We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Ek lees oor die vinnige uitbreiding van die heelal en iets tref my. Die waarneming dat dinge verder weg vinniger versnel en dat vroeë waarnemings dit laat lyk asof ons in die middel van die heelal geleë is.
Dit lyk spesifiek asof die heelal uitbrei en nie dat die dinge binne die heelal van mekaar af wegbeweeg nie. In plaas daarvan lyk dit asof die uitbreiding self meer ruimte tussen die inhoud skep.
Onlangs het ek ook 'n wonderlike video gesien oor die uiteindelike dood van alles in die heelal. Dit lyk vir my vreemd, want soos ek verstaan, verander energie en materie nie net nie.
En dit het my laat dink, wat as hierdie uiteindelike hitte-dood van die heelal eenvoudig hierdie uitbreiding is wat uiteindelik alles uitmekaar ruk totdat elke deeltjie net ver van mekaar is om te kommunikeer.
Basies, namate dinge vorder, sal die uitbreiding die inhoud van die heelal beïnvloed, selfs tot op die deeltjievlak.
Is dit die geval? Of verstaan ek hierdie onderwerp verkeerd?
Sover ek dit verstaan, is die hitte-dood van die heelal 'n gevolg van entropie, nie uitbreiding nie. Alle prosesse lei tot die verskuiwing van energie na hoër entropie. Alhoewel die waarneembare heelal 'n oop stelsel is, is die hele heelal 'n geïsoleerde sisteem, dus namate meer en meer energie mettertyd na hoër entropie verskuif, sal die heelal uiteindelik 'n toestand bereik waar effektief geen werk gedoen kan word nie.
Neem 'n ballon en blaas dit tot dit ferm is. Neem dan 'n sagte pen wat nie die ballon sal bars nie, en merk baie kolletjies oraloor, redelik eweredig van mekaar. Die ballon is die heelal en die kolletjies is die sterrestelsels. Sit nou 'n mier op een van die sterrestelsels en begin die ballon verder opblaas. Vanuit die oogpunt van die mier is sy sterrestelsel stil en in die middel, met al die ander sterrestelsels wat wegbeweeg en die sterre sterrestelsels die vinnigste van almal.
Sit dan 'n mier op een van die ander sterrestelsels en probeer om die situasie te visualiseer soos hy dit sien. Hierdie tweede mier sal homself ook in die middel van die heelal sien, met al die ander sterrestelsels wat wegjaag, met die verste wegbeweeg van almal. Dit maak nie saak op watter punt of sterrestelsel u die mier sit nie, die prentjie sal altyd dieselfde lyk. Daar is 'n elastiese krag in die ballon wat dit altyd probeer ineenstort, maar die uitbreiding weerstaan hierdie krag. Die eweknie op galaktiese skaal is swaartekrag, wat altyd probeer om die uitbreiding te weerstaan en geleidelik vertraag. Tot onlangs is gedink dat die swaartekrag uiteindelik sou wen, en dat die heelal tot stilstand sou kom en op homself sou ineenstort om 'n samentrekkende, blou verskuifde heelal te word, wat geleidelik sou versnel en vernietig sou word in die sogenaamde Big Crunch. Maar toe gooi donker energie 'n moersleutel aan die gang.
Donker energie is 'n geheimsinnige krag wat volgens sterrekundiges die uitbreiding te veel bespoedig vir swaartekrag om dit te vertraag en te stop. Waarnemings en metings van die rooi verskuiwing van super 1-supernovas van verafgeleë tipe het hulle tot hierdie gevolgtrekking gebring. Die metings is egter moeilik om te maak en moeilik om te interpreteer, dus is daar altyd die moontlikheid van foute. Dit stel ook nuwe probleme in, soos 'n eenmalige heelal sonder oorsaak en wat vir altyd sal uitbrei in die swart niks van die ruimte, wat die Big Crunch en die Big Bounce, wat daarop volg, onmoontlik maak as huidige interpretasies van die data blyk om korrek te wees. Die Big Crunch-model is nie heeltemal in die steek gelaat nie, hoewel donker energie tans die gunsteling is. Donker energie het die nadeel dat niemand kan verklaar waar dit vandaan kom of waar dit weggekruip het nie, en dit is ook in stryd met die 1ste wet van termodinamika. Sommige mense sê dat die 1ste wet nie op 'n kosmiese skaal van toepassing is nie, maar dit klink na 'n spesiale pleidooi.
