Minden ígérettel kezdődött. Tehát, a szupernóvák és más égi extravagánsok alkalmi lelkes kitörése ellenére, egyre nyilvánvalóbbá válik, hogy univerzumunk egyre kicsit tovább halad.
A termodinamika második törvénye (az entrópiáról szóló törvény) megköveteli, hogy minden idővel felcsavarodjon - mivel bármi, ami történik, lehetőséget ad az energia eloszlására.
Az univerzum tele van energiával, és ennek mindig meg kell maradnia, de ez az energia csak akkor hozhat érdekes eseményeket, ha fennáll bizonyos fokú termikus egyensúlytalanság. Például, ha kiveszi egy tojást a hűtőszekrényből, és forrásban lévő vízbe dobja, akkor főz. Hasznos és érdemes tevékenység, még ha nem is nagyon hatékony - mivel a tűzhely sok hője csak a konyhába oszlik el, ahelyett, hogy több tojás főzésére szolgálna.
De másrészt, ha egy már főtt, már felmelegített tojást csepp ugyanabba a forrásban lévő vízbe ... nos, mi az értelme? Semmi hasznos munkát nem végeznek, semmi figyelemre méltó tényleg nem történik meg.
Nagyjából ez az ötlet a növekvő entrópia mögött. Minden, ami az univerzumban történik, magában foglalja az energiaátadást, és minden ilyen átvitelnél elveszik az energia a rendszerből. Tehát, követve a második törvényt, annak logikus következtetésére, végül egy világegyetemgel végződik, amely termikus egyensúlyban van önmagával. Ezen a ponton nincs hátrányos egyensúlyi gradiens az energiaátvitel elősegítéséhez vagy a tojás főzéséhez. Alapvetően semmi más nem fog megismétlődni - a hőhalál néven ismert állapot.
Igaz, hogy a korai világegyetem kezdetben termikus egyensúlyban volt, de a gravitációs potenciál energiája is sok volt. Tehát az anyag (világos és sötét is) „összecsomódott” - sok termikus egyensúlytalanságot hozott létre -, és onnan mindenféle érdekes dolog történt. De a gravitációnak az a képessége, hogy hasznos munkát járjon el az univerzumban, szintén korlátozza.
Egy statikus univerzumban ennek a csomópontnak a végpontja a fekete lyukak gyűjteménye - nagy entrópiás állapotú tárgyaknak tekinthetők, mivel bármi is, amit tartalmaznak, már nem vesz részt az energiaátadásban. Csak ül ott - és a Hawking-sugárzás néhány suttogásától eltekintve csak ott fog ülni, amíg végül (kb. Googolban) a fekete lyukak elpárolognak.
A táguló univerzum tartalma soha nem érheti el a maximális entrópia állapotát, mivel maga a tágulás növeli a maximális entrópia értékét abban az univerzumban - de ennek ellenére nem sokkal többet ér el, mint egy izolált és öregedő fehér törpe gyűjteménye, amely végül felforródik. ki és elpárolognak maguk.
Világegyetemünk jelenlegi entrópiáját becsülhetjük különféle alkotóelemeinek összeadásával - amelyek eltérő szintű entrópiájúak. A skála tetején fekete lyukak vannak, alján pedig világító csillagok. Ezek a csillagok lokálisan entalpikusnak tűnnek - ahol például a Nap melegíti a Földet, lehetővé téve mindenféle érdekes esemény megtörténését itt. De ez egy időben korlátozott folyamat, és a Nap többnyire az energiát az üres térbe sugározza.
Egan és a Lineweaver a közelmúltban újra kiszámította a megfigyelhető világegyetem jelenlegi entrópiáját - és olyan értéket kapott, amely nagyságrenddel nagyobb, mint a korábbi becslések (bár beszélünk 1 × 10104 - 1 × 10 helyett103). Ez nagyrészt annak eredménye, hogy beépítjük a nemrégiben elismert szupermasszív fekete lyukak entrópiáját - ahol a fekete lyuk entrópiája arányos a méretével.
Tehát ez azt sugallja, hogy univerzumunk kissé messzebb van a hőhalál felé vezető úton, mint azt korábban gondoltuk. Élvezd amíg tudod.
További irodalom: Egan, C.A. és a Lineweaver, C.H. (2010) A világegyetem entrópiájának nagyobb becslése http://arxiv.org/abs/0909.3983
