Примирение «Большого сжатия» со 2-м законом термодинамики

Предположим сценарий «Большого сжатия» (вселенная схлопнется до сингулярности). В этом случае я думаю обо всей вселенной как об изолированной системе; в сценарии «Большого сжатия», как мне кажется, сама гравитация будет действовать как «стены» системы, удерживая всю материю и энергию внутри. Таким образом, по второму закону термодинамики энтропия будет возрастать. Однако, похоже, уменьшается (все вместе разбивается).

Я знаю, что черные дыры обходят это за счет излучения Хокинга, но это излучение черных дыр во вселенную. В сценарии большого сжатия, по определению, нет вселенной, в которую могло бы уйти излучение, потому что сама Вселенная коллапсирует, унося с собой все излучение.

Интересная книга о роли энтропии в эволюции Вселенной: From Eternity to Here .
Хью Прайс подробно рассмотрел эту тему в своей книге 1996 года «Стрела времени и точка Архимеда» ( prce.hu/w/TAAP.html ). Прайс утверждает, что энтропия действительно должна уменьшаться во время большого сжатия, потому что это время, противоположное большому взрыву, при котором энтропия увеличивается. Обратите внимание, однако, что из-за более поздних наблюдений расширение Вселенной в настоящее время считается ускоряющимся (причина которого неизвестна, но упоминается как «темная энергия»), поэтому больше не считается, что большое сжатие произойдет. происходить. (Однако это не решает вопроса!)

Ответы (1)

По моему мнению (которое, конечно, не является общепринятым, но которое может быть действительным в качестве ответа), заключается в том, что здесь есть большое противоречие, и обычно оно квазиразрешается в аргументах Большого кризиса путем принятия или даже постулирования дополнительных принципов.

В первую очередь имеет место большое непонимание (а может и искажение) 2-го закона (подсказка: работа И.Пригожина, например " От бытия к становлению ", а также книга " Обобщенная термодинамика " Кинана , Хацопулос). В этих ссылках фактически излагаются очень общие формы 2-го Закона (которые делают очевидной ограниченную формулировку в популярных толкованиях и учебниках), которые на самом деле (как можно проверить экспериментально) позволяют формам создаваться и самоорганизовываться.

Предыдущий абзац пытается воздать должное 2-му Закону.

Что касается Большого сжатия, следует помнить, что это спекулятивная гипотеза. Один из способов примириться с энтропией состоит в том, что сжатие не является обратным расширением (как в Большом Взрыве). Другой заключается в том, что Общая теория относительности (т.е. гравитация) в конечном итоге преобладает как более фундаментальная (второй закон считается не таковой) и таким образом разрешает любой конфликт.

ОБНОВЛЯТЬ:

Кроме того, согласно Р. ПенроузуНовый разум Императора »), в этом смысле может существовать большая энтропийная разница между большим взрывом и большим сжатием ; Большой взрыв был очень низкоэнтропийным из-за того, что он чрезвычайно изотропен (во всяком случае, его можно разделить, он будет иметь очень похожие свойства), с другой стороны, Большой взрыв, хотя сингулярность может иметь очень высокую энтропию, если эта сингулярность очень нерегулярна (например, неизотропный и т. д.) (см. « Стрела времени »).

ОБНОВЛЕНИЕ2:

Есть некоторые философские дебаты о том, является ли время «иллюзией» или «реальной вещью». Дебаты вращаются вокруг СТО (геометрия пространства-времени Минковского), а в последнее время и вокруг ОТО (решения Геделя для ОТО, термодинамика как инвариантные часы в ОТО и т. д. ..). См. эту статью о временных стрелах в пространстве-времени (и ссылки в ней), в которой обсуждаются эти проблемы, а также указываются вопросы о термодинамике, большом взрыве и большом охлаждении/большом сжатии.