Lämpökuolema?

Cosmos1

Milloin KAIKKI loppuu? Tai onko ylipäätään mahdollista, että kaikki loppuisi? Ilmeisesti on kaksi vastakkaista näkemystä, mutta kumpi niistä on nykyfysiikan valossa vakuuttavampi?

***1) Kaikki mielenkiintoinen toiminta loppuu lopullisesti, kun kaikki energia on muuttunut käyttökelvottomaan muotoon. Tätä kutsutaan universumin lämpökuolemaksi. Syynä on termodynamiikan toinen pääsääntö. Tämä tapahtunee aikaskaalassa: 10^120 … 10^150 vuotta. Jos siis kaikki universumin lokaalit rakenteet eivät ole muista syistä johtuen hajonneet tuohon mennessä; joka kylläkin toki todennäköisesti tapahtunee jo paljon aiemmin, niin ne hajoavat joka tapauksessa tuossa aikaskaalassa tilastollisesti äärimmäisen suurella todennäköisyydellä.

***2) Kaikki mielenkiintoinen toiminta ei universumin näennäisen lämpökuoleman seurauksena lopukaan lopullisesti, koska energia tai osa siitä keräytyy jälleen yhteen kvanttifluktuaatioiden johdosta. Tällöin se onkin jälleen käyttökelpoista uutena entropian lisääntymisen lähteenä. Tätä kutsutaan tilastollisesti määrittyväksi Poincare-syklisyydeksi. Edellytyksenä on avoin universumi, johon kosmologiset havainnot viittaavat hyvin vahvasti. Tämä syklisyys tapahtunee nykyisen näkyvän universumin massan mittakaavassa aikaskaalassa: 10^(10^50) … 10^(10^60) vuotta. Tämä aikaskaala on suunnattoman paljon pidempi kuin lämpökuoleman aikaskaala. Jatkokysymys tähän skenaarioon liittyen on se, tarkoittaako tämä sitä, että kaikki fysikaalisesti mahdolliset äärellisen keston omaavat tapahtumat; käytännössä universumin vaihtoehtoiset historiat ja siten niiden osajoukot, tulevat tapahtumaan ennemmin tai myöhemmin? Ja vielä jatkokysymys tähän liittyen, tulevatko kaikki fysikaalisesti mahdolliset äärellisen keston omaavat tapahtumat tapahtumaan tässä skenaariossa äärettömän monta kertaa?

12

1009

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Big Rip

      Koska maailmankaikkeuden laajentuessa tavallisen aineen, säteilyn ja pimeän aineen tiheys vähenee nopeammin kuin pimeän energian tiheys, tulee maailmankaikkeudesta lopulta pimeä energia-voittoinen. Toisin sanoen maailmankaikkeuden koon kaksinkertaistuessa pimeän energian tiheys pysyy likimain vakiona, mutta muun aineen ja energian tiheys muuttuu kahdeksan kertaa pienemmäksi.

      Nykyisten havaintojen mukaan pimeän energian energiatiheys maailmankaikkeudessa on jo nyt suurempi kuin muun aineen ja energian tiheys. Maailmankaikkeus tulee laajentumaan eksponentiaalisesti ja sen lopullisena kohtalona on repeytyminen (Big Rip).

      • 9+20

        Mutta mitä se oikeastaan käytännössä tarkoittaa, että jokainen maailmankaikkeuden piste laajenisi Big Ripin mukaisesti kiihtyvällä vauhdilla? Kuulostaa samankaltaiselta kuin inflaatio. Miksi inflaatio jatkui maailmankaikkeuden alussa vain hyvin lyhyen ajan, mutta jatkuisi nyt sitten kuitenkin loputtomiin? Mistä moinen epäjatkuvuus?

        Jokin tekijä pysäytti inflaation maailmankaikkeuden alkuhetkillä. Eikö se pysäytä sen myös myöhemmin, siis ennemmin tai myöhemmin, ainakin jos avaruuden jatkuvasti kiihtyvä laajeneminen vaatii edes jonkinverran energiaa? Loputtomasti jatkuva kiihtyvä laajeneminen johtaisi melko nopeasti siihen, että avaruuden tilavuus kasvaisi käsittämättömän suureksi ja lähestyisi raja-arvona ääretöntä.


      • Big Rip
        9+20 kirjoitti:

        Mutta mitä se oikeastaan käytännössä tarkoittaa, että jokainen maailmankaikkeuden piste laajenisi Big Ripin mukaisesti kiihtyvällä vauhdilla? Kuulostaa samankaltaiselta kuin inflaatio. Miksi inflaatio jatkui maailmankaikkeuden alussa vain hyvin lyhyen ajan, mutta jatkuisi nyt sitten kuitenkin loputtomiin? Mistä moinen epäjatkuvuus?

