Пожалуйста, простите: я непрофессионал, когда дело доходит до физики и космологии, и пытался найти ответ на этот вопрос, который я могу понять, но безуспешно.
Насколько я понимаю, Солнечная система развилась из массивного молекулярного облака. Мне кажется, что это нарушает второй закон термодинамики, поскольку я думаю, что это предполагает порядок из беспорядка.
Я знаю, что должно быть что-то не так с моей логикой, но я действительно застрял.
Может ли кто-нибудь объяснить это с точки зрения непрофессионала?
(Публикация как в «Астрономии», так и в «Физике», так как кажется, что эти предметы пересекаются)
Общая энтропия на самом деле увеличивается, поскольку молекулярное облако сжимается под действием силы тяжести.
Может показаться, что чем ближе молекулы, тем они более упорядочены, а значит, меньше энтропия. Однако это только одна часть процесса. Вторая (важная) часть: когда молекулы ближе, они также имеют более высокую кинетическую энергию (поскольку они опустились в более низкий гравитационный потенциал). Таким образом, газ становится горячее по мере того, как он сжимается.
Повышение температуры газа увеличивает его энтропию, потому что молекулы занимают больше импульсного пространства. Это увеличение энтропии из-за температуры больше, чем уменьшение энтропии из-за самого сжатия.
Далее горячий конденсированный газ (или горячая планета) излучает тепло в космос и остывает. В итоге вы получите холодную планету, которая действительно имеет более низкую энтропию, чем первоначальное газовое облако, потому что она больше не горячая. Но рост энтропии уносился излучаемыми фотонами. Так что в сумме - энтропия Вселенной увеличилась (излучаемые фотоны где-то там).
Вы можете найти более подробное обсуждение этой темы на превосходной веб-странице Джона Баэза или здесь .
Это происходит от непонимания локального и абсолютного.
Нет ничего, что могло бы предотвратить локальное увеличение порядка — в целом порядок все равно уменьшается (или, говоря общепринятой терминологией, энтропия увеличивается).
Из Википедии:
Согласно второму закону термодинамики энтропия изолированной системы никогда не уменьшается, потому что изолированные системы самопроизвольно эволюционируют к термодинамическому равновесию, конфигурации с максимальной энтропией. Системы, которые не изолированы, могут уменьшать энтропию.
Таким образом, Вселенная считается изолированной системой, но наша локальная солнечная система не изолирована, поэтому наше локальное уменьшение энтропии не нарушает 2-й закон термодинамики, поскольку общая энтропия Вселенной не уменьшается.
Это фундаментальный вопрос для нашего понимания того, как порядок может возникнуть из беспорядка. Поэтому стоит рассмотреть, как это может произойти:
Локальное уменьшение энтропии случайными флуктуациями.
Существует аттрактор динамики (точечной, циклической или странной), порождающей самоорганизацию.
Система является диссипативной и открытой, локальный порядок поддерживается энергией, пересекающей границы системы (например, ваша местная библиотека/хранилище информации поддерживается в порядке за счет постоянного поступления энергии).
Ясно, что 2. из списка является причиной того, что аккреционные диски образуют устойчивые кольца. Затем случайные столкновения битов делают все остальное. Если это маленькие частицы, вы получите Сатурн, если они большие, вы получите каменистые планеты.
Ларри Гриц