पुस्तक "फैशन, विश्वास, काल्पनिक और ब्रह्मांड के नए भौतिकी"

हाय, हब्रोज़ितेली! क्या बुनियादी विज्ञान में फैशन, विश्वास या फंतासी के बारे में बात करना संभव है?

ब्रह्मांड मानव फैशन में कोई दिलचस्पी नहीं है। विज्ञान को आस्था के रूप में व्याख्या करना असंभव है, क्योंकि वैज्ञानिक पद लगातार कठोर प्रयोगात्मक सत्यापन के अधीन हैं और जैसे ही हठधर्मिता उद्देश्य वास्तविकता के साथ संघर्ष करना शुरू करती है। और कल्पना आम तौर पर तथ्यों और तर्क दोनों की उपेक्षा करती है। फिर भी, महान रोजर पेनरोज़ इन घटनाओं को पूरी तरह से खारिज नहीं करना चाहते हैं, क्योंकि वैज्ञानिक फैशन प्रगति का एक इंजन बन सकता है, जब वास्तविक प्रयोगों द्वारा सिद्धांत की पुष्टि की जाती है, तो विश्वास प्रकट होता है, और कल्पना की उड़ान के बिना कोई भी हमारे ब्रह्मांड की सभी विषमताओं को समझ नहीं सकता है।

"फैशन" अध्याय में आप स्ट्रिंग सिद्धांत के बारे में जानेंगे - हाल के दशकों का सबसे फैशनेबल सिद्धांत। "विश्वास" उन हठधर्मियों को समर्पित है जिन पर क्वांटम यांत्रिकी खड़ा है। और "फैंटेसी" का तात्पर्य ज्ञात ब्रह्मांड की उत्पत्ति के सिद्धांतों से है।

3.4। बिग बैंग विरोधाभास

सबसे पहले, हम टिप्पणियों का सवाल उठाते हैं। इस तथ्य के पक्ष में प्रत्यक्ष प्रमाण क्या है कि एक बार संपूर्ण पर्यवेक्षित ब्रह्मांड बेहद संकुचित और अविश्वसनीय रूप से गर्म अवस्था में था, इसलिए यह धारा 3.1 में प्रस्तुत बिग बैंग चित्र के अनुरूप था? सबसे ठोस सबूत है विकिरण (आरआई), जिसे कभी-कभी बड़े धमाके का प्रतिबिंब कहा जाता है। अवशेष विकिरण हल्का है, लेकिन बहुत लंबी तरंग दैर्ध्य के साथ, इसलिए इसे आंखों से देखना बिल्कुल असंभव है। यह प्रकाश असाधारण रूप से समान रूप से (लेकिन अधिकतर असंगत) सभी तरफ से हम पर बरसता है। यह ~ 2.725 K के तापमान के साथ थर्मल विकिरण का प्रतिनिधित्व करता है, अर्थात पूर्ण शून्य से दो डिग्री अधिक है। यह माना जाता है कि मनाया गया "भड़कना" एक अविश्वसनीय रूप से गर्म ब्रह्मांड में उत्पन्न हुआ (उस समय ~ 3000 K) बिग बैंग के लगभग 379,000 साल बाद - अंतिम बिखरने के समय, जब ब्रह्मांड पहली बार विद्युत चुम्बकीय विकिरण के लिए पारदर्शी हो गया (हालांकि यह बिग के दौरान बिल्कुल नहीं हुआ था विस्फोट; यह घटना ब्रह्मांड की कुल आयु के पहले 1/40 000 पर - बिग बैंग से वर्तमान दिन तक गिरती है)। अंतिम प्रकीर्णन के युग के बाद से, इन प्रकाश तरंगों की लंबाई लगभग उतनी ही बढ़ गई है, जितना कि ब्रह्माण्ड ने स्वयं का विस्तार (लगभग 1100 बार) किया है, जिससे ऊर्जा घनत्व में भारी कमी आई है। इसलिए, आरआई का मनाया तापमान केवल 2.725 K है।

