Kohti uutta todellisuuskäsitystä – kvanttimekaniikka ja termodynaaminen energiavirta

Tarja Kallio-Tamminen

Tiivistelmä


Termodynamiikan yksinkertaisia ja yleispäteviä perusperiaatteita voidaan soveltaa luonnontutkimuksessa monilla eri alueilla. Albert Einstein totesi vuonna 1949, että termodynamiikka on kattavista fysikaalisista teorioista ainoa, jota ei varmasti tulla koskaan hylkäämään. Termodynamiikan toinen
pääsääntö hallitsee kaikkia palautumattomia,irreversiibeleitä, prosesseja. Tieto siitä, että lämpö ja energia ylipäätään siirtyvät aina korkeammista arvoista kohti matalampia, koskee myös mikroskooppisten hiukkassysteemien kehitystä. Tilastolliseen mekaniikkaan perustuva termodynamiikka ei kuitenkaan perinteisessä muodossaan sisällä riittäviä välineitä mikroskooppisten järjestelmien kuvaamiseen. Se pitäytyy todellisuuskuvailussaan suljettuihin hiukkassysteemeihin, kun taas hiljattain muotoiltu avointen järjestelmien tilastollinen mekaniikka tarkastelee todellisuutta energiamaisemana, jonka tiheyserot pyrkivät virtausten myötä tasoittumaan. Tämä energian ja vaikutuksen käsitteisiin perustuva kokonaisvaltainen kuvaus tarjoaa tarkastelunarvoisen kehikon, jossa entropian kasvu voidaan sovittaa yhteen evoluution ja yhä mutkikkaampien rakenteiden syntymisen kanssa. Myös monet kvanttimekaniikan keskeiset tulkintaongelmat aina mittausongelmaa myöten saavat uutta valaistusta.

Avainsanat


Tarja Kallio-Tamminen; fysiikka; maailmankuva; kvanttimekaniikka; termodynamiikka; suljetut systeemit; epälineaariset systeemit; avoimet järjestelmät; tilastollinen mekaniikka; energia; energiamaisema; energiavirta; entropia

Koko teksti:

PDF




Tieteessä tapahtuu © Tieteellisten seurain valtuuskunta, Ulkoasu Heikki Kalliomaa