Die hitte-dood van die heelal, soos genoem2voyage sê, is 'n entropie-effek as gevolg van die 2de wet van termodinamika, wat om die een of ander rede nie op 'n kosmiese skaal kan laat vaar word nie, alhoewel die 1ste wet wel kan. Anders as die 1ste wet, het die 2de wet meer as 'n dosyn verskillende formulerings. Vanuit 'n donker energie, versnelde uitbreidingsperspektief, is dit die koue dood van die heelal waarvan ons praat, want die swart niks waarin dit na bewering op pad is, is ook bitter koud.
Is die uiteindelike hitte-dood van die heelal as gevolg van die uitbreiding van die heelal?
Eerstens, ek is nie 'n fisikus of sterrekundige nie, maar lees net graag boeke oor gewilde wetenskappe, soos dié van prof. Sean Carroll.
Daar is een idee wat ja sê, moontlik en omgekeerd.
As die vakuumenergie homogeen in die hele ruimte bestaan en 'n negatiewe druk het, kan dit help om te verduidelik waarom die heelal se uitbreiding versnel. In 'n leë ruimte waar daar niks anders as die vakuumenergie is nie, sou dit 'n afstootlike effek hê en die ander leë ruimte daarvan wegstoot en meer leë ruimte skep.
In die nuwe leë ruimte sal daar steeds die vakuumenergie wees wat die proses sal versnel.
In die stelsel van die heelal, soos kleiner stelsels soos sterrestelsels met materie en donker materie wat die vakuumenergie oorheers, sal hulle ongeskonde bly, maar die leë ruimte tussen hulle en ander sterrestelsels sal aanhou uitbrei.
Op een manier dink ek, dit laat die hitte-dood vinniger plaasvind, want uiteindelik sal elke sterrestelsel so geïsoleer word deur die uitbreiding, dat dit effektief geen ander sterrestelsel sal kan bereik sodra die uitbreiding gegroei het tot die punt waarby lig kom van of na dit kan ry, aangesien die spoed daarvan beperk is.
Dit skep effektief 'n nuwe stelsel met 'n waarneembare horison so groot soos 'n heelal. Maar met baie minder energie daarin. In plaas daarvan om al die energie in die heelal te hê, het dit net die energie van sy sterrestelsel en die leë ruimte tot sy waarneembare horison. Sy stralingsenergie sal ook makliker verdun.
Soos genoem2voyage aangedui, sal entropie altyd toeneem, en een manier om dit te doen is deur termiese ewewig te vind. As die volume van die klein melkweg in die melkweg vervang word met 'n leë ruimte, sou dit baie makliker wees om termiese ewewig te vind as in 'n volume met ander sterrestelsels en kolle donker materiaal om mee te kommunikeer.
Met betrekking tot die rede waarom hierdie hitte-dood tot die versnelling van die heelal kan lei, blyk dit dat selfs wanneer die heelal in termiese ewewig is, dit steeds 'n temperatuur groter as nul het as gevolg van kwantumskommelinge van deeltjies en anti-deeltjies wat binnedring en uit bestaan.
Gegewe 'n onvoorstelbare hoeveelheid tyd, in plaas van 'n eenvoudige deeltjie en anti-deeltjie wat wissel, kan daar iets ingewikkelder ontstaan soos 'n potlood, 'n Boltzmann-brein of 'n ander heelal.
Dit lyk egter of dit na 'n laer toestand van entropie gaan, in stryd met die tweede wet van termodinamika.
In plaas daarvan sou dit baie makliker wees1 vir 'n inflator om te wissel en te veroorsaak dat hierdie skielike lae-entropie-gebeurtenis eintlik 'n manier is om entropie te verhoog.