तथ्य यह है कि यह विकिरण काफी असंगत (यानी थर्मल) है, इसकी आवृत्ति स्पेक्ट्रम की बहुत प्रकृति द्वारा प्रभावशाली रूप से पुष्टि की जाती है, जिसे अंजीर में दिखाया गया है। 3.13। ऊर्ध्वाधर रूप से, ग्राफ प्रत्येक विशिष्ट आवृत्ति पर विकिरण की तीव्रता को दर्शाता है, और आवृत्ति बाएं से दाएं बढ़ जाती है। निरंतर वक्र एक पूरी तरह से काले शरीर के प्लैंक स्पेक्ट्रम से मेल खाती है, जो कि 2.725 के तापमान के लिए धारा 2.2 में चर्चा की गई थी। वक्र पर स्थित बिंदु विशिष्ट अवलोकनों के डेटा हैं जिसके लिए त्रुटि सलाखों को इंगित किया जाता है। उसी समय, त्रुटि बार 500 गुना बढ़ जाती है, क्योंकि अन्यथा यह उन पर विचार करना असंभव होगा, यहां तक ​​कि दाईं ओर भी, जहां त्रुटियां अधिकतम तक पहुंचती हैं। सैद्धांतिक वक्र और टिप्पणियों के परिणामों के बीच का संयोग बस अद्भुत है - शायद यह प्रकृति में पाए जाने वाले थर्मल स्पेक्ट्रम के साथ सबसे अच्छा संयोग है।


हालाँकि, यह संयोग क्या दर्शाता है? तथ्य यह है कि हम एक ऐसी स्थिति पर विचार कर रहे हैं जो, जाहिरा तौर पर, थर्मोडायनामिक संतुलन के बहुत करीब थी (इसलिए, पूर्ववर्ती शब्द का उपयोग किया गया था)। लेकिन इस तथ्य से क्या निष्कर्ष निकलता है कि न्यूफाउंड यूनिवर्स थर्मोडायनामिक संतुलन के बहुत करीब था? वापस अंजीर में। ३.३ धारा ३.३ से। मोटे अनाज वाले विभाजन वाला सबसे बड़ा क्षेत्र (परिभाषा के अनुसार) ऐसे किसी भी अन्य क्षेत्र की तुलना में बहुत बड़ा होगा, और, एक नियम के रूप में, यह बाकी की तुलना में इतना बड़ा है कि यह मात्रा में इन सभी को पार कर जाएगा! थर्मोडायनामिक संतुलन एक मैक्रोस्कोपिक अवस्था से मेल खाता है, जो संभवतः, कोई भी प्रणाली जल्द या बाद में आने वाली है। कभी-कभी इसे यूनिवर्स की थर्मल डेथ कहा जाता है, लेकिन इस मामले में, विचित्र रूप से पर्याप्त है, हमें यूनिवर्स के थर्मल जन्म के बारे में बात करनी चाहिए। स्थिति इस तथ्य से जटिल है कि नवजात ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार हो रहा था, इसलिए हम जिस राज्य पर विचार कर रहे हैं, वह वास्तव में कोई नहीं है। फिर भी, इस मामले में विस्तार को अनिवार्य रूप से एडियैबेटिक माना जा सकता है - फिलहाल, टॉल्मन ने पूरी तरह से 1934 [टोलमैन, 1934] में सराहना की। इसका मतलब यह है कि विस्तार के दौरान एन्ट्रापी नहीं बदली। (इस तरह की एक स्थिति, जब थर्मोडायनामिक संतुलन को एडियाबेटिक विस्तार के कारण बनाए रखा जाता है, तो चरण अंतरिक्ष में मोटे अनाज के आकार के क्षेत्रों के एक सेट के रूप में वर्णित किया जा सकता है, जो केवल ब्रह्मांड के विशिष्ट संस्करणों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। हम मान सकते हैं कि यह प्राथमिक राज्य अधिकतम द्वारा विशेषता था। एन्ट्रॉपी - विस्तार के बावजूद!)।

