القانون الثاني للثرموداينيميك ( نهاية الكون )

حامد رمضان المسافر

الحوار المتمدن-العدد: 4444 - 2014 / 5 / 5 - 01:24
المحور: الطب , والعلوم
    

اذا وصل الكون الى السكون الانتروبي فهذا يعني اانعدام الحركة في الكون وانعدام الحياة بصفة عامة فلو كان الكون ازليا لكنا قد وصلنا الى السكون الانتروبي منذ ملايين السنين ويجب عليك التفريق بين الطاقة الفاعلة في الكون والطاقة الغير فاعلة في الكون والقانون الثاني للترموديناميك يقول ان هناك تناقص مستمر في الطاقة الفاعلة في الكون اذ تتحول الطاقة الفاعلة في الكون الى طاقة غير فاعلة وهذا يلزم منه عدم ازلية الكون . قانون ثبات الطاقة ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم، وإنما تتحول من صورة إلى أخرى، وقد يجعلك ذلك تتسائل، إذا كان لدينا كمية من الوقود تحتوي على طاقة كامنة، وقمنا بوضع هذا الوقود في خزان السيارة وشغلنا محرك السيارة وقدناها لمسافة ما، فإن الوقود سينفذ، فأين ذهبت تلك الطاقة التي كانت في الوقود؟ والإجابة هي أن هذه الطاقة لم تفنى، وإنما تحولت إلى صورة أخرى هي الطاقة الحرارية، بعضها في محرك السيارة، وبعضها في الكابح لإيقاف السيارة، وبعضها أثناء احتكاك أجزاء السيارة بجزيئات الهواء والاسفلت المحيطة بها، كل هذه الطاقة الحرارية خرجت من السيارة إلى الوسط المحيط الذي هو الهواء، والمفترض بناءا على قوانين الاتزان الحراري أن هذه الطاقة ستنتقل من المكان الأعلى حرارة إلى المكان الأقل حرارة إلى أن تتوزع الحرارة بالكامل.

هذه الطاقة، على الرغم من أنها لم تفنى، إلا أنها تحولت إلى طاقة غير متوفرة لنا، ولا توجد طريقة لاسترجاع هذه الطاقة واعادة استخدامها، فليست هنالك أية قوانين فيزيائية تحقق العكس، أي عودة الطاقة الحرارية التي تبددت في أرجاء الكون وجمعها في مكان واحد للاستفادة منها مرة أخرى، ولذلك فإن هذا هو *مآل الطاقة كلّها التي في الكون، طال الزمن أو قصر، وهو أن تتحول من طاقة متوفرة ومفيدة إلى طاقة مبعثرة أو منعدمة النظام*، وهذا هو المقصود من قانون الثاني للديناميكا الحرارية (The Second Law of Thermodynamics) الذي ينص على أن المسارات في النظام المغلق تسير في محصلتها باتجاه العشوائية وانعدام النظام.
مما سبق يمكننا وضع الحقائق التالية
1- يمكن يضيع الشغل ويتحول بكاملة الى حرارة لكن العكس غير ممكن.
2- الحرارة تتدفق تلقائيا من الجسم الساخن الى الجسم البارد دون مساعدة.
3- تتدفق الغازات المحجوزة تحت ضغط عالي عبر ثقب يؤدي الى منطقة ضغطها منخفض
ولا يحدث العكس.
4- تختلط الغازات المختلفة (او سؤائل مختلف) بعضها ببعض تلقائيا اذا ما تركت حرة متجاوزة.
ولكن لا يمكن ان ينفصل غازان (او سائلان ) عن بعضها بدون اجراء عملية (بذل شغل خارجي)
من نوع معين.

الصيغة الرياضية للقانون الثاني للحرارة :
صاغ العالم الألماني رودولف كلاوسيوس عام 1856 ما أسماه القانون الثاني للديناميكا الحرارية في الشكل التالي:

-int -frac{-delta Q}{T} = -N

حيث :

Q كمية الحرارة ، وتقاس بالجول ،

T درجة الحرارة ، وتقاس ب كلفن.

N "كمية مكافئة " لجميع التحويلات المجهولة في عملية دورية. ثم قام عام 1865 بتعريف "الكمية المكافئة " إنتروبيا. وعلى أساس هذا التعريف قدم كلاوسيوس في نفس العام بتقديم الصيغة الشهيرة خلال محاضرة في الجمعية الفلسفية بزيوريخ المنعقدة في 42 أبريل حيث قال في ختام محاضرته :

" يميل الانتروبية في الكون إلى نهاية عظمى."

ويعتبر هذا النص أشهر نص للقانون الثاني. ونظرا للتعريف الواسع الذي يتضمنه هذا القانون، حيث يشمل الكون كله من دون أي تحديد لحالته، سواء كان كونا مفتوحا أو مغلقا أو معزولا لكي تنطبق عليه صيغة القانون، يتصور كثير من الناس أن الصيغة الجديدة تعني أن القانون الثاني للحرارة ينطبق على كل شيء يمكن تصوره.ولكن هذا ليس صحيحا فالصيغة الجديدة ماهي إلا تبسيط لحقيقة أعقد من ذلك.

وبمرور السنين اتخذت الصيغة الرياضية للقانون الثاني للديناميكا الحرارية في حالة نظام معزول تجري فيه تحولات معينة الشكل التالي :

-frac{dS}{dt} -ge 0

حيث :

S الانتروبي (entropy)،
t الزمن.

#حامد_رمضان_المسافر (هاشتاغ)      

---

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتبة انتصار الميالي حول تعديل قانون الاحوال الشخصية العراقي والضرر على حياة المراة والطفل، اجرت الحوار: بيان بدل	حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات