بدأ كل شيء مليء بالوعود. لذا ، على الرغم من الاندفاع الحماسي العرضي للمستعرات الأعظمية وغيرها من الإسراف السماوي ، فقد أصبح من الواضح بشكل متزايد أن كوننا يزداد قليلاً.
يتطلب القانون الثاني للديناميكا الحرارية (القانون المتعلق بالأنتروبيا) أن يذهب كل شيء إلى الوعاء بمرور الوقت - لأن أي شيء يحدث هو فرصة لتبديد الطاقة.
الكون مليء بالطاقة ويجب أن يظل كذلك دائمًا ، ولكن هذه الطاقة يمكن أن تحدث شيئًا مثيرًا للاهتمام فقط إذا كان هناك درجة من عدم التوازن الحراري. على سبيل المثال ، إذا أخرجت بيضة من الثلاجة وأفلتها في الماء المغلي ، فإنها تطبخ. نشاط مفيد وجدير بالاهتمام ، حتى لو لم يكن فعالًا جدًا - نظرًا لأن الكثير من الحرارة من الموقد يتبدد فقط في المطبخ ، بدلاً من الاحتفاظ به لطهي المزيد من البيض.
ولكن ، من ناحية أخرى ، إذا أسقطت بيضة مطبوخة بالفعل ومسخنة بالفعل في نفس الماء المغلي ... حسنًا ، ما هي الفائدة؟ لا يتم عمل مفيد ، لا يحدث شيء من الملاحظ حقا.
هذه هي تقريبًا الفكرة الكامنة وراء زيادة الكون. كل شيء من الملاحظ يحدث في الكون ينطوي على نقل الطاقة وفي كل عملية نقل من هذا القبيل يتم فقدان بعض الطاقة من هذا النظام. لذا ، باتباع القانون الثاني حتى نهايته المنطقية ، ينتهي بك الأمر في النهاية إلى كون في حالة توازن حراري مع نفسه. عند هذه النقطة ، لم يتبق أي تدرجات متوازنة لدفع نقل الطاقة - أو لطهي البيض. بشكل أساسي ، لن يحدث أي شيء آخر جدير بالملاحظة مرة أخرى - حالة تعرف باسم الموت الحراري.
صحيح أن الكون المبكر كان في البداية في حالة توازن حراري ، ولكن كان هناك أيضًا الكثير من طاقة الجاذبية الكامنة. لذا ، فإن المادة (الفاتحة والداكنة) "متكتلة" - مما يخلق الكثير من الاختلال الحراري - ومن هناك يمكن أن تحدث جميع أنواع الأشياء المثيرة للاهتمام. لكن قدرة الجاذبية على المساهمة بعمل مفيد للكون لها حدودها أيضًا.
في عالم ثابت ، نقطة النهاية لكل هذا التكتل هي مجموعة من الثقوب السوداء - تعتبر كائنات في حالة انتروبيا عالية ، لأن أي شيء يحتوي عليه لم يعد ينخرط في نقل الطاقة. إنه يجلس هناك فقط - وبصرف النظر عن بعض همسات إشعاع هوكينج ، سيبقى جالسًا هناك حتى النهاية (في googol أو حتى سنوات) تتبخر الثقوب السوداء.
قد لا تحقق محتويات الكون المتوسع أبدًا حالة من أقصى الكون لأن التمدد نفسه يزيد من قيمة الكون الأقصى لهذا الكون - ولكن لا يزال ينتهي بك الأمر مع أكثر من مجموعة من الأقزام البيضاء المعزولة والشيخوخة - التي تتلاشى في النهاية الخروج وتبخروا بأنفسهم.
من الممكن تقدير الإنتروبيا الحالي لكوننا عن طريق حساب مكوناته المختلفة - التي لها مستويات مختلفة من كثافة الكون. في الجزء العلوي من المقياس توجد ثقوب سوداء - وفي الأسفل توجد نجوم مضيئة. يبدو أن هذه النجوم هي محتوى حراري محليًا - حيث تقوم الشمس على سبيل المثال بتسخين الأرض مما يتيح حدوث جميع أنواع الأشياء المثيرة للاهتمام هنا. لكنها عملية محدودة بوقت وما تفعله الشمس في الغالب هو إشعاع الطاقة بعيدًا إلى الفضاء الخالي.
قام كل من Egan و Lineweaver مؤخرًا بإعادة حساب الكون الحالي للكون القابل للرصد - واكتسبوا قيمة أكبر من التقديرات السابقة (وإن كنا نتحدث 1 × 10104 - بدلاً من 1 × 10103). هذا إلى حد كبير نتيجة لدمج الإنتروبيا التي ساهمت بها الثقوب السوداء الهائلة المعترف بها مؤخرًا - حيث يتناسب إنتروب الثقب الأسود مع حجمه.
هذا يشير إلى أن كوننا هو أبعد قليلاً عن المسار نحو الموت الحراري مما كنا نعتقد في السابق. استمتع بها مادمت تستطيع.
قراءة متعمقة: إيجان ، سي. و Lineweaver ، C.H. (2010) تقدير أكبر للانتروبيا للكون http://arxiv.org/abs/0909.3983