जाहिर है, हम एक असाधारण विरोधाभास का सामना कर रहे हैं। धारा 3.3 में प्रस्तुत तर्कों के अनुसार, द्वितीय कानून की आवश्यकता है (और, सिद्धांत रूप में, यह इसे समझाता है) कि बिग बैंग एक अत्यंत कम एंट्रोपी वाला स्थूल राज्य होना चाहिए। हालांकि, आरआई की टिप्पणियों, जाहिरा तौर पर, यह संकेत मिलता है कि बिग बैंग के स्थूल राज्य को कोलोसल एन्ट्रॉपी द्वारा प्रतिष्ठित किया गया था, शायद अधिकतम संभव भी। हम इतनी गंभीरता से गलत कहां हैं?

इस विरोधाभास के लिए यहां एक सामान्य व्याख्या है: यह माना जाता है कि चूंकि नवजात ब्रह्मांड बहुत "छोटा" था, इसलिए अधिकतम एन्ट्रापी की एक निश्चित सीमा मौजूद हो सकती है, और थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति, जो, जाहिर है, उस समय बनाए रखी गई थी, बस एक सीमा स्तर थी उस समय प्रवेश संभव है। हालाँकि, यह गलत उत्तर है। इस तरह की तस्वीर पूरी तरह से अलग स्थिति के अनुरूप हो सकती है, जिसमें ब्रह्मांड के आयाम कुछ बाहरी अवरोधों पर निर्भर करेंगे, उदाहरण के लिए, जैसे गैस के मामले में, जो एक सील पिस्टन के साथ एक सिलेंडर में संलग्न है। इस मामले में, पिस्टन दबाव कुछ बाहरी तंत्र द्वारा प्रदान किया जाता है, जो ऊर्जा के एक बाहरी स्रोत (या आउटलेट) से सुसज्जित है। लेकिन यह स्थिति ब्रह्मांड के लिए पूरी तरह से लागू नहीं है, जिसकी ज्यामिति और ऊर्जा, साथ ही साथ इसके "समग्र आकार", विशेष रूप से आंतरिक संरचना द्वारा निर्धारित किए जाते हैं और आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के गतिशील समीकरणों द्वारा नियंत्रित होते हैं (मामले की स्थिति का वर्णन करने वाले समीकरण सहित, अनुभाग 3.1 और 3.2 देखें)। ऐसी शर्तों के तहत (जब समीकरण समय की दिशा के संबंध में पूरी तरह से निर्धारक और अपरिवर्तनीय होते हैं - धारा 3.3 देखें), चरण स्थान की कुल मात्रा समय के साथ नहीं बदल सकती है। यह माना जाता है कि चरण स्थान P को "विकास" नहीं करना चाहिए! सभी विकास को केवल अंतरिक्ष P में वक्र C के स्थान द्वारा वर्णित किया गया है और इस मामले में ब्रह्मांड के पूर्ण विकास का प्रतिनिधित्व करता है (देखें। 3.3)।


