in a time of great technological optimism – the Industrial Revolution. In the mid-19th century, physicists and engineers were building steam engines to mechanise work and transport and were trying to work out how to make them more powerful and efficient.

Many scientists and engineers – including Rudolf Clausius, James Joule and Lord Kelvin – contributed to the development of thermodynamics, but the father of the discipline was the French physicist Sadi Carnot. In 1824 he published Reflections on the Motive Power of Fire, which laid down the basic principles, gleaned from observations of how energy moved around engines and how wasted heat and useful work were related.

The second law can be expressed in several ways, the simplest being that heat will naturally flow from a hotter to a colder body. At its heart is a property of thermodynamic systems called entropy – in the equations above it is represented by "S" – in loose terms, a measure of the amount of disorder within a system. This can be represented in many ways, for example in the arrangement of the molecules – water molecules in an ice cube are more ordered than the same molecules after they have been heated into a gas. Whereas the water molecules were in a well-defined lattice in the ice cube, they float unpredictably in the gas. The entropy of the ice cube is, therefore, lower than that of the gas. Similarly, the entropy of a plate is higher when it is in pieces on the floor compared with when it is in one piece in the sink.

A more formal definition for entropy as heat moves around a system is given in the first of the equations. The infinitesimal change in entropy of a system (dS) is calculated by measuring how much heat has entered a closed system (δQ) divided by the common temperature (T) at the point where the heat transfer took place.

The second equation is a way to express the second law of thermodynamics in terms of entropy. The formula says that the entropy of an isolated natural system will always tend to stay the same or increase – in other words, the energy in the universe is gradually moving towards disorder. Our original statement of the second law emerges from this equation: heat cannot spontaneously flow from a cold object (low entropy) to a hot object (high entropy) in a closed system because it would violate the equation. (Refrigerators seemingly break this rule since they can freeze things to much lower temperatures than the air around them. But they don't violate the second law because they are not isolated systems, requiring a continual input of electrical energy to pump heat out of their interior. The fridge heats up the room around it and, if unplugged, would naturally return to thermal equilibrium with the room.)

This formula also imposes a direction on to time whereas every other physical law we know of would work the same whether time was going forwards or backwards, this is not true for the second law of thermodynamics. However long you leave it, a boiling pan of water is unlikely to ever become a block of ice. A smashed plate could never reassemble itself, as this would reduce the entropy of the system in defiance of the second law of thermodynamics. Some processes, Carnot observed, are irreversible.

Carnot examined steam engines, which work by burning fuel to heat up a cylinder containing steam, which expands and pushes on a piston to then do something useful. The portion of the fuel's energy that is extracted and made to do something useful is called work, while the remainder is the wasted (and disordered) energy we call heat. Carnot showed that you could predict the theoretical maximum efficiency of a steam engine by measuring the difference in temperatures of the steam inside the cylinder and that of the air around it, known in thermodynamic terms as the hot and cold reservoirs of a system respectively.

Heat engines work because heat naturally flows from hot to cold places. If there was no cold reservoir towards which it could move there would be no heat flow and the engine would not work. Because the cold reservoir is always above absolute zero, no heat engine can be 100% efficient.

The best-designed engines, therefore, heat up steam (or other gas) to the highest possible temperature then release the exhaust at the lowest possible temperature. The most modern steam engines can get to around 60% efficiency and diesel engines in cars can get to around 50% efficient. Petrol-based internal combustion engines are much more wasteful of their fuel's energy.

The inefficiencies are built into any system using energy and can be described thermodynamically. This wasted energy means that the overall disorder of the universe – its entropy – will increase over time but at some point reach a maximum. At this moment in some unimaginably distant future, the energy in the universe will be evenly distributed and so, for all macroscopic purposes, will be useless. Cosmologists call this the "heat death" of the universe, an inevitable consequence of the unstoppable march of entropy.


Do scientists know how matter and energy came into existence yet

As we piece together the past from the evidence we have, we see very strong evidence that all matter in the universe was packed tightly together once. We absolutely cannot determine anything about what happened before that point in time, because it is an absolute destruction of evidence. All "fingerprints" of any past that were in the form of shapes of matter or energy would have been completely and utterly destroyed by such an event. So by looking at it, for all we know, it came from the collapse of a universe like ours, or maybe the invisible pink unicorn shot the universe out of its invisible pink horn. We have no idea.

