Наряду с космологическим красным смещением, предсказанное в 1948 году Георгием Гамовым, Ральфом Альфером и Робертом Германом реликтовое или фоновое излучение Вселенной, рассматривается как одно из главных подтверждений теории Большого взрыва.

Для того чтобы разобраться в описанных выше парадоксах и несоответствиях в теории основной космологической модели Вселенной, было бы неплохо попробовать предложить иные физические принципы существования красного смещения, не связанные с разбеганием галактик и эффектом Доплера, по-иному объяснить механизм фонового излучения Вселенной.

Рис.13. Более высокое разрешение Квазара (ниже) показывает «джет» вещества, простирающегося из центра NGC 7319 к нему

4 Вселенная и энтропия

Ещё одним очень важным и интересным вопросом, является наличие источника энергии, которая должна расходоваться на поддержание эволюционных процессов во Вселенной, вопреки Второму началу термодинамики, и объяснить: почему этот закон не действует в масштабах Вселенной?

Ещё со времён М. В. Ломоносова известно, что энергия, как и материя не может возникать из ниоткуда и исчезать в никуда. Этот принцип наиболее ясно изложен во Втором начале термодинамики. Название «Второе начало термодинамики» и исторически первая его формулировка принадлежат Рудольфу Клаузиусу, который сформулировал его в 1850 году: «Невозможен процесс, единственным результатом которого является получение системой теплоты от одного тела и передача её другому телу, имеющему более высокую температуру, чем первое» («Теплота не может переходить сама собой от более холодного тела к более тёплому») [14]. В современной формулировке согласно Второму началу термодинамики, любая физическая система, не обменивающаяся энергией с другими системами, стремится к наиболее вероятному равновесному состоянию – к так называемому состоянию с минимумом свободной энергии, или максимумом энтропии. Это можно выразить формулой, показывающей, что для любой замкнутой изолированной системы, а мы считаем, что наша Вселенная замкнута, энтропия всегда только возрастает:

dS= dQ/T^>0≥0

здесь dS – энтропия замкнутой системы, dQ – элементарное количество теплоты, T^>0 – температура.

На основании этого в 1865 году Клаузиус сделал вывод о тепловой смерти Вселенной [42] (Рис.14). Клаузиус сформулировал идею о «Тепловой смерти Вселенной» следующим образом. В космосе имеются горячие звёзды и холодное окружающее пространство, со временем звёзды должны остыть, а окружающее пространство немного нагреться, уровни энергии выровняются, не будет возможности совершить работу и наступит «Тепловая смерть Вселенной» (Рис.14). На основании Второго начала термодинамики доказана невозможность создания Вечного двигателя второго рода. То есть, для поддержания протекания или развития любого физического процесса необходим подвод энергии извне, в противном случае, возможен только постепенно затихающий процесс с диссипацией энергии в пространстве.

Иными словами, в замкнутой системе (которой, как считается, является наша Вселенная) без поступления энергии возможны местные локальные эволюционные процессы на уровне флуктуаций, в такой системе в целом могут протекать только процессы деградации. Вследствие чего, как писал Клаузиус, всё это должно привести к затуханию всех физических процессов. Но, в реальности, мы наблюдаем активные эволюционные процессы, происходящие во Вселенной, образование новых галактик и звёздных систем, развитие ряда космических объектов.

Рис.14. Тепловая смерть Вселенной

Отсюда следует вывод о не замкнутости Вселенной и об источниках энергии, которые обеспечивают возможность протекания эволюционных процессов. Попытка решить эту проблему на уровне загадочной «Тёмной энергии», на самом деле ничего не объясняет.