शायद यह समस्या स्पष्ट हो जाएगी यदि हम ब्रह्मांड के पतन के देर के चरणों पर विचार करते हैं क्योंकि यह ग्रेट क्रैश के पास आता है। छवि में प्रस्तुत K> 0,, = 0 के लिए फ्राइडमैन मॉडल को याद करें। 3.2 एक खंड 3.1 में। अब हम मानते हैं कि इस मॉडल में गड़बड़ी पदार्थ के अनियमित वितरण के कारण उत्पन्न होती है, और कुछ हिस्सों में पहले से ही स्थानीय ढह गए हैं, जिसके स्थान पर ब्लैक होल बने हुए हैं। तब यह माना जाना चाहिए कि उसके बाद कुछ ब्लैक होल एक-दूसरे के साथ विलीन हो जाएंगे और यह एक सीमित विलक्षणता में ढल जाएगा, यह एक अत्यंत जटिल प्रक्रिया है, जिसका अंजीर में दिखाए गए पूरी तरह से सममित सममित फ्रैडमैन मॉडल के कड़े सममित बिग क्रैश से कोई लेना-देना नहीं है। 3.6 ए। इसके विपरीत, एक गुणात्मक अर्थ में, पतन की स्थिति बहुत अधिक भव्य मिश्मश की याद दिलाती है जो अंजीर में दिखाई गई है। 3.14 ए; इस मामले में उत्पन्न होने वाली विलक्षणता धारा 3.2 के अंत में उल्लिखित BKLM परिकल्पना के अनुरूप हो सकती है। अंतिम ढहने वाली स्थिति में अकल्पनीय एंट्रॉपी होगी, इस तथ्य के बावजूद कि ब्रह्मांड फिर से छोटे आकार में सिकुड़ जाएगा। यद्यपि यह ठीक है कि इस तरह के (स्थानिक रूप से बंद) फ्राइडमैन मॉडल को याद करते हैं जो अब हमारे अपने ब्रह्मांड के प्रतिनिधित्व का एक प्रशंसनीय संस्करण नहीं माना जाता है, वही विचार अन्य फ्रीडमैन मॉडल पर, एक कॉस्मोलॉजिकल निरंतर के साथ या बिना लागू होते हैं। इस तरह के किसी भी मॉडल के ढहने की विविधता, पदार्थ के असमान वितरण के कारण समान गड़बड़ी का अनुभव करते हुए, फिर से, सभी उपभोग करने वाले अराजकता में बदल जाना चाहिए, एक ब्लैक होल की तरह एक विलक्षणता (छवि 3.14 बी)। इन राज्यों में से प्रत्येक में घड़ी को वापस करते हुए, हम संभावित प्रारंभिक विलक्षणता (संभावित बिग बैंग) के लिए आते हैं, जिसके अनुसार, कोलोसल एन्ट्रॉपी है, जो एंट्रॉपी (छवि 3.14 c) के "छत" के बारे में यहां की गई धारणा का खंडन करता है।

यहां मुझे वैकल्पिक संभावनाओं की ओर बढ़ना होगा, जिन्हें कभी-कभी माना जाता है। कुछ सिद्धांतकारों का सुझाव है कि दूसरे कानून को ऐसे ढहने वाले मॉडल में किसी तरह से उलट करना चाहिए, ताकि यूनिवर्स की कुल एंट्रोपी छोटी हो जाए (अधिकतम विस्तार के बाद) बिग क्रैश के रूप में। हालांकि, ब्लैक होल की उपस्थिति में इस तरह की तस्वीर की कल्पना करना विशेष रूप से मुश्किल है, जो कि अगर वे बनते हैं, तो खुद एंट्रोपी बढ़ाने के लिए काम करेंगे (घटना क्षितिज के पास शून्य शंकु की व्यवस्था में समय की विषमता के कारण, अंजीर देखें। 3.9)। यह दूर के भविष्य में भी जारी रहेगा - कम से कम तब तक जब तक हॉकिंग तंत्र के प्रभाव में ब्लैक होल वाष्पित नहीं हो जाते (देखें खंड 3.7 और 4.3)। किसी भी मामले में, इस तरह की संभावना यहां प्रस्तुत तर्कों को नकारती नहीं है। एक और महत्वपूर्ण समस्या है जो इस तरह के जटिल ढहने वाले मॉडल से जुड़ी है और जिसके बारे में पाठकों ने स्वयं सोचा होगा: ब्लैक होल की विलक्षणता एक ही समय में उत्पन्न नहीं हो सकती है, इसलिए जब समय उलट जाता है, तो हमें बिग बैंग नहीं मिलता है, जो "सभी और एकदम से। " हालाँकि, बस ऐसा ही एक गुण है (अभी तक सिद्ध नहीं है, लेकिन मजबूत ब्रह्मांडीय सेंसरशिप की परिकल्पना का) [कलम, 1998a; PKR, धारा 28.8], जिसके अनुसार सामान्य स्थिति में ऐसी विलक्षणता अंतरिक्ष की तरह (खंड 1.7) होगी, और इसलिए इसे एक बार की घटना माना जा सकता है। इसके अलावा, मजबूत ब्रह्मांडीय सेंसरशिप परिकल्पना की वैधता की परवाह किए बिना, कई समाधान ज्ञात हैं जो इस स्थिति को संतुष्ट करते हैं, और ऐसे सभी विकल्पों (जब विस्तारित) में अपेक्षाकृत उच्च एंट्रोपी मूल्य होंगे। यह हमारे निष्कर्षों की वैधता के बारे में चिंता की मात्रा को काफी कम कर देता है।

