В первичной материи не было разделения на атомы, молекулы. Через 3 минуты температура упала до 1 млрд. К и начали происходить ядерные реакции: объединение протонов и нейтронов в ядра гелия. Приблизительно через 5 минут расширяющаяся плазма на 30% состояла из ядер гелия и на 70% — из атомов водорода. Впоследствии ядерные реакции затухали, но химический состав плазмы оставался неизменным. После окончания ядерных реакций Вселенная продолжала остывать и приблизительно через 1 млн. лет температура упала до 4 тыс. К и плазма превратилась в нейтральный газ.
Плазма была непрозрачна для определённого вида излучения (реликтовое излучение). Факт, что плазма и газ стали прозрачны, имеет принципиальное значение для дальнейшей эволюции Вселенной, т. к. до рекомбинации давление реликтового излучения мешало силам тяготения связать вещество в сгустки.
Современные
модели показали, что современная скорость расширения Вселенной — 
км/с.
Новой принципиальной чертой в развитии современного естествознания является признание тезиса о том, что материя имеет свойство самоорганизовываться — синергетика.
Взглянув сверху, можно увидеть т. н. ячейки Бинара:
Открытая система — система, обменивающаяся с внешней средой массой, энергией и информацией.
Важнейшей особенностью современного естествознания является его гуманизация, т. е. это комплексный подход, когда естественно-научные и гуманитарные дисциплины пытаются совместно описать биосоциальные явления в обществе с целью прогноза, контроля и управления его развитием.
Это направление тесно связано с вопросами устойчивого развития.
В классической термодинамике рассматриваются главным образом равновесные состояния системы, в которых параметры в элементарном объёме не изменяются за рассматриваемый интервал времени. Многие задачи инженерной практики решаются на этой основе. Однако для объяснения сути многих процессов, в том числе открытых систем, где происходят активные физические, химические, энергетические превращения, необходимо знать скорость трансформации энергии в каждый момент времени. В этом случае обычно сочетают термодинамический и кинетический подходы в описании свойств системы.
Развитие кинетической теории газов сделано Максвеллом. Он рассмотрел модель газа в виде системы огромного количества упругих шаров и установил, что в результате их столкновения в конечном итоге получается некоторое стационарное распределение скоростей, которое при данной температуре группируется около некоторой вероятнейшей скорости.
Согласно первому закону термодинамики:
.
Количество теплоты 
поглощается из внешней среды и расходуется
на:
;
, которая включает в себя работу
против сил внешнего давления 
по
изменению объёма 
, а также на
физико-химические превращения 
.
.
Опытная проверка первого закона проводится в калориметрах, в том числе для живых систем. При этом измеряется теплота, выделенная организмом в процессе метаболизма, при испарении, а также с продуктами выделения. Учёными подтверждено, что выделенная организмом теплота полностью соответствует энергии, полученной с питательными веществами — организм не является источником какой-либо другой энергии.
Второй закон термодинамики даёт критерий направленности процессов.
Всякое
изменение в состоянии системы описывается особой функцией — энтропией
(
), которая определяется суммарной величиной
поглощённых системой приведённых теплот. Это понятие ввёл Клазиус в 1851 году.
Он показал, что:
(1)
(2)
)
, (3)
т. е. энтропия не убывает в изолированных системах.
Распространяя эту теорию на Вселенную, Клазиус и Томсон пришли к выводу о «тепловой смерти Вселенной».
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.