        Jokin tekijä pysäytti inflaation maailmankaikkeuden alkuhetkillä. Eikö se pysäytä sen myös myöhemmin, siis ennemmin tai myöhemmin, ainakin jos avaruuden jatkuvasti kiihtyvä laajeneminen vaatii edes jonkinverran energiaa? Loputtomasti jatkuva kiihtyvä laajeneminen johtaisi melko nopeasti siihen, että avaruuden tilavuus kasvaisi käsittämättömän suureksi ja lähestyisi raja-arvona ääretöntä.

        Inflaatiossa maailmankaikkeuden alussa maailma laajeni yli valonnopeudella. Ja kuten sanoit, tapahtuma kesti hyvin lyhyen aikaa.

        En pitäisi tätä inflaatiota samanlaisena ilmiönä kuin pimeän energian aiheuttamaa laajenemista.

        >>>Miksi inflaatio jatkui maailmankaikkeuden alussa vain hyvin lyhyen ajan, mutta jatkuisi nyt sitten kuitenkin loputtomiin? Mistä moinen epäjatkuvuus? >>>

        Pimeän energian aiheuttama laajeneminen on ollut epäjatkuvaa, sillä se alkoi teorian mukaan noin 6 miljardia vuotta sitten. Eli maailmankaikkeus oli nykyiseen ikäänsä 13,8 miljardia vuotta verrattuna vasta hieman alle puolet iältään.

        >>>Eikö se pysäytä sen myös myöhemmin, siis ennemmin tai myöhemmin, ainakin jos avaruuden jatkuvasti kiihtyvä laajeneminen vaatii edes jonkinverran energiaa?>>>

        Nykyisin näyttää siltä, että tavallisen aineen, säteilyn ja pimeän aineen tiheys vähenee nopeammin kuin pimeän energian tiheys. Tällöin pimeän energian vastavoima gravitaatio heikkenee jatkuvasti nopeammin kuin pimeän energian laajentava vaikutus. Siinä tapauksessa se ei voi pysähtyä, vaikka toki laajenemisnopeudessa voisi tapahtua muutoksia.

        >>>Loputtomasti jatkuva kiihtyvä laajeneminen johtaisi melko nopeasti siihen, että avaruuden tilavuus kasvaisi käsittämättömän suureksi ja lähestyisi raja-arvona ääretöntä. >>>

        "Melko nopeasti" on suhteellinen käsite. Jos olen ymmärtänyt oikein, laajenemisen kiihtyminen on vielä varsin vaatimatonta. Kestää vielä biljoonia vuosia ennen kuin kaukaisimmat galaksit joutuvat niin kauas, että valo ei enää saavuta niistä meitä, eli ne etääntyisivät yli valon nopeudella meistä.

        Tätä aikaa on hyvä verrata esim. siihen, että Aurinko muuttuu jo noin puolentoista miljardin vuoden kuluttua niin kuumaksi (laajentuessaan punaiseksi jättiläiseksi), että elämä maapallolla käy mahdottomaksi.

        Lopputulos on ääretön avaruus ja kaiken repeytyminen. Kuulostaa itsestäni todella hienolta lopulta universumille!! Paljon paremman kuuloista kuin lämpökuolema, joka on kuin hidasta kidutusta. Mutta nämä ovat vain mielikuvia.


      • Big Rip
        Big Rip kirjoitti:

        Inflaatiossa maailmankaikkeuden alussa maailma laajeni yli valonnopeudella. Ja kuten sanoit, tapahtuma kesti hyvin lyhyen aikaa.

        En pitäisi tätä inflaatiota samanlaisena ilmiönä kuin pimeän energian aiheuttamaa laajenemista.

        >>>Miksi inflaatio jatkui maailmankaikkeuden alussa vain hyvin lyhyen ajan, mutta jatkuisi nyt sitten kuitenkin loputtomiin? Mistä moinen epäjatkuvuus? >>>

        Pimeän energian aiheuttama laajeneminen on ollut epäjatkuvaa, sillä se alkoi teorian mukaan noin 6 miljardia vuotta sitten. Eli maailmankaikkeus oli nykyiseen ikäänsä 13,8 miljardia vuotta verrattuna vasta hieman alle puolet iältään.