Now, modern theoretical physicists are working to understand the way our universe works beyond conventional methods, so that they can perhaps unfold new evidence that wouldn't have been destroyed by such a great compacting.

As for the infinitality of particles, it's simply that they have such a simple form that they can remain completely unchanged until great forces act upon them. The theoretical component particle (which might be the string) is the smallest particle that all matter and energy is made up of, and as it has no component parts, it cannot be altered or destroyed. These particles, if they exist (and they probably do) are infinite. They may have been created once, or they may have always existed. There is no way for us to know. And maybe someday they will be destroyed by a process that is beyond our understanding. But no catastrophe within our understanding could ever destroy or even change these particles in the slightest. As far as we can tell, they are all here to stay, forever.

"I don't believe matter can be eternal. It just doesn't make sense!"

The fact that you cannot make sense of it says nothing about its likelihood of being true. This is called the "Argument from Incredulity" and is a logical fallacy to be avoided.


History

Scientists in the late 18th and early 19th centuries adhered to caloric theory, first proposed by Antoine Lavoisier in 1783, and further bolstered by the work of Sadi Carnot in 1824, according to the American Physical Society. Caloric theory treated heat as a kind of fluid that naturally flowed from hot to cold regions, much as water flows from high to low places. When this caloric fluid flowed from a hot to a cold region, it could be converted to kinetic energy and made to do work much as falling water could drive a water wheel. It wasn&rsquot until Rudolph Clausius published "The Mechanical Theory of Heat" in 1879 that caloric theory was finally put to rest.


What explains the existence of energy/matter if it cannot be created or destroyed? - Astronomiya

Although the ancient astronomers could determine the positions and brightness of stars, they had no understanding of what stars were. This is because they lacked a framework of physics in which to understand how stars worked. They lacked what we call today modern physics. Physics includes a wide variety of fields that are used to understand the origin and evolution of stars, mechanics, thermodynamics, light, matter, energy and the forces of Nature. The first physical laws dealt with motion, which we call classical mechanics.

In the center of the `School of Athens' by Raphael are Aristotle and Plato, Aristotle's hand level to the Earth symbolizing his realism view of Nature Plato's hand pointed towards the heaven symbolizing the mystical nature to his view of the Universe. This image symbols the sharp change in the meaning of how `natural philosophy' or physics will be done for the 2,200 years.

Aristotle stands in the Greek philosophical tradition which asserts that nature is understandable. This tradition, opposed to the idea that nature is under the control of capricious deities which are to be appeased rather than understood, is one of the roots of science.

Aristotle constructed his view of the Universe based on a intuitive felling of holistic harmony. Central to this philosophy was the concept of teleology or final causation. He supposed that individual objects (e.g. a falling rock) and systems (e.g. the motion of the planets) subordinate their behavior to an overall plan or destiny. This was especially apparent in living systems where the component parts function in a cooperative way to achieve a final purpose or end product.

Aristotle also provides a good example of the way in which what one knows or believes influences the way one understands new information. His theory of motion flows from his understanding of matter as constituted of four elements: air, earth, fire, and water. Each element exists in its own sphere around the Earth. Objects, being solid like earth, would tend to clump together with other solids (earth), so objects tend to fall to earth, their natural place. Thus, falling is a natural motion. Hot objects, like a hot air balloon, would rise towards its sphere of Fire.

The way Aristotle believed
objects to fall on the Earth
The way objects actually
fall to Earth

The difficulty comes in thinking about horizontal motion. Making an object move usually has a pretty obvious cause. What's difficult is explaining why something continues in motion.

The way Aristotle thought
projectiles moved
The way projectiles
"really" move

Think of a spear being thrown. At first, it is not in motion, but then the thrower's arm provides an impetus which accelerates it (our vocabulary, not Aristotle's). But then, what keeps it going after it leaves the thrower's hand? It should fall to earth immediately since there's nothing obvious pushing it!

