Onko alkuräjähdys tieteellinen?

Subscribe to Onko alkuräjähdys tieteellinen? 1 viesti

Marska kirjoitti yli 3 vuotta sitten:

Voiko tyhjyys räjähtää ja muodostaa maailmankaikkeuden? Alkuräjähdyksen (Big Bang) arvostelija leimataan usein tyhmäksi ja tiedettä tuntemattomaksi. Siis onko tieteellinen peruste olemassa alkuräjähdykselle?

Ns. tieteellisissä alkuteorioissa on paljon detaljeja, johon minun tietämys ei yllä. Siksi keskitynkin tässä asioihin, joissa minulla on koulutus ja kiinnostus. Eli tekniikkan ja fysiikkaan – erityisesti termodynamiikkaan.

Näistä haluan nostaa esiin kolme maailmankaikkeuden syntyyn liittyvä käsitettä:
- Termodynamiikan pääsääntö I
- Termodynamiikan pääsääntö II
- entropia

Kansanomaisesti ja omin sanoin ne voidaan pelkistää:

Termodynamiikan pääsääntö I:
Energia voi muuttua toiseksi energiaksi, mutta sen kokonaismäärä pysyy samana.
Ei voi lisätä eikä hävittää energiaa.
Ei voi olla laitetta, joka synnyttäisi enemmän energiaa kuin itse kuluttaa.

Termodynamiikan pääsääntö II:
Lämpöä ei voi muuttaa energiaksi, ainoastaan lämpötilaeroa.
Vaikka kuuma kpl sisältää energiaa, sitä ei voi hyödyntää, ellei ole toista, alempaa lämpötilaa.
Esim. laite, joka tekee mekaanista energiaa pelkästään jäähdyttäen jotain säiliötä, ei ole mahdollinen.
Lämpö ei itsestään siirry matalammasta lämpötilasta korkeampaan.

Entropia (epäjärjestys, rappio):
Teoreettinen käsite, jolla havainnollistetaan sitä, että kaikki mekaaniset ja lämpötekniset tapahtumat vievät kohti epäjärjestystä (entropia kasvaa).
Kappaleella on tilassaan tietty entropia. Kun kappale saatetaan toiseen tilaan, sillä on toinen entropia, joka ei riipu siitä, mitä tietä se siihen on joutunut.
Jos siihen ei tuoda ulkopuolista energiaa, kasvaa kappaleen entropia (epäjärjestys).

Suljettu systeemi:
Suljettu systeemi
Suljetulla systeemillä tarkoitetaan kokonaisuutta, joka on suljettu niin, ettei minkäänlaista ulkopuolista vaikutusta pääse sinne eikä sieltä ulos. Ei materiaa, energiaa eikä informaatiota.

Suljetun systeemin ominaisuuksia:

Palautumattomassa muutoksessa entropia vain kasvaa.
Palautuvaa muutosta ei voida koskaan täydellisesti saavuttaa, vaan kaikki ovat enemmän tai vähemmän palautumattomia.

Palautumattomia muutoksia, esim:
- kitka
- lämpötilaeron tasoittuminen johtumalla
- kaasujen sekoittuminen
- aineiden liukeneminen

Koska jokaisen suljetun systeemin entropia kasvaa, niin maailmankaikkeuden entropia kasvaa.
Jokainen mekaaninen tai terminen toiminta kasvattaa entropiaa.

Entropian kasvaminen ei siis tarkoita, että energiaa tai ainetta häviäisi johonkin. Mutta energia muuttuu muotoon, josta sitä ei voi palauttaa alkuperäiseen tilaansa muuta kuin ulkopuolisin toimenpitein.

Suljetun systeemin liike-energiat muuttuvat vähän kerrallaan lämmöksi. Lämpöä ei voi muuttaa takaisin muuksi, jos ei ole lämpötilaeroa.

Suljettu systeemi muuttuu siis aikaa myöten liikkumattomaksi ja tasalämpöiseksi.

Ikiliikkujat

Termodynamiikan pääsääntöihin ja entropiaan liittyy oleellisesti lauselma: ikiliikkuja on mahdoton.