        >>>Eikö se pysäytä sen myös myöhemmin, siis ennemmin tai myöhemmin, ainakin jos avaruuden jatkuvasti kiihtyvä laajeneminen vaatii edes jonkinverran energiaa?>>>

        Nykyisin näyttää siltä, että tavallisen aineen, säteilyn ja pimeän aineen tiheys vähenee nopeammin kuin pimeän energian tiheys. Tällöin pimeän energian vastavoima gravitaatio heikkenee jatkuvasti nopeammin kuin pimeän energian laajentava vaikutus. Siinä tapauksessa se ei voi pysähtyä, vaikka toki laajenemisnopeudessa voisi tapahtua muutoksia.

        >>>Loputtomasti jatkuva kiihtyvä laajeneminen johtaisi melko nopeasti siihen, että avaruuden tilavuus kasvaisi käsittämättömän suureksi ja lähestyisi raja-arvona ääretöntä. >>>

        "Melko nopeasti" on suhteellinen käsite. Jos olen ymmärtänyt oikein, laajenemisen kiihtyminen on vielä varsin vaatimatonta. Kestää vielä biljoonia vuosia ennen kuin kaukaisimmat galaksit joutuvat niin kauas, että valo ei enää saavuta niistä meitä, eli ne etääntyisivät yli valon nopeudella meistä.

        Tätä aikaa on hyvä verrata esim. siihen, että Aurinko muuttuu jo noin puolentoista miljardin vuoden kuluttua niin kuumaksi (laajentuessaan punaiseksi jättiläiseksi), että elämä maapallolla käy mahdottomaksi.

        Lopputulos on ääretön avaruus ja kaiken repeytyminen. Kuulostaa itsestäni todella hienolta lopulta universumille!! Paljon paremman kuuloista kuin lämpökuolema, joka on kuin hidasta kidutusta. Mutta nämä ovat vain mielikuvia.

        Korjaus: Maailmakaikkeus oli tietenkin hieman YLI puolet iältään, kun kiihtyvä laajeneminen alkoi 6 miljardia vuotta sitten = 13,8 - 6 = 7,8.


      • 12plus17
        Big Rip kirjoitti:

        Inflaatiossa maailmankaikkeuden alussa maailma laajeni yli valonnopeudella. Ja kuten sanoit, tapahtuma kesti hyvin lyhyen aikaa.

        En pitäisi tätä inflaatiota samanlaisena ilmiönä kuin pimeän energian aiheuttamaa laajenemista.

        >>>Miksi inflaatio jatkui maailmankaikkeuden alussa vain hyvin lyhyen ajan, mutta jatkuisi nyt sitten kuitenkin loputtomiin? Mistä moinen epäjatkuvuus? >>>

        Pimeän energian aiheuttama laajeneminen on ollut epäjatkuvaa, sillä se alkoi teorian mukaan noin 6 miljardia vuotta sitten. Eli maailmankaikkeus oli nykyiseen ikäänsä 13,8 miljardia vuotta verrattuna vasta hieman alle puolet iältään.

        >>>Eikö se pysäytä sen myös myöhemmin, siis ennemmin tai myöhemmin, ainakin jos avaruuden jatkuvasti kiihtyvä laajeneminen vaatii edes jonkinverran energiaa?>>>

        Nykyisin näyttää siltä, että tavallisen aineen, säteilyn ja pimeän aineen tiheys vähenee nopeammin kuin pimeän energian tiheys. Tällöin pimeän energian vastavoima gravitaatio heikkenee jatkuvasti nopeammin kuin pimeän energian laajentava vaikutus. Siinä tapauksessa se ei voi pysähtyä, vaikka toki laajenemisnopeudessa voisi tapahtua muutoksia.

        >>>Loputtomasti jatkuva kiihtyvä laajeneminen johtaisi melko nopeasti siihen, että avaruuden tilavuus kasvaisi käsittämättömän suureksi ja lähestyisi raja-arvona ääretöntä. >>>

        "Melko nopeasti" on suhteellinen käsite. Jos olen ymmärtänyt oikein, laajenemisen kiihtyminen on vielä varsin vaatimatonta. Kestää vielä biljoonia vuosia ennen kuin kaukaisimmat galaksit joutuvat niin kauas, että valo ei enää saavuta niistä meitä, eli ne etääntyisivät yli valon nopeudella meistä.

        Tätä aikaa on hyvä verrata esim. siihen, että Aurinko muuttuu jo noin puolentoista miljardin vuoden kuluttua niin kuumaksi (laajentuessaan punaiseksi jättiläiseksi), että elämä maapallolla käy mahdottomaksi.