Aristotle's answer was that as the spear flies through the air, it leaves a vacuum behind it. Air rushing in pushes the spear forward until its natural motion (falling) eventually brings it to earth.

Aristotle also thought about the causes which start things moving. In the spear scenario, it's easy to say that the thrower's arm moves the spear, but what moves the thrower's arm? Aristotle said that another motion moved the arm (muscle contraction?) but he also realized that some earlier motion must cause the muscle to contract and that earlier motion must also have its own initiator.

To avoid the idea that there is an infinite chain of causes, Aristotle argued that there must be an "unmoved mover," something which can initiate motion without itself being set in motion. This view was preserved by medieval Church during the Dark Ages and became the ruling paradigm.

Aside from his numerous inventions, Galileo also laid down the first accurate laws of motion for masses since the time of Aristotle. Galileo realized that all bodies accelerate at the same rate regardless of their size or mass. Everyday experience (as stated by Aristotle) tells you differently because a feather falls slower than a cannonball. Galileo's genius lay in spotting that the differences that occur in the everyday world are in incidental complication (in this case, air friction) and are irrelevant to the real underlying properties (that is, gravity). He was able to abstract from the complexity of real-life situations the simplicity of an idealized law of gravity.

Key among his investigations are:

  • developed the concept of motion in terms of velocity (speed and direction) through the use of inclined planes.
  • developed the idea of force, as a cause for motion.
  • determined that the natural state of an object is rest or uniform motion, i.e. objects always have a velocity, sometimes that velocity has a magnitude of zero = rest.
  • objects resist change in motion, which is called inertia.

The current understanding of the motion of objects, both macroscopic (such as stars and planets) and microscopic (such as atoms) was developed by Isaac Newton over 300 years ago. Newton defined the relationship of motion, called the laws of classical mechanics. In particular, he developed the following concepts:

    The three root quantities in mechanics are velocity, time and distance. The three are related by the formula distance = velocity x time

With respect to the energy of motion we follow Newton's formulation of the concept of momentum. A quantity that is used to describe the energy of motion and is expressed as the mass of an object times its velocity.

Newton also found that there is a law of the conservation of momentum that states the total momentum of a system is conserved. In other words, the sum of the momentum before must equal the sum of the momentums afterword. Conservation laws are extremely powerful in physics since they allow one to derive the future from the present conditions.

Energy is a concept that took over 150 years after Newton to develop. Energy can not be created or destroyed, only transfered from place to place. Energy is defined to be force times distance and is expressed in units of ergs (grams centimeter per second).

Huygens (1650's) was the first to develop the terminology, stating that:

  • energy is not like matter
  • energy does not have size, shape or occupy space
  • energy does not have inertia

The law of the conservation of energy means that energy can neither be created or destroyed, only transformed from one form to another.

Normally, we speak of the energy of motion, called kinetic energy, or stored energy, called potential energy. Potential energy as stored energy, for example as spring, also has a source from the gravitational field of a star or planet. A hammer held above the ground has the potential energy associated with its distance from the ground. This energy is released into kinetic energy when the hammer is dropped.

Energy also exists in chemical, nuclear, and electrical form. But these are mostly variations on kinetic and potential energies. For example, a chemical explosive is in potential form until the fuse is lite, then it converts to kinetic (the explosion). Electrical energy is the kinetic energy of the electrons in the wire.

Matter consists of atoms held together by electromagnetic forces. How tight these bonds are determines which of the four states: solid, liquid, gas and plasma, matter exists as. Plasmas are only found naturally in the coronae and cores of stars.

Notice that increasing the kinetic energy of the atoms weakens their bonds. Heating increases the motion of atoms and causes the matter to go from solid (ice) to liquid (water) to gas (vapor).

Atomic theory is the field of physics that describes the characteristics and properties of atoms that make up matter. The key point to note about atomic theory is the relationship between the macroscopic world (us) and the microscopic world of atoms. For example, the macroscopic world deals with concepts such as temperature and pressure to describe matter. The microscopic world of atomic theory deals with the kinetic motion of atoms to explain macroscopic quantities.

Macroscopic properties of matter are governed by the Ideal Gas Law of chemistry.