Die inflator het 'n geweldige hoë energiedigtheid en is besig om vinnig uit te brei. Namate dit opgeblaas word, neem die energiedigtheid geleidelik af. Volgens my verstaan is hierdie afname nie 'n direkte verband met die toenemende ruimte nie, maar net die manier waarop die opblaas optree.
Op 'n stadium verlaag die energiedigtheid tot 'n punt waar energie verander in die soorte energievelde waarmee ons vertroud is, en uiteindelik deeltjies. Dit is ook wanneer inflasie stop en herverhitting, barogengese en rekombinasie plaasvind, wat 'n kosmiese mikrogolfagtergrond agterlaat; die oomblik toe die heelal genoeg afgekoel het om deursigtig te word (waar die heelal soos voor die CMB-afdruk te warm en dig was om nie in iets te stamp nie).
Wat interessant is aan hierdie idee, is dat dit toelaat dat entropie altyd toeneem deur die maksimum entropietoestand van die heelal in te neem (hitte-dood), en dit verder verhoog met 'n kwantumskommeling van 'n inflatondeeltjie - 'n baie meer waarskynlike skommeling as 'n Boltzmann-brein of 'n ander heelal - en skep nog 'n oerknal.
Omdat die entropiedigtheid van die agtergrond so laag is, is dit makliker om in 'n klein proto-inflasionêre vlek te wissel as in 'n heelal wat vandag soos ons s'n lyk.1
Hierdie nuwe heelal sal uiteindelik ook sy hitte-dood ontmoet en termiese ewewig vind; om die omgewing te skep vir nog 'n opblaas om in 'n ander oerknal te wissel, en voort te gaan met die toename van entropie. Gegewe genoeg tyd lyk dit of dit beteken dat daar 'n oneindige aantal heelal sal wees as gevolg van 'n toenemende entropie.
In watter een ons is, sou dit 'n raaisel wees, maar wat hieraan saak maak, is dat dit sou verklaar waarom die heelal in 'n lae entropie-toestand begin het; dit het eintlik vanuit 'n maksimum entropietoestand begin, maar in 'n lae entropie met 'n relatiewe eenvoudige kwantumswisseling gewissel.
Ons glo dus dat inflasie wel natuurlike aanvanklike toestande bied vir die heelal wat ons sien, sodra ons dit in die regte konteks plaas van 'n groter ruimtetyd wat hardkoppig probeer om die entropie daarvan te verhoog.1
As gevolg van die ewekansige aard van kwantumskommelinge, sal hierdie nuwe heelal anders wees as ons s'n. Dit sal steeds grotendeels homogeen wees en 'n CMB hê wat so glad lyk soos ons s'n, maar dit sal nie duplikaat van ons wees nie.
Verwysings:
Carroll, S.M., Che, J. (2005) Bied inflasie natuurlike aanvanklike toestande vir die heelal?
Voorspelde hitte-dood van die heelal
In sy gedagtesprikkelende dokumentêr "Wonder of the universe" (
) Professor Brian Cox verduidelik die denke agter huidige voorspellings vir die “Heat death of the universe”. Hy verduidelik die voorspellings deur die effek van die tweede wet van termodinamika waardeur die heelal geleidelik van 'n geordende toestand (lae entropie) na 'n toestand van wanorde (hoë entropie) beweeg. Hy sê:
“Die laaste oorblywende materie in die heelal sal binne swart dwerge wees. Ons kan voorspel hoe hulle hul dae sal beëindig. Die laaste saak van die heelal sal verdamp en in die leegte weggevoer word as bestraling wat absoluut niks agterlaat nie.
Daar sal nie een atoom oorbly nie; al wat oorbly, is deeltjies van lig en swart gate. Na 'n onvoorstelbare tydperk sal selfs die swart gate verdamp het, sal die heelal niks anders as 'n see van fotone wees wat geleidelik na dieselfde temperatuur neig as die uitbreiding van die heelal hulle tot absolute nul afkoel nie.
