Диссипация энергии

ДИССИПАЦИЯ ЭНЕРГИИ, переход части энергии упорядоченных процессов (кинетической энергии движущегося тела, энергии электрического тока и т. п.) в энергию неупорядоченных процессов, в конечном счёте - в теплоту. Системы, в которых энергия упорядоченного движения с течением времени убывает за счёт диссипации энергии, переходя в другие виды энергии, например в теплоту или излучение, называются диссипативными системами. Для учёта процессов диссипации энергии в таких системах при определённых условиях может быть введена диссипативная функция. Если диссипация энергии происходит в замкнутой системе, то энтропия системы возрастает. Диссипация  энергии в открытых системах, обусловленная процессами уноса энергии из системы, например в виде излучения, может приводить к уменьшению энтропии рассматриваемой системы при увеличении полной энтропии системы и окружающей среды. Это, в частности, обеспечивает важную роль процессов диссипации энергии в уменьшении удельной энтропии вещества на стадиях образования галактик и звёзд в теории горячей Вселенной. Благодаря диссипации энергии газ вещества в горячей Вселенной формирует плотные объекты (звёзды, планеты).

Газ частиц скрытой массы (полагаемых в большинстве космологических моделей слабовзаимодействующими) является бесстолкновительным, и диссипация энергии в таком газе за счёт излучения или испарения энергичных частиц не эффективна и не может привести к образованию плотных объектов скрытой массы. Тем не менее, движение газа бесстолкновительных частиц в переменном гравитационном поле вещества, сжимающегося за счёт диссипации энергии, приводит к эффективной диссипации энергии в этом газе и его сжатию по закону ρ(t)∞ρ_b(t)^3/4, где ρ(t) - плотность газа бесстолкновительных частиц, ρ_b(t) - плотность барионного вещества. Это может объяснять конденсацию частиц скрытой массы в галактиках. С другой стороны, различие в механизмах диссипации энергии в барионном веществе и газе частиц скрытой массы, по-видимому, объясняет отличие в их распределении в галактиках: светящееся барионное вещество сосредоточено в центральной видимой части галактик, в то время как скрытая масса формирует массивные гало на периферии галактик вне их видимой области.

М. Ю. Хлопов.