Temperature is explained in atomic theory as the motion of the atoms (faster = hotter). Pressure is explained as the momentum transfer of those moving atoms on the walls of the container (faster atoms = higher temperature = more momentum/hits = higher pressure).

For the ideal gas law, atoms appear to operate as tiny billiard balls, having no structure. Rutherford performed early experiments of shooting alpha particles (helium nuclei) at sheets of gold to show that atoms were, in fact, mostly empty space. Rutherford's model of an atom has a small nucleus containing protons (positive charged particles) and neutrons (particles with no electric charge) surrounded by electrons (small particles of negative charge).

This model basically looks like a little solar system, where the nucleus is the Sun and the electrons orbit the nucleus like the planets orbit the Sun. The solid behavior of atoms is due to the electromagnetic repulsion of the electrons in the outer orbits. When you strike your hand on a table, the solidness you feel is an illusion caused by the electrons pushing away from the atoms of the table and the atoms of your hand.

Bohr developed a different model of the atom to explain the absorption and emission line spectrum that could not be understood by the Rutherford atom model. The Bohr atom is similar to Rutherford atom, except the electrons can only move in fixed or quantized orbits.

The quantized orbits of the electrons allows for a simple explanation of the origin of photons, and the spectrum of light. Photons are produced by the transition of electrons downward in their orbits. A downward transition releases potential energy in the form of a light particle, a photon (as seen in an emission line). Likewise, photons could be absorbed by electrons (causing an absorption feature), and they move upward in their orbits.

The two properties of the Bohr atom led to the development of quantum physics and the detailed understanding of the emission and absorption nature of spectra.

Modern physics speaks of fundamental building blocks of Nature, where fundamental takes on a reductionist meaning of simple and structureless. Many of the particles we have discussed so far appear simple in their properties. All electrons have the exact same characteristics (mass, charge, etc.), so is an electron fundamental because they are all non-unique.

The search for the origin of matter means the understanding of elementary particles. The understanding of elementary particles requires an understanding of not only their characteristics, but how they interact and relate to other particles and forces of Nature, the field of physics called particle physics.

The study of particles begins with the search for the primary constituent. More than 200 subatomic particles have been discovered so far, however most are not fundamental, most are composed of other, simpler particles. For example, Rutherford showed that the atom was composed of a nucleus and orbiting electrons. Later physicists showed that the nucleus was composed of neutrons and protons. More recent work has shown that protons and neutrons are composed of quarks.

The two most fundamental types of particles are quarks and leptons, where each class is divided into 6 flavors corresponding to three generations of matter. Quarks (and antiquarks) have electric charges in units of 1/3 or 2/3's. Leptons have charges in units of 1 or 0.

Normal matter, everyday matter, is of the first generation, so we only concern ourselves with up and down quarks, the electron neutrino (often just called the neutrino), electrons, plus the four force carriers, the photon, the gluon, the W particle and the Z particle which we collectively call bosons. Force carriers are responsible for the four fundamental forces of Nature.

Note that for every quark or lepton there is an anti-particle, what is called anti-matter. For example, there is an up anti-quark, an anti-electron (called a positron) and an anti-neutrino. When matter and anti-matter make contact, then instantly annihilate each other to produce energy. Bosons do not have antiparticles since they are force carriers.

Quarks combine to form other types of matter, baryons and mesons. Baryons are made of three quarks and are found everywhere, they are the protons and neutrons of atomic nuclei (and also anti-protons and anti-neutrons). Mesons, made of quark pairs, are usually found in cosmic rays. Notice that a rule for quark combinations is that the sum of the charges must be an integer -1, 0, or +1. We do not see fractional charges in Nature, thus there are no free quarks, they are only found in pairs or triplets.

Thus, our current understanding of the structure of the atom is such that the atom contains a nucleus surrounded by a cloud of negatively charged electrons bound to the nucleus by electromagnetic forces. The nucleus is composed of neutral neutrons and positively charged protons bound together by the strong nuclear force. The protons and neutrons are composed of up and down quarks whose fractional charges (2/3 and -1/3) which combine to produce the 0 or +1 charge of the proton and neutron.


Videoya baxın: kinetik enerji deneyi (Sentyabr 2021).