Что такое энтропия? Какова её связь с вероятностью?

Энтропи́я — в естественных науках мера беспорядка системы, состоящей из многих элементов.

Дайте количественную формулировку второго начала термодинамики.

. Закон, определяющий направление тепловых процессов, можно сформулировать как закон возрастания энтропии: для всех происходящих в замкнутой системе тепловых процессов энтропия системы возрастает, максимально возможное значение энтропии замкнутой системы достигается в тепловом равновесии: rS і 0.
Данное утверждение принято считать количественной формулировкой второго закона термодинамики, открытого Р.Ю.Клаузиусом (его молекулярно-кинетическое истолкование дано Л.Больцманом).
Идеальному случаю — полностью обратимому процессу замкнутой системы — соответствует неизменяющаяся энтропия. Все естественные процессы происходят так, что вероятность состояния возрастает, что означает переход от порядка к хаосу. Значит, энтропия характеризует меру хаоса, которая для всех естественных процессов возрастает. В этой связи закон о невозможности вечного двигателя второго рода, закон о стремлении тел к равновесному состоянию получают свое объяснение.
49.В чем заключается сущность проблемы тепловой смерти Вселенной?

Клаузиус, рассматривая второе начало термодинамики, пришёл к выводу, что энтропия Вселенной как замкнутой системы стремится к максимуму, и в конце концов во Вселенной закончатся все макроскопические процессы. Это состояние Вселенной получило название «тепловой смерти». С другой стороны, Больцман высказал мнение, что нынешнее состояние Вселенной — это гигантская флуктуация (термин, характеризующий любое колебание или любое периодическое изменение), из чего следует, что большую часть времени Вселенная все равно пребывает в состоянии термодинамического равновесия («тепловой смерти»).

По мнению Ландау, ключ к разрешению этого противоречия лежит в области общей теории относительности: поскольку Вселенная является системой, находящейся в переменном гравитационном поле, закон возрастания энтропии к ней неприменим.

Поскольку второе начало термодинамики (в формулировке Клаузиуса) основано на предположении о том, что вселенная является замкнутой системой, возможны и другие виды критики этого закона. В соответствии с современными физическими представлениями мы можем говорить лишь о наблюдаемой части вселенной. На данном этапе человечество не имеет возможности доказать ни то, что вселенная есть замкнутая система, ни обратное.

В чем сущность концепций дальнодействия и близкодействия?

И.Ньютон считал, что гравитационные взаимодействия передаются посредством особой среды- эфира, не осязаемой и не ощущаемой нами, но способной передавать взаимодействие мгновенно. Таким образом это допускает бесконечно большую скорость распространения. ( v= s/t, если t→0 то v→∞ ). Это и составляет сущность принципа дальнодействия.
Согласно М.Фарадею электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает в окружающем пространстве электрическое и магнитное поля. Поле одного заряда действует на другой и наоборот. В основе представлений М.Фарадея об электрическом поле было понятие о силовых линиях. Дж.Клерк Максвелл сумел придать идеям Фарадея точную количественную форму он написал систему уравнений электромагнитного поля.

1.Максвелл сумел теоретически показать, что электромагнитные взаимодействия распространяются с конечной скоростью, равной скорости света в пустоте. Это фундаментальный результат, ставящий крест на концепции дальнодействия.
2.Фарадей предположил существование некоторой среды, посредством которой передается электромагнитное взаимодействие эфира.
•Оба эти пункта и составляют сущность принципа близкодействия.
51.В соответствии с квантовой теорией поле дискретно или непрерывно?

В классической теории, формирование которой в основном завершилось к началу 20 в., физическая картина мира складывается из двух элементов — частиц и полей. Частицы дискретны, а поля непрерывны; электромагнитное поле (электромагнитные волны) может порождаться и поглощаться, в то время как материальным точкам классической механики возникновение и исчезновение чуждо; наконец, электромагнитные волны могут, накладываясь, усиливать или ослаблять и даже полностью "гасить" друг друга, чего, разумеется, не происходит при наложении потоков частиц.

Кто и когда создал электромагнитную теорию поля?

В 1864 г. Дж. Максвелл создаёт теорию электромагнитного поля, согласно которой электрическое и магнитное поля существуют как взаимосвязанные составляющие единого целого — электромагнитного поля. Эта теория с единой точки зрения объясняла результаты всех предшествующих исследований в области электродинамики, и, кроме того, из неё вытекало, что любые изменения электромагнитного поля должны порождать электромагнитные волны, распространяющиеся в диэлектрической среде (в том числе, в пустоте) с конечной скоростью, зависящей от диэлектрической и магнитной проницаемости этой среды. Для вакуума теоретическое значение этой скорости было близко к экспериментальным измерениям скорости света, полученным на тот момент, что позволило Максвеллу высказать предположение (впоследствии подтвердившееся), что свет является одним из проявлений электромагнитных волн.

Теория Максвелла уже при своем возникновении разрешила ряд принципиальных проблем электромагнитной теории, предсказав новые эффекты и дав надежную и эффективную математическую основу описанию электромагнитных явлений. Однако при жизни Максвелла наиболее яркое предсказание его теории — предсказание существования электромагнитных волн — не получило прямых экспериментальных подтверждений.