Die verhaal van die heelal sal tot 'n einde kom. Vir die eerste keer in sy lewe sal die heelal permanent en onveranderlik wees. Entropie sal uiteindelik ophou toeneem omdat die kosmos nie meer wanordelik kan raak nie. Niks gebeur nie en dit hou nie vir altyd aan nie. Daar is geen verskil tussen hede en toekoms in die verlede nie, niks verander nie, die tydpyl het eenvoudig opgehou bestaan.
Dit is 'n onvermydelike feit wat in die wette van die fisika geskryf is, dat die hele kosmos sal sterf, al die sterre sal die moontlikheid van lewe in die heelal uitblus. '
Om die voorspelde hitte-dood van die heelal met die aanvanklike toestand te versoen
Die aanname blyk te wees dat die singulariteit waaruit die heelal vermoedelik ontstaan het, 'n geordende toestand was (lae entropie) en dat die entropie sedert die oerknal toeneem met die onvermydelike eindresultaat dat alle materie omgeskakel sal word na energie wat koel dan af tot absolute nul waarna entropie op sy maksimum waarde sal wees en niks in die heelal sal voorkom nie.
Die voorspellings blyk korrek te wees volgens die tweede wet van termodinamika. 'N Mens kan jou 'n ewig uitbreidende heelal voorstel waardeur al sy hitte-energie verdwyn totdat dit die absolute nulpunt bereik waarna alle gebeure sal ophou.
Daar is fundamentele probleme om hierdie eindtoestand van die heelal te aanvaar.
Eerstens is dit vir mense uiters neerdrukkend en intuïtief om 'n heelal in die vooruitsig te stel waarin daar geen moontlikheid van lewe is nie en waar geen gebeure ooit sal plaasvind nie. Hierdie moeilikheid sluit egter nie so 'n eindtoestand van die heelal uit nie.
Die tweede en belangrikste probleem om hierdie eindtoestand te aanvaar, is om die voorspelde eindtoestand van die heelal te versoen met die huidige aanvaarde aanvanklike toestande van die heelal voor die oerknal.
Die aanvanklike toestande van die heelal voor die oerknal word aanvaar as 'n unieke karakter van oneindige digtheid en nul volume wat volgens die tweede wet van termodinamika as 'n hoogs geordende toestand met lae entropie beskou sal word. Die vraag ontstaan hoe die singulariteit in hierdie toestand ontstaan het en wat veroorsaak het dat dit skielik so vinnig in die waarneembare heelal uitgebrei het.
Die singulariteit kan net vir 'n beperkte tydperk bestaan het, want anders sou dit nie skielik kon uitgebrei het nie.
Soos in die voorspelde eindtoestand van die heelal by 'n temperatuur van absolute nul, kan geen gebeurtenisse plaasvind sonder gebeure om sulke gebeurtenisse uit te voer nie.
As ons aanneem dat die singulariteit 'n ingeslote stelsel is met niks buite nie (geen ruimte, geen saak, geen energie, geen gebeure nie), kan die uitbreiding slegs plaasgevind het as gevolg van gebeure binne die enkelheid. Alternatiewelik as ons aanvaar dat daar geen gebeure binne die singulariteit is nie, kan die uitbreiding slegs plaasgevind het as gevolg van gebeure buite die singulariteit.
Daar is 'n beperkte getal vir al die moontlike permutasies van gebeure wat die uitbreiding kon veroorsaak. Hieruit volg dat daar gebeurtenisse moes wees voor die bestaan van die singulariteit as singulariteit. Met ander woorde die singulariteit moes uit 'n vorige toestand van die inhoud ontstaan het.
As ons aanneem dat 'n beperkte hoeveelheid materiaal binne die singulariteit (en die vorige toestande van die singulariteit), sou alle moontlike permutasies van gebeure, insluitend die volgorde van gebeure in ons huidige heelal, wat die voorspelde "Heat Death of the universe" uitmaak, al voor die groot plaasgevind het Knal.
Hieruit volg dat die voorspelde “Heat Death of the universe” nie moontlik is nie, óf dat dit gebaseer is op 'n verkeerde stel data, óf dat die tweede wet van termodinamika onvolledig is.