        Lopputulos on ääretön avaruus ja kaiken repeytyminen. Kuulostaa itsestäni todella hienolta lopulta universumille!! Paljon paremman kuuloista kuin lämpökuolema, joka on kuin hidasta kidutusta. Mutta nämä ovat vain mielikuvia.

        Vastauksesi oli selventävä. Oletettavasti tuo tarkoittaisi sitä, että päädytään tilanteeseen, jossa avaruuden tilavuus lähenee raja-arvona ääretöntä, sen laajenemisnopeus lähenee raja-arvona ääretöntä, sen sisältämä pimeän energian määrä lähestyy raja-arvona ääretöntä ja sen energiatiheys lähestyy raja-arvona nollaa. En kuitenkaan ole oikein vakuuttunut siitä, että tuo tila tarkoittaisi sitä, että mitään mielenkiintoista ei enää koskaan voisi tapahtua.

        Mitenkäs esimerkiksi teoriat, joiden mukaan rinnakkaiset universumit sijaitsevat samassa tilassa, mutta hyvin kaukana toisistaan? Tapahtuuko esimerkiksi jotain mielenkiintoista, jos mitättömän energiatiheyden omaavat aiemmin toisistaan klassisessa mielessä erillään olleet, mutta kiihtyvästi laajenevat universumit alkavat vuorovaikuttaa keskenään? Joka tapauksessa, ilmeisesti, jotta jotain tavanomaisessa mielessä mielenkiintoista voisi tapahtua inhimillisessä mielessä merkittäviä ajanjaksoja, tuo avaruuden kiihtyvä laajeneminen ainakin pitäisi saada pysäytettyä.


      • martta00

        "mutta muun aineen ja energian tiheys muuttuu kahdeksan kertaa pienemmäksi"

        Ei liity just tähän aiheeseen, mutta jos esimerkiksi liha maksaa 8 €/kg, niin paljonko se maksaa, jos lihan hinta muuttuu kahdeksan kertaa halvemmaksi? Ei ainakaan 1 €/kg..


      • tiedäpyrstö

        Veikkaisin lihakilon ostajan saavan lihan lisäksi 56 € rahaa.


      • Vaalilupaus
        12plus17 kirjoitti:

        Vastauksesi oli selventävä. Oletettavasti tuo tarkoittaisi sitä, että päädytään tilanteeseen, jossa avaruuden tilavuus lähenee raja-arvona ääretöntä, sen laajenemisnopeus lähenee raja-arvona ääretöntä, sen sisältämä pimeän energian määrä lähestyy raja-arvona ääretöntä ja sen energiatiheys lähestyy raja-arvona nollaa. En kuitenkaan ole oikein vakuuttunut siitä, että tuo tila tarkoittaisi sitä, että mitään mielenkiintoista ei enää koskaan voisi tapahtua.

        Mitenkäs esimerkiksi teoriat, joiden mukaan rinnakkaiset universumit sijaitsevat samassa tilassa, mutta hyvin kaukana toisistaan? Tapahtuuko esimerkiksi jotain mielenkiintoista, jos mitättömän energiatiheyden omaavat aiemmin toisistaan klassisessa mielessä erillään olleet, mutta kiihtyvästi laajenevat universumit alkavat vuorovaikuttaa keskenään? Joka tapauksessa, ilmeisesti, jotta jotain tavanomaisessa mielessä mielenkiintoista voisi tapahtua inhimillisessä mielessä merkittäviä ajanjaksoja, tuo avaruuden kiihtyvä laajeneminen ainakin pitäisi saada pysäytettyä.

        "Joka tapauksessa, ilmeisesti, jotta jotain tavanomaisessa mielessä mielenkiintoista voisi tapahtua inhimillisessä mielessä merkittäviä ajanjaksoja, tuo avaruuden kiihtyvä laajeneminen ainakin pitäisi saada pysäytettyä."

        Eduskuntapuolueiden puheenjohtajilta voitaisiin kysyä, miten he saavat ratkaistua tuon ongelman seuraavan neljän vuoden aikana…


    • Aivan sekaisin

      Voittaako painovoima, pimeä energia vai pimeä aine? Kukaan ei tiedä sitä.

