Физические феномены

Экспериментальное наблюдение нарушения второго закона термодинамики.

Ученые из Австралийского национального университета опубликовали сообщение [5] об экспериментальном подтверждении закона уменьшения энтропии [6]. Они обнаружили, что на малых временных интервалах траектории частиц микронных размеров явно указывают на уменьшение энтропии. В эксперименте исследовалось поведение системы коллоидных частиц микронного размера, находящихся в воде, в оптической ловушке, созданной сфокусированным лазерным лучом. При этом с высокой точностью отслеживалось положение частиц. При выключенном лазере частицы совершали броуновское движение, однако при включении лазера на них начинала действовать сила, направленная в область максимальной интенсивности света. Было установлено, что на коротких временных интервалах траектории частиц соответствуют уменьшению энтропии, тогда как на больших - секундных интервалах, таких траекторий практически не наблюдается. Это первое прямое наблюдение нарушения второго закона термодинамики [6]. По нашему мнению, этот эксперимент подтверждает установленный Климонтовичем Ю.Л. закон уменьшения энтропии для открытых систем [7].


Закон уменьшения энтропии Климонтовича. S-теорема Климонтовича.

В термодинамике основным законом является закон возрастания энтропии. В изолированной системе происходит эволюция к равновесному состоянию. При этом энтропия системы монотонно возрастает и остается неизменной при достижении равновесного состояния. Этот результат был установлен Больцманом на примере разреженного газа. Он носит название Н-теоремы Больцмана.

Климонтович Ю.Л. показал, что для процессов самоорганизации действует иной закон - закон уменьшения энтропии. Аналогом Н-теоремы Больцмана для открытых систем является S-теорема Климонтовича [8]. Суть нового закона сводится к следующему: если за начало отсчета степени хаотичности принять "равновесное состояние", отвечающее нулевым значениям управляющих параметров, то по мере удаления от равновесного состояния вследствие изменения управляющего параметра значения энтропии, отнесенные к заданному значению средней энергии, уменьшаются [8].

Теорема Климонтовича практически снимает запрет на возникновение регулярных структур в континууме. В рамках теории физического вакуума, используя S-теорему Климонтовича, появляется возможность строго обосновать возникновение не только регулярных структур в континууме, но и порождение дискретных частиц непрерывным вакуумом. Одним из следствий S-теоремы Климонтовича является вывод о том, что дискретность проистекает из непрерывности. Закон уменьшения энтропии Климонтовича дает ключ к разрешению фундаментальной коллизии непрерывности и дискретности, которая до сих пор не нашла своего решения.

Винтовые структуры в литиевой плазме.

Группой украинских и российских ученых на установке "Роботрон" [56], была проведена серия экспериментов с турбулентной литиевой плазмой, в которых были получены разряды с потоками тепла на стенку 13 кВт/см2 [58]. Такие потоки могут переноситься ионами Li+ и Li++. Концентрация электронов составляла 1015 см3. При этом было обнаружено, что поток фотонов, соответствующих основному резонансному переходу атома лития, в 104105 раз меньше величины, ожидаемой при полной рекомбинации идущих на стенку ионов. На той же установке "Роботрон" в сильно ионизированной турбулентной литиевой плазме были обнаружены винтовые структуры. Структура турбулентности измерялась по флуктуациям излучения резонансной линии лития и линии водорода. Левовинтовая структура турбулентности сопровождается движением зоны свечения плазмы вдоль разряда [57]. По нашему мнению, возникновение структур в плазме указывает на уменьшение энтропии плазмы. Одним из авторов проведенных работ (Мудрецкой Е.В.) в книге [9], для объяснения возникновения структур в плазме, введены и описаны мельчайшие частицы (элептино и электрино), существующие в пространстве [9]. 

Фракталы в плазме.

В работе [10] исследовались необычные физические явления в плазме, приводящие к появлению в ней фрактальных структур. Было обнаружено, что квазинейтральное состояние плазмы сменялось упорядоченным состоянием [10]. Образовавшиеся регулярные структуры имели фрактальную закономерность, причем фракталы в плазме проявлялись в макроскопическом масштабе. В макро масштабе структурированная плазма представляла собой две симметричные системы, напоминающие по форме вложенные конусы (рис.1). В фрактальных структурах видна характерная зависимость, построенная по принципу удвоения периода. На универсальность сценария удвоения периода в системах, имеющих хаотическое поведение, обратил внимание в своих исследованиях Фейгенбаум [11].

Таким образом, в плазме, вместо хаотического поведения, наблюдался совершенно определенный вид организации и совершенно определенная взаимосвязь элементов структуры. Выявленная высокая степень упорядоченности в плазме, вступает в противоречие с традиционным пониманием процессов в ней. Все это указывает на процессы, в которых происходит уменьшение энтропии плазмы.

На примере исследований плазмы видно, что регулярные структуры возникали и сохранялись короткое время. Если считать, что в этих процессах имело место нарушение второго закона термодинамики, то такое могло происходить только на малых интервалах времени. В то же время следует отметить, что понятие "малые интервалы времени" имеет смысл, если оценка временных интервалов происходит в темпе процессов макромира. Эти же интервалы времени являются очень большими интервалами, если их оценивать в темпе процессов в мире элементарных частиц. На примере возникновения фракталов в плазме можно сделать вывод, что в Природе должны иметь место два процесса - уменьшение энтропии и возрастание энтропии. При этом закон возрастания энтропии выполняется только в среднем для большого промежутка времени, а на начальной стадии наблюдается уменьшение энтропии. Результаты исследования уменьшения энтропии плазмы могут способствовать пониманию важнейшего процесса в физическом вакууме, приводящего к рождению дискретного вещества из вакуума, поскольку такой процесс должен происходить с уменьшением энтропии.