Prog-psych rock wonder Pennies By The Pound ontketen 'Heat Death of the Universe' LP
Finse prog-psych rockers Pennies By The Pound hul album vrygestel het 'Hitte Dood van die Heelal' via Lilith Records en dit is inderdaad 'n wonderlike aangeleentheid, wat die aanhangers van prog-rock, klassieke rock en psych rock ook sal behaag. En dit is baie bone, dit is! Afkomstig van die Finse hoofstad Helsinki ('n onverwagte bron van musiek met so 'n Britse klank), kan ons sê dat Pennies By the Pound op almal se radar moet wees as 'n moet-hê-album van 2021 en 'n band om in die toekoms te kyk.
As u besef wie betrokke was by die maak van hierdie album tot die meesterstuk wat dit is, sal u nie verbaas wees oor die vlak van kundigheid wat hierdie poging aangewend het nie. Bemeester deur Ry voorsanger Mark Tuinier by syne OX4Sound Studio naby Oxford, is hierdie langspeler vervaardig, opgeneem en gemeng deur Rauli ‘Rake’ Eskolin, 'n taamlik suksesvolle Finse produsent wat die afgelope twintig jaar aan meer as 'n dosyn nommer 1-plate in Finland gewerk het.
Die klank van Pennies By The Pound meng 'n 80-jarige prog-rock en '90's-vroeë' 00-alternatiewe rock - in wese sterk kitaargedrewe met 'n tikkie klawerbord ... Groot refreine, 'n hele paar kitaar- en klawerbordsolo's en grandiose verwerkings.
'Liries is daar 'n los tema op die album oor die manier waarop mense hulself steeds sosiaal van ander distansieer (selfs sonder of voor die pandemie) as gevolg van die invloed van sosiale media en miskien die internet in die algemeen. Die titel van die album is 'n knipoog daarvoor, want die 'hitte-dood van die heelal' is die gebrek aan en uiteindelike einde van die werklike sosiale verbintenisse tussen mense, ' Johannes Susitaival.
Pennies by the Pound is in 2016 gestig deur Johannes Susitaival as 'n solo-projek, maar dit het vinnig 'n driestuk geword waarby musikante van sy vorige bands betrokke was. In die vooruitsig hiervan het die band 'n voorskou van die hoofspoor gegee ‘Indigo Skree', Saam met die gepaardgaande liriekevideo.
Terwyl hy nog deel was van 'n punk rock-groep, het Johannes 'n hele paar verskillende musikale maniere begin ondersoek, wat gelei het tot die self-vervaardigde 'Bloedvergieting en die verblindende sonlig' EP in 2018. Nadat hulle hul ideale produsent gevind het na 'n paar jaar se soeke, het hulle in 2019 begin om demo's op te neem vir wat hierdie album sou word. As gevolg van die pandemie kon hulle hierdie snitte uiteindelik in die herfs van 2020 opneem.
'Hierdie album is gewortel in die feit dat ek 'n paar jaar gelede baie geïnteresseerd geraak het in Marillion van die 80's, veral die LP' Clutching at Straws '. U kan beslis die invloed op die plaat hoor, maar daar is ook baie 80's Rush, gekruid met kontemporêre invloede soos Muse en Radiohead. As kunstenaar was ek nog altyd huiwerig om plate te maak wat dieselfde klink as die vorige wat ek gedoen het, sodat die klank bly ontwikkel, ”sê Johannes Susitaival.
'Ek wou 'n plaat wat op sommige maniere belaglik is, en beslis nie baie kontemporêr maak nie. Toe, weer vir die eerste keer in my lewe, het ek die kans gehad om saam met 'n produsent te werk, wie se werk ek sedert die millenniumwending bewonder, en dit het beslis die album en die klank daarvan beïnvloed.
Die 'Hitte Dood van die Heelal' album is nou uit. Dit kan direk van die band verkry word via Bandkamp, sowel as die standaard platforms soos Apple Musiek en Spotify.