Esimerkkejä ikiliikkujista:

1. luokan ikiliikkuja:
MoottoriGeneraattori
Sähkömoottori pyörittää generaattoria, joka syöttää sähkön takaisin moottorille. Vaikka moottorin ja generaattorin tehot sovittaisi kuinka optimiksi ja järjestelmälle antaisi alkuvauhdin, ei tekele jatka pyörimistä.

2. luokan ikiliikkuja:
Vesiauto
Auto, jossa sähköllä hajotetaan vesi vedyksi ja hapeksi. Kaasuseos johdetaan polttomoottoriin, joka vie autoa eteenpäin. Samalla se lataa akkua, josta saadaan sähkö veden hajottamiseen.
Vaikka se ei ole suljettu systeemi, koska siihen lisätään vettä koko ajan, ei se silti toimi. Syy on helpompi ymmärtää, kun tiedetään, että vedyn ja hapen seos palaa polttomoottorissa tuottaen vettä, joka voitaisiin ottaa talteen ja johtaa takaisin säiliöön. Näin tuosta tulisi ilman ulkopuolista lisäystä toimiva ikiliikkuja.

2. luokan ikiliikkuja:
Lampopumppu
Lämpöpumppu, joita käytetään nykyään paljon rakennuksien lämmittämiseen. Esimerkiksi 1 kW sähköteholla toimiva pumppu voi ottaa ulkoilmasta 2 kW antaen rakennuksen lämmitykseen 3 kW. Tämä on toimiva niin kauan kuin tuo sähköteho saadaan järjestelmän ulkopuolelta. Mutta kuvitelma, että tuosta 3 kW antotehosta muunnettaisiin jollain koneella pumpun tarvitsema 1 kW, ei toimi. Kokonaisuudestahan tulisi silloin 2. asteen ikiliikkuja eli se siirtäisi lämpöä kylmemmästä tilasta lämpimämpään ilman ulkopuolista energiaa.

Ikiliikkujat tulee siis arvostella sen perusteella, että sen tulee toimia suljetussa systeemissä eli se ei saa käyttää ulkopuolista energiaa.

Suljettu systeemi voi olla kooltaan miten suuri tahansa, silti samat säännöt pätevät siihen. Maailmankaikkeus on suljettu systeemi: kaikki tuntemamme fysikaaliset ilmiöt tapahtuvat rajoitetussa tilassa. Universumilla on rajat – olkoonkin, että sen väitetään laajentuvan koko ajan.

Universumia kokonaisuutena koskee samat säännöt kuin pienempiäkin suljettuja systeemejä. Siinä aika kulkee kohti rappiota.
“Ajalla on suunta ja se vie maailmankaikkeutta kohti epäjärjestystä”. Toisin sanoen se ei koskaan, eikä voi hetkeäkään kokonaisuutena kulkea kohti järjestystä eli pienempää entropiaa.

Vaikka ohitettaisiin kysymys, mistä aine tai energia on saanut alkunsa, niin pelkkä liikkumaton aine tai energia ei voi itsestään käynnistyä (edes räjähtää) kohti järjestystä eli alkaisi muodostamaan liikettä ja/tai lämpötilaeroja. Voimme koska tahansa kokeellisestikin todeta, että kehitys kulkee koko ajan toiseen suuntaan eli epäjärjestykseen ts. liikkumatonta ja tasalämpöistä maailmankaikkeutta kohti.

Jotta maailmankaikkeuden voi käynnistää, tarvitaan universumin ulkopuolinen voima (ja informaatio). Ns. tieteelliset alkuteoriat karttaa kuin ruttoa tätä ilmiselvää ajatusta, koska – no niin, tiedätte kyllä, mihin ajatukseen se johtaisi.

Ja aineen syntyminen tyhjästä – se on taas oma tarinansa.

» Kirjoita keskusteluun

Muotoilu

  • *lihavoitu*
  • _kursiivi_
  • bq. (lainaus)
  • "Linkki":http://google.com
  • * tai # (listat)