      Tulos voi olla

      - lämpökuolema (pimeä energia voittaa; lämpökuolema seuraa triljooninen vuosien kuluttua)

      - loppurysäys (painovoima voittaa ja kaikki palaa samaan kasaan: alkurajähdyksen vastakohta)

      - suuri repeytyminen (alkaa kertaluokkaa 50 miljardin vuoden päästä; johtuu universumin eksponentiaalisesti kiihtyvästä laajentumisesta josta seuraa jopa atomitason repeytyminen)

      Rinnakkaisuniversumit, antimateria, mustien aukkojen fysiikka, pimeä virtaus jne. saattavat tuoda jatkossa mukanaan myös sellaisia uusia fysiikan aloja, joista emme edes osaa nyt uneksia.

    • al_jabr

      Jos tapahtumat olisivat syklisiä, eli historia toistuisi äärettömän monta kertaa, historiat olisivat keskenään täysin identtisiä. Olisiko järkevää enää sanoa, että historioita on monta? Koska ne olisivat täysin identtisiä, ei olisi mitään erottavaa tekijää. Miksi emme voisi yhtä hyvin sanoa, että on yksi historia? Ei olisi mitään empiiristä keinoa selvittää, monesko historia on menossa. Eikö kysymys silloin olisi mieletön?

      Voidaanko tälläiseen tilanteeseen soveltaa dikotomiaa yksi - monta?

      Toisaalta, onko meillä tietoa, voiko hiukkasten asemia ja tiloja olla äärellinen vai ääretön määrä? Jos voi olla ääretön määrä, historia ei toistune.

      • Ääretön_aika

        Mahdollisia erilaisia tapahtumia on ilmeisesti vain äärellinen määrä, jos on olemassa jakamattomia hiukkasia. Jos toisaalta käytettävissä on ääretön aika, kuten tuossa skenaariossa 2, niin silloin jokainen tapahtuma ilmeisesti kestäisi äärettömän kauan, siinä merkityksessä, että se toistuisi äärettömän monta kertaa. Pitäisikö silloin tälläkin hetkellä tapahtua kaikkien erilaisten tapahtumien samanaikaisesti? Tuo voisi ehkä olla mahdollista siinä merkityksessä, että tällä hetkellä jokainen erilainen mahdollinen tapahtuma tapahtuisi jossakin multiversumin osana olevassa universumissa. Eri universumien ajanhetken samuudesta puhumiselle tosin ei liene ainakaan nykyään mitään empiirisesti testattavissa olevaa keinoa.


    • öljymies

      Universumi kuolee samana päivänä jolloin maapallolta loppuu halpa öljy. Väestön kasvu pitää huolen siitä, että bioenergiaan ei voida siirtyä koska kaikki käytettävä sopiva maa-alue täytyy pitää ravintotuotannossa.
      Halvalla öljyllä se universumikin lämpenee.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Hengenvaaralliset kiihdytysajot päättyivät karmealla tavalla, kilpailija kuoli

      Onnettomuudesta on aloitettu selvitys. Tapahtuma keskeytettiin onnettomuuteen. Tapahtumaa tutkitaan paikan päällä yhtei
      Kauhava
      183
      6652
    2. Ootko rakastunut?

      Kerro pois nyt
      Ikävä
      153
      1895
    3. Onhan sulla nainen parempi mieli

      Nyt? Ainakin toivon niin.
      Ikävä
      113
      1618
    4. Ujosteletko tosissaan vai mitä oikeen

      Himmailet???? Mitä pelkäät?????
      Ikävä
      51
      1340
    5. Suureksi onneksesi on myönnettävä

      Että olen nyt sitten mennyt rakastumaan sinuun. Ei tässä mitään, olen kärsivällinen ❤️
      Ikävä
      49
      1083
    6. Möykkähulluus vaati kuolonuhrin

      Nuori elämä menettiin täysin turhaan tällä järjettömyydellä! Toivottavasti näitä ei enää koskaan nähdä Kauhavalla! 😢
      Kauhava
      41
      1001
    7. Älä mies pidä mua pettäjänä

      En petä ketään. Älä mies ajattele niin. Anteeksi että ihastuin suhun varattuna. Pettänyt en ole koskaan ketään vaikka hu
      Ikävä
      98
      972
    8. Reeniähororeeniä

      Helvetillisen vaikeaa työskennellä hoitajana,kun ei kestä silmissään yhtään läskiä. Saati hoitaa sellaista. Mitä tehdä?
      Kouvola
      5
      899
    9. Tarvitsemme lisää maahanmuuttoa.

      Väestö eläköityy, eli tarvitsemme lisää tekeviä käsiä ja veronmaksajia. Ainut ratkaisu löytyy maahanmuutosta. Nimenomaan
      Maailman menoa
      248
      891
    10. Kävit nainen näemmä mun

      Facessa katsomassa....
      Ikävä
      41
      859
    Aihe