Sve je počelo tako puno obećanja. Dakle, unatoč povremenom entuzijastičnom izbijanju supernova i ostalim nebeskim ekstravagancijama, postaje sve očiglednije da se naš svemir pomalo popravlja.
Drugi zakon termodinamike (onaj o entropiji) zahtijeva da sve ide s vremenom - jer sve što se dogodi prilika je za rasipanje energije.
Svemir je pun energije i uvijek bi trebao ostati takav, ali ta energija može učiniti nešto zanimljivo samo ako postoji stupanj toplinske neravnoteže. Na primjer, ako izvadite jaje iz hladnjaka i bacite u kipuću vodu, ono se kuha. Korisna i vrijedna aktivnost, čak i ako ne baš učinkovita - budući da se puno topline iz štednjaka rasipa u kuhinju, umjesto da se zadrži za kuhanje više jaja.
Ali, s druge strane, ako već kuhano, već zagrijano jaje bacite u istu kipuću vodu ... pa, u čemu je stvar? Ne radi se ništa korisno, ništa posebno se ne događa.
To je otprilike ideja iza povećanja entropije. Sve napomene koje se događaju u svemiru uključuju prijenos energije i pri svakom takvom transferu gubi se nešto energije iz tog sustava. Dakle, slijedeći drugi zakon do njegovog logičnog zaključka, na kraju završite sa svemirom u toplinskoj ravnoteži sa samim sobom. U tom trenutku ne preostaju nikakvi ravnotežni gradijenti koji omogućuju prijenos energije - ili kuhanje jaja. U biti se više ništa neće ponoviti - stanje poznato kao toplotna smrt.
Točno je da je rani svemir u početku bio u toplinskoj ravnoteži, ali bilo je i puno gravitacijske potencijalne energije. Dakle, materija (i svijetla i tamna) je "skupljena" - stvarajući puno toplinske neravnoteže - i odatle su se mogle dogoditi sve vrste zanimljivosti. Ali sposobnost gravitacije da doprinese korisnom radu u svemiru također ima svoja ograničenja.
U statičkom svemiru krajnja je točka ovog skupa skupljanje crnih rupa - za koje se smatra da su predmeti u stanju visoke entropije, jer sve što sadrže više ne uključuje prijenos energije. Tamo samo sjedi - i osim nekoliko šaputanja Hawkingove radijacije, samo će tamo sjediti sve dok na kraju (u googolu ili otprilike godinama) crne rupe ne ispare.
Sadržaj svemira koji se širi možda nikada neće postići stanje maksimalne entropije jer samo širenje povećava vrijednost maksimalne entropije za taj svemir - ali vi ipak završite sa ne mnogo više od zbirke izoliranih i starenja bijelih patuljaka - koji se na kraju zbunjuju vani i ispari se.
Sadašnju entropiju našeg svemira moguće je procijeniti nabrajanjem njegovih različitih komponenti - koje imaju različitu razinu gustoće entropije. Na vrhu ljestvice nalaze se crne rupe - a na dnu su svjetlucave zvijezde. Čini se da su ove zvijezde lokalno entalpske - na primjer, Sunce zagrijava Zemlju omogućujući ovdje da se događaju svakakve zanimljivosti. Ali to je vremenski ograničen proces i ono što Sunce uglavnom radi jest zračiti energiju u prazan prostor.
Egan i Lineweaver nedavno su ponovno izračunali trenutnu entropiju promatranog svemira - i dobili su vrijednost koja je za red veće od prethodnih procjena (iako govorimo o 1 × 10104 - umjesto 1 × 10103). To je uglavnom rezultat uključivanja entropije koju su pridonijele nedavno prepoznate supermasivne crne rupe - gdje je entropija crne rupe proporcionalna njenoj veličini.
Dakle, ovo sugerira da je naš svemir malo dalje niz put prema toplinskoj smrti nego što smo prije mislili. Uživajte dok možete.
Daljnje čitanje: Egan, C.A. i Lineweaver, C.H. (2010) Veća procjena entropije svemira http://arxiv.org/abs/0909.3983