तदनुसार, हमें ऐसे प्रमाण नहीं मिलते हैं, जो ब्रह्मांड के छोटे स्थानिक आयामों को देखते हुए, संभावित एंट्रोपी की एक निश्चित "कम छत" आवश्यक रूप से इसमें मौजूद होंगे। सिद्धांत रूप में, ब्लैक होल के रूप में पदार्थ का संचय और "ब्लैक-होल" विलक्षणताओं का एक एकल अव्यवस्था में विलय एक ऐसी प्रक्रिया है जो पूरी तरह से दूसरे कानून से सहमत है, और इस अंतिम प्रक्रिया को एन्ट्रापी में जबरदस्त वृद्धि के साथ होना चाहिए। "छोटे", ज्यामितीय मानकों के अनुसार, यूनिवर्स की अंतिम स्थिति में अकल्पनीय एन्ट्रॉपी हो सकती है, जो इस तरह के ढहने वाले कॉस्मोलॉजिकल मॉडल के अपेक्षाकृत शुरुआती चरणों की तुलना में बहुत अधिक है, और स्थानिक लघुता अपने आप में एन्ट्रापी के अधिकतम मूल्य के लिए "सीलिंग" स्थापित नहीं करती है, हालांकि इस तरह के "छत" जब समय बीतने को उलटते हुए) यह सिर्फ समझा सकता है कि बिग बैंग के दौरान एन्ट्रॉपी बहुत कम क्यों थी। वास्तव में, ऐसी तस्वीर (चित्र। 3.14 a, b), जो सामान्य शब्दों में ब्रह्मांड के पतन को दर्शाती है, विरोधाभास का संकेत देती है: इस तथ्य के बावजूद कि बिग बैंग में बहुत कम एन्ट्रापी क्यों हो सकती थी, इस तथ्य के बावजूद कि विस्फोट गर्म (और ऐसे राज्य में अधिकतम एन्ट्रापी होनी चाहिए)। इसका उत्तर इस तथ्य में निहित है कि यदि स्थानिक समरूपता से गंभीर विचलन की अनुमति दी जाती है, तो एंट्रोपी मौलिक रूप से बढ़ सकती है, और इस तरह की सबसे बड़ी वृद्धि गैर-एकरूपता से जुड़ी होती है जो ब्लैक होल की उपस्थिति के कारण होती है। नतीजतन, स्थानिक रूप से सजातीय बिग बैंग वास्तव में अपेक्षाकृत कम एन्ट्रापी हो सकता है, इस तथ्य के बावजूद कि इसकी सामग्री अविश्वसनीय रूप से गर्म थी।