SPOORLYS
01. Die waters
02. Vreemde saak
03. Vreemde sterre (lê nader aan waarheid as skoonheid)
04. 139
05. Indigo Skree
06. San Francisco Skyline
07. Verhit die dood
KREDIETE
Johannes Susitaival - sang, tromme, klawerbord, ritmekitaar
Vesa Ranta - hoofkitaar, ritmekitaar
Tomi Laaksonen - baskitaar
Rauli Eskolin - addisionele klawerbord, agtergrondsang op snit 6
Alexander Meaney - bykomende hoofkitaar op snit 5
Kaisa Ranta - bykomende sang op snit 3 en 7, agtergrondsang op snit 6
Alle liedjies geskryf deur Johannes Susitaival, behalwe vir snit 5 geskryf deur Johannes Susitaival en Mikko Maksimainen
Alle reëlings deur Pennies by the Pound en Rauli Eskolin
Vervaardig, opgeneem en gemeng deur Rauli “Rake” Eskolin
Opgeneem in E-Studio, Sipoo, Finland en Soundtrack Studio, Porvoo, Finland
Bemeester deur Mark Gardener in OX4 Sound Studio naby Oxford
Fotografie deur Henry Söderlund
Loop op kosmiese dampe
Sterre brand deur waterstof in helium in hul kern te smelt. Wanneer 'n gemiddelde ster, ongeveer die grootte van ons son of 'n bietjie swaarder, al sy waterstof opgebruik het, is daar nie genoeg energie om die ster se eie swaartekrag teë te werk nie, en begin die kern saamtrek terwyl die buitenste lae drasties uitbrei. Namate die kern krimp, neem die druk en die temperatuur toe, sodat swaarder elemente saamsmelt. Die ster werp uiteindelik sy buitenste lae af, en wat oorbly, vorm 'n ultra-digte voorwerp wat net 'n paar duisend kilometer oor is - 'n wit dwerg.
Oor 'n tydperk van triljoene tot honderde triljoene jare straal wit dwerge die oorblywende hitte weg, en die bevrore oorblyfsels word soms swart dwerge genoem. Maar al is swart dwerge koud en klein, wat hulle in staat stel om vir enorme tydperke stabiel te bly, toon Caplan se berekeninge dat kernfusie steeds kan plaasvind danksy 'n verskynsel wat bekend staan as kwantumtunneling.
Binne die kern van swart dwerge het die kerne van individuele atome elk 'n positiewe lading, sodat hulle mekaar afstoot soos die pole van 'n magneet. Maar volgens die kwantumteorie, werk elke kern soos 'n golf sowel as 'n deeltjie. Danksy hierdie golfagtige eienskap sal 'n kern af en toe deur die afstootversperring 'tonnel' wat hom van sy soortgelyke gelaaide buurman skei.
"Ons dink aan wit dwerge as hierdie totaal inerte voorwerpe," sê Marten van Kerkwijk, 'n astrofisikus aan die Universiteit van Toronto, wat nie by die studie betrokke was nie. 'Dit is regtig netjies om te dink dat hierdie stil, dooie sterre kan aanhou smelt.'
Hierdie super stadige samesmeltingsreaksies sal gedurende baie triljoene jare die swaar element yster lewer, volgens Caplan. Die proses sal ook positrone vrystel, wat soortgelyk is aan elektrone, maar 'n positiewe lading het. Wanneer hierdie positrone elektrone in die kern van die ster teëkom, sal hulle mekaar vernietig. Sonder daardie elektrone en die druk wat hulle uitoefen, sal die wit dwerg self nie meer die swaartekrag se sleepboot kan oorkom nie. Dit sal aanhou krimp totdat dit na buite "bons" in 'n ontploffing, soortgelyk aan 'n tradisionele supernova.
Caplan merk op dat slegs die swaarste wit dwergsterre - dié met 'n massa van meer as ongeveer 1,2 keer die son - so 'n ontploffing kan ondergaan. Nietemin sal 'n witdwergontploffing die lot wees van ongeveer een persent van die ongeveer 10 23 sterre wat vandag bestaan, sê hy.
