Heat death paradox
હીટ ડેથ પેરાડોક્સ, જેને થર્મોડાયનેમિક પેરાડોક્સ, ક્લોસિયસ પેરાડોક્સ અને કેલ્વિન પેરાડોક્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક રિડક્ટિયો એડ અબ્સર્ડમ દલીલ છે જે અનંત જૂના બ્રહ્માંડની અશક્યતા દર્શાવવા માટે થર્મોડાયનેમિક્સનો ઉપયોગ કરે છે. તે ફેબ્રુઆરી 1862માં લોર્ડ કેલ્વિન દ્વારા ઘડવામાં આવ્યું હતું અને હર્મન વોન હેલ્મહોલ્ટ્ઝ અને વિલિયમ જ્હોન મેકક્વોર્ન રેન્કિન દ્વારા તેનું વિસ્તરણ કરવામાં આવ્યું હતું. વિરોધાભાસ આ સૈદ્ધાંતિક વિરોધાભાસ સેમ્પિટર્નલ બ્રહ્માંડના શાસ્ત્રીય દ્રષ્ટિકોણમાં માન્યતાના તે સમયના મુખ્ય પ્રવાહ પર નિર્દેશિત છે, જેમાં તેના દ્રવ્યને શાશ્વત તરીકે માનવામાં આવે છે અને તે હંમેશા બ્રહ્માંડ તરીકે ઓળખાય છે. હીટ ડેથ વિરોધાભાસ બ્રહ્માંડ વિશેના મૂળભૂત વિચારોના પરિણામે એક પ્રતિમાનમાંથી જન્મે છે. વિરોધાભાસને ઉકેલવા માટે પ્રતિમાનમાં ફેરફાર કરવો જરૂરી છે. આ વિરોધાભાસ રુડોલ્ફ ક્લોસિયસ અને લોર્ડ કેલ્વિન દ્વારા પ્રતિપાદિત થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા કાયદાના કઠોર યાંત્રિક દ્રષ્ટિકોણ પર આધારિત હતો, જે મુજબ ગરમીને માત્ર ગરમ પદાર્થમાંથી ઠંડા પદાર્થમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે. તે નોંધે છેઃ જો બ્રહ્માંડ શાશ્વત હતું, જેમ કે શાસ્ત્રીય રીતે દાવો કરવામાં આવ્યો છે, તો તે પહેલેથી જ ઠંડા અને આઇસોટ્રોપિક હોવા જોઈએ (તેના પદાર્થોનું તાપમાન સમાન હોવું જોઈએ, અને દ્રવ્ય અથવા કિરણોત્સર્ગનું વિતરણ સમાન હોવું જોઈએ). કેલ્વિને બ્રહ્માંડની સરખામણી ધીમી અને ધીમી ગતિએ ચાલતી ઘડિયાળ સાથે કરી હતી, જે અભેદ્ય ગરમીમાં સતત ઊર્જાનો નાશ કરે છે, જો કે તે અનિશ્ચિત હતો કે તે કાયમ માટે બંધ થઈ જશે (થર્મોડાયનેમિક સંતુલન સુધી પહોંચશે). આ મોડેલ અનુસાર, ઉપયોગી ઊર્જાનું અસ્તિત્વ, જેનો ઉપયોગ કાર્ય કરવા અને એન્ટ્રોપી ઉત્પન્ન કરવા માટે થઈ શકે છે, તેનો અર્થ એ છે કે ઘડિયાળ બંધ થઈ નથી-કારણ કે યાંત્રિક ઊર્જામાં ગરમીનું રૂપાંતર (જેને કેલ્વિન કાયાકલ્પ બ્રહ્માંડ દૃશ્ય કહે છે) પર વિચાર કરવામાં આવ્યો નથી. થર્મોડાયનેમિક્સના નિયમો અનુસાર, કોઈપણ ગરમ પદાર્થ ગરમીને તેના ઠંડા વાતાવરણમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, જ્યાં સુધી બધું સમાન તાપમાન પર ન હોય. સમાન તાપમાને બે પદાર્થો માટે એક પદાર્થમાંથી જેટલી ઉષ્મા વહે છે તેટલી જ ઉષ્મા બીજા પદાર્થમાંથી વહે છે અને ચોખ્ખી અસરમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી. જો બ્રહ્માંડ અનંત જૂનું હોત, તો તારાઓ માટે તેમની આસપાસના વાતાવરણને ઠંડુ કરવા અને ગરમ કરવા માટે પૂરતો સમય હોવો જોઈએ. તેથી દરેક જગ્યાએ સમાન તાપમાન હોવું જોઈએ અને ક્યાં તો તારા ન હોવા જોઈએ, અથવા બધું તારાઓ જેટલું ગરમ હોવું જોઈએ. બ્રહ્માંડ આ રીતે થર્મોડાયનેમિક સંતુલન પ્રાપ્ત કરવું જોઈએ, અથવા એસિમ્પ્ટોટિક રીતે વલણ ધરાવે છે, જે એવી સ્થિતિને અનુરૂપ છે જ્યાં કોઈ થર્મોડાયનેમિક મુક્ત ઊર્જા બાકી નથી, અને તેથી આગળ કોઈ કાર્ય શક્ય નથીઃ આ બ્રહ્માંડનું ઉષ્મા મૃત્યુ છે, જેમ કે 1852 માં લોર્ડ કેલ્વિન દ્વારા આગાહી કરવામાં આવી હતી. બ્રહ્માંડનું સરેરાશ તાપમાન પણ એસિમ્પ્ટોટિક રીતે કેલ્વિન શૂન્ય તરફ વળવું જોઈએ, અને શક્ય છે કે મહત્તમ એન્ટ્રોપી સ્થિતિ સુધી પહોંચી શકાય. ફેબ્રુઆરી 1862માં, લોર્ડ કેલ્વિને સૂર્ય અને તારાઓના અસ્તિત્વનો પ્રયોગમૂલક પુરાવા તરીકે ઉપયોગ કર્યો હતો કે બ્રહ્માંડ થર્મોડાયનેમિક સંતુલન પ્રાપ્ત કરી શક્યું નથી, કારણ કે એન્ટ્રોપીનું ઉત્પાદન અને મુક્ત કાર્ય હજુ પણ શક્ય છે, અને પદાર્થો વચ્ચે તાપમાનમાં તફાવત છે. હેલ્મહોલ્ટ્ઝ અને રેન્કિને ટૂંક સમયમાં કેલ્વિનના કાર્યનું વિસ્તરણ કર્યું. તારાઓ અને ઠંડા પદાર્થો હોવાથી, બ્રહ્માંડ થર્મોડાયનેમિક સંતુલનમાં નથી, તેથી તે અનંત રીતે જૂનું ન હોઈ શકે. આધુનિક બ્રહ્માંડશાસ્ત્ર આધુનિક બ્રહ્માંડશાસ્ત્રમાં વિરોધાભાસ ઊભો થતો નથી, જે માને છે કે બ્રહ્માંડની શરૂઆત આશરે 13.8 અબજ વર્ષો પહેલા મહાવિસ્ફોટથી થઈ હતી-જે બ્રહ્માંડ માટે થર્મોડાયનેમિક સંતુલન સુધી પહોંચવા માટે લાંબા સમય પહેલા પૂરતું નથી. સંબંધિત વિરોધાભાસ ઓલ્બર્સનો વિરોધાભાસ એ બીજો વિરોધાભાસ છે જેનો હેતુ અનંત જૂના સ્થિર બ્રહ્માંડને ખોટી સાબિત કરવાનો છે, પરંતુ તે માત્ર સ્થિર બ્રહ્માંડના દૃશ્ય સાથે બંધબેસે છે. ઉપરાંત, કેલ્વિનના વિરોધાભાસથી વિપરીત, તે થર્મોડાયનેમિક્સને બદલે બ્રહ્માંડશાસ્ત્ર પર આધાર રાખે છે. બોલ્ટઝમેન મગજ કેલ્વિન સાથે પણ સંબંધિત હોઈ શકે છે, કારણ કે તે બ્રહ્માંડમાં એન્ટ્રોપીના વધઘટથી મગજની સ્વયંસ્ફુરિત પેઢી (ખોટી યાદોથી ભરપૂર) પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે અનિશ્ચિત સમય માટે ગરમીની મૃત્યુની સ્થિતિમાં છે. એન્ટ્રોપી (સમયનો તીર) બિગ બેંગથી હીટ ડેથ સુધીની ગ્રાફિકલ સમયરેખા બ્રહ્માંડનું ગરમીનું મૃત્યુ વિરોધાભાસની સૂચિ થર્મોડાયનેમિક તાપમાન સંદર્ભો થર્મોડાયનેમિક્સ ભૌતિક વિરોધાભાસ ભૌતિક બ્રહ્માંડશાસ્ત્ર 1862 પરિચય