इस तथ्य के पक्ष में सबसे ठोस सबूतों में से एक है कि बिग बैंग वास्तव में एक स्थानिक दृष्टिकोण से काफी सजातीय था, जो कि FLRU मॉडल की ज्यामिति के साथ अच्छे समझौते में है (लेकिन छवि में चित्रित 14 अव्यवस्थित विलक्षणता के बहुत अधिक मामले के साथ समझौता नहीं किया गया है)। आरआई, लेकिन इस बार अपनी कोणीय समरूपता के साथ, और थर्मोडायनामिक प्रकृति के साथ नहीं। इस तरह की एकरूपता इस तथ्य में प्रकट होती है कि विकिरण का तापमान व्यावहारिक रूप से आकाश में कहीं भी समान है, और एकरूपता से विचलन 10-5 से अधिक नहीं है (आसपास के मामले के माध्यम से हमारे आंदोलन से जुड़े छोटे डॉपलर प्रभाव के लिए समायोजित)। इसके अलावा, आकाशगंगाओं और अन्य पदार्थों के वितरण में लगभग सार्वभौमिक एकरूपता है; इस प्रकार, पर्याप्त बड़े पैमाने पर बैरियों के वितरण (धारा 1.3 देखें) को महत्वपूर्ण समरूपता की विशेषता है, हालांकि ध्यान देने योग्य विसंगतियां हैं, विशेष रूप से तथाकथित voids, जहां दृश्यमान पदार्थ का घनत्व औसत से कम है। सामान्य तौर पर, यह तर्क दिया जा सकता है कि समरूपता अधिक है, हम जिस ब्रह्मांड को देखते हैं उसके अतीत में सबसे दूर है, और आरआई पदार्थ के वितरण का सबसे पुराना सबूत है, जिसे हम सीधे देख सकते हैं।

यह तस्वीर उस दृष्टिकोण के अनुरूप है जिसके अनुसार, विकास के प्रारंभिक दौर में, ब्रह्मांड वास्तव में बेहद सजातीय था, लेकिन थोड़ा अनियमित घनत्व के साथ। समय के साथ (और "घर्षण" के विभिन्न प्रकारों के प्रभाव में - प्रक्रियाएं जो सापेक्ष आंदोलनों को धीमा कर देती हैं), ये घनत्व अनियमितता गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के तहत प्रवर्धित हैं, जो कि पदार्थ के क्रमिक अकड़न के विचार के अनुरूप है। समय के साथ, क्लंपिंग बढ़ जाती है, परिणामस्वरूप, सितारे बनते हैं; उन्हें आकाशगंगाओं में बांटा गया है, जिनमें से प्रत्येक में एक विशाल ब्लैक होल बनता है। अंततः, यह अकड़न गुरुत्वाकर्षण के अपरिहार्य प्रभाव के कारण है। ऐसी प्रक्रियाएं वास्तव में एन्ट्रापी में एक मजबूत वृद्धि के साथ जुड़ी हुई हैं और यह प्रदर्शित करती हैं कि, गुरुत्वाकर्षण को ध्यान में रखते हुए, उस चमकने वाली गेंद, जिसमें से केवल RI आज भी बनी हुई है, अधिकतम एन्ट्रापी से दूर हो सकती है। इस बॉल की उष्मीय प्रकृति, जैसा कि अंजीर में दिखाए गए प्लैंक स्पेक्ट्रम से स्पष्ट है। 3.13, यह केवल इस बारे में बोलता है: यदि हम यूनिवर्स (अंतिम बिखरने की अवधि में) को केवल एक प्रणाली के रूप में मानते हैं, जिसमें पदार्थ और ऊर्जा एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, तो हम मान सकते हैं कि यह वास्तव में थर्मोडायनेमिक संतुलन में था। हालांकि, यदि गुरुत्वाकर्षण प्रभावों को ध्यान में रखा जाता है, तो तस्वीर नाटकीय रूप से बदल जाती है।


यदि हम कल्पना करते हैं, उदाहरण के लिए, एक एयरटाइट कंटेनर में गैस, यह मानना ​​स्वाभाविक है कि यह उस मैक्रोस्कोपिक स्थिति में अधिकतम एन्ट्रापी तक पहुंच जाएगा जब इसे पूरे कंटेनर (चित्र 3.15 a) में समान रूप से वितरित किया जाता है। इस संबंध में, यह लाल-गर्म गेंद जैसा होगा जिसने आरआई उत्पन्न किया, जो पूरे आकाश में समान रूप से वितरित किया जाता है। हालांकि, अगर हम गुरुत्वाकर्षण से जुड़े निकायों की एक व्यापक प्रणाली के साथ गैस अणुओं को प्रतिस्थापित करते हैं, उदाहरण के लिए, व्यक्तिगत सितारों, तो हमें पूरी तरह से एक तस्वीर मिलती है (चित्र 3.15 बी)। गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के कारण, तारों को गुच्छों के रूप में असमान रूप से वितरित किया जाता है। अंततः, सबसे बड़ी एन्ट्रापी तब प्राप्त होगी जब कई सितारे ब्लैक होल में गिरेंगे या विलीन होंगे। इस तथ्य के बावजूद कि इस प्रक्रिया में बहुत समय लग सकता है (हालांकि यह इंटरस्टेलर गैस की उपस्थिति के कारण घर्षण द्वारा प्रचारित किया जाएगा), हम देखेंगे कि अंत में, जब गुरुत्वाकर्षण हावी होता है, तो एंट्रॉपी अधिक होती है, सिस्टम में पदार्थ को कम वितरित किया जाता है।

