Находилась ли Вселенная сразу после Большого взрыва в состоянии чрезвычайно низкой или чрезвычайно высокой энтропии?

Теория фазового пространства предполагает, что самая большая область зернистости курса, п , в фазовом пространстве, п , — точка фазового пространства с наибольшей энтропией. Таким образом, он находится в тепловом равновесии с окружающими его областями зернистости.

Теперь, когда получен график зависимости интенсивности от частоты для реликтового излучения (космического микроволнового фона), видна кривая, почти идентичная кривой Планка, представляющая излучение черного тела. Наблюдается, что температура реликтового излучения почти однородна по всей Вселенной, а кривая излучения черного тела представляет собой точку теплового равновесия для системы. Поскольку реликтовое излучение имеет ту же кривую, что и излучение черного тела, это предполагает, что при рождении космического микроволнового фона Вселенная находилась в состоянии теплового равновесия.

Возвращаясь к фазовому пространству, о котором говорилось в первом абзаце, поскольку Вселенная находилась в состоянии теплового равновесия, она находилась в точке наивысшей энтропии.

Однако, конечно, из-за второго закона термодинамики энтропия Вселенной должна была бы уменьшаться, поэтому энтропия Вселенной не могла бы быть в таком высоком состоянии так скоро после ее рождения, поэтому она должна конечно, начинаются в состоянии с низкой энтропией.

Так в чем же дело? Вселенная начиналась с очень низкой энтропии или с очень высокой? Все ли мои объяснения здесь логичны или совершенно неточны?

Как вы думаете, почему Вселенная находилась в состоянии равновесия в любое время после Большого взрыва?
Разве вопрос большой и малой энтропии в ранней Вселенной не является открытым?
В гравитационной системе (такой как Вселенная) нет состояния теплового равновесия, потому что гравитационные системы имеют отрицательную удельную теплоемкость (поэтому вещи не развиваются в сторону однородной температуры, которая соответствует маловероятному состоянию). Как только Вселенная достаточно остынет, чтобы гравитация могла играть роль, она сможет исследовать гораздо более вероятные состояния, чем однородная плотность, посредством гравитационного коллапса; энтропия, учитывающая эти состояния, следовательно, увеличивается.

Ответы (1)

Вы упустили из виду гравитационную энтропию.

Энтропия горизонта черной дыры определяется выражением:

С "=" к А 4 ℓ п 2

где А площадь горизонта, к постоянная Больцмана и ℓ п есть постоянная Планка. Эта энтропия абсолютно огромна, поэтому, если вы возьмете равномерно распределенный газ, находящийся в тепловом равновесии, и сконцентрируете его в черной дыре, вы значительно увеличите энтропию.

Таким образом, вы совершенно правы в том, что, игнорируя гравитационную энтропию, энтропия материи/энергии изначально была максимальной, но включите гравитационную энтропию, и вы добавляете много возможностей для увеличения энтропии.

Об этой области ведется много споров, и, в частности, это одна из любимых тем Роджера Пенроуза. Погуглив энтропию вселенной Пенроуза или что-то в этом роде, вы найдете множество соответствующих статей, таких как эта .

Находилась ли Вселенная сразу после Большого взрыва в состоянии чрезвычайно низкой или чрезвычайно высокой энтропии?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v