रोजमर्रा के अनुभव के स्तर पर भी इस तरह के प्रभावों का पता लगाया जा सकता है। एक सवाल पूछा जा सकता है: पृथ्वी पर जीवन को बनाए रखने में दूसरे कानून की क्या भूमिका है? आप अक्सर सुन सकते हैं कि हम सूर्य से प्राप्त ऊर्जा की बदौलत इस ग्रह पर रहते हैं। लेकिन यह पूरी तरह से सच बयान नहीं है, अगर हम पृथ्वी को एक संपूर्ण मानते हैं, क्योंकि दिन के दौरान पृथ्वी द्वारा प्राप्त लगभग सभी ऊर्जा जल्द ही फिर से अंतरिक्ष में, अंधेरी रात के आकाश में गायब हो जाती है। (बेशक, ग्लोबल वार्मिंग और रेडियोधर्मी क्षय के प्रभाव में ग्रह वार्मिंग जैसे कारकों के प्रभाव में सटीक संतुलन को थोड़ा ठीक किया जाएगा।) अन्यथा, पृथ्वी बस अधिक से अधिक गर्मी और कुछ दिनों में निर्जन हो जाएगी! हालाँकि, सूर्य से सीधे प्राप्त फोटॉन की अपेक्षाकृत उच्च आवृत्ति होती है (वे स्पेक्ट्रम के पीले भाग में केंद्रित होते हैं), और पृथ्वी अंतरिक्ष में अवरक्त स्पेक्ट्रम से संबंधित बहुत कम आवृत्ति वाले फोटॉन को बंद कर देती है। प्लैंक सूत्र (ई = एचपीओ, धारा 2.2 देखें) के अनुसार, सूर्य से अलग-अलग फोटॉन में से प्रत्येक में अंतरिक्ष में उत्सर्जित फोटोन की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा होती है, इसलिए, संतुलन प्राप्त करने के लिए, बहुत अधिक फोटॉन को पृथ्वी को छोड़ना चाहिए (देखें) चित्र 3.16)। यदि कम फोटॉन आते हैं, तो आने वाली ऊर्जा में स्वतंत्रता की डिग्री कम होगी, और आउटगोइंग एनर्जी में अधिक होगा, और इसलिए, बोल्ट्ज़मैन सूत्र (एस = के लॉग वी) के अनुसार, आने वाले फोटॉन में आउटगोइंग वालों की तुलना में बहुत कम एंट्रोप होंगे। हम अपनी खुद की एन्ट्रापी को कम करने के लिए पौधों में निहित कम-एन्ट्रोपिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं: हम पौधों या शाक खाते हैं। इसलिए पृथ्वी पर जीवन संरक्षित और संपन्न है। (जाहिर है, इन विचारों को पहली बार 1967 में इरविन श्रोडिंगर द्वारा स्पष्ट रूप से तैयार किया गया था, जिन्होंने अपनी क्रांतिकारी पुस्तक "लाइफ एज़ इट" [श्रोडिंगर, 2012] लिखी थी)।


इस कम-एन्ट्रापी संतुलन के साथ जुड़ा सबसे महत्वपूर्ण तथ्य यह है: सूरज पूरी तरह से अंधेरे आकाश में एक गर्म स्थान है। लेकिन ये हालात कैसे हैं? , . ., , . , ( , ) , .

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