Voor die ontploffings sou die stil versmeltende swart dwerge geen sigbare lig vrystel nie. "U sou dit nie eers voor u sien nie, totdat dit ontplof het," sê Caplan.
As materie egter self onstabiel is, kan sterreste soos wit dwerge dalk nie lank genoeg vashou sodat hierdie stadige samesmeltingsproses kan plaasvind nie. Natuurkundiges het bespiegel dat subatomiese boustene van materie wat protone genoem word, oor baie lang tydperke kan verval — van 10 31 tot 10 36 jaar. As hulle dit wel doen, kan wit dwerge verdamp voordat hulle die kans kry om te ontplof.
Maar solank protone bly vashou, 'lyk die fisika van [Caplan se] papier en die resultate daarvan wettig,' sê Fred Adams, 'n astrofisikus aan die Universiteit van Michigan en medeskrywer van die boek uit 1999. Die vyf eeue van die heelal: binne die fisika van die ewigheid, wat die heelal se toekoms op lang termyn ondersoek.
Terwyl hitte-dood tans die algemeenste aanvaarde teorie is oor hoe die heelal sal eindig, hou astrofisici voort om oor 'n aantal alternatiewe te debatteer. Die heelal kan weer vanself ineenstort, met alle materie tot 'n enkele punt saamgepers, wat dan gevolg kan word deur nog 'n oerknal. Of miskien sal die versnelde uitbreiding van die heelal op so 'n manier verloop dat dit die ruimte self vernietig, in welke geval individuele atome uiteindelik uitmekaar geskeur sal word.
'N Koue profesie: die hitte-dood van die heelal
Daar is baie teorieë oor hoe die heelal kan eindig, en geen van die scenario's is besonder warm en vaag nie. Om hierdie teorieë te konstrueer, pas kundiges die wette van fisika voorlopig toe om die gedrag van voorwerpe en entiteite oor die onvoorstelbare ruimtes te voorspel. In die besonder berus die omstrede voorspelling van die universele hittedood hoofsaaklik op die tweede wet van termodinamika, wat volgens kenners sal lei tot die uiteindelike omskakeling van alle lewe en materie - die hele bestaan - in hitte-energie.
Die belangrikste fokus van die tweede wet is entropie, of die maatstaf van wanorde in 'n fisiese stelsel. Kortom, die wet bepaal dat die totale entropie binne 'n geslote stelsel altyd tot 'n onomkeerbare mate moet toeneem. Stelsels wil altyd in 'n meer wanordelike toestand verkeer, daarom vertoon die totale entropie van die heelal voortdurende, positiewe groei. Wat energie betref, is hitte-energie meer wanordelik as die meganiese energie wat betrokke is by die uitvoering van die werk wat die hitte produseer. Dus, die uitkoms van energieverspreiding in 'n stelsel met werk bevoordeel altyd hitte; daar sal altyd meer resulterende hitte-energie wees as wat teruggeskakel kan word in meganiese energie. Bietjie vir bietjie word alle werkprosesse en energievorme onomkeerbaar omgeskakel na 'n meer wanorde in die vorm van hitte, alles danksy hierdie stelselmatige neiging tot verhoogde entropie.
Of die temperatuur van die heelal absolute nul sal bereik, of bloot 'n laer totale temperatuur as die huidige temperatuurbereik, is onbekend, maar die idee van universele verkoeling bly konstant.
Sulke dood deur hitte beteken dat die heelal uiteindelik geen vrye, bruikbare energie vir termodinamiese prosesse of werk mag bevat nie. Met ander woorde, alle energie kan hitte-energie word in 'n heelal wat na termiese ewewig gaan. Per definisie is hitte die oordrag van energie, wat gebiede of voorwerpe met verskillende energiewaardes benodig. Sonder energieoordrag sal termiese ewewig uiteindelik warmteverlies tot gevolg hê, wat die vermoë vir termodinamiese aktiwiteite wat die bestaan van die meeste biologiese lewens en materie vergemaklik, verder verminder. In die bereiking van maksimale entropie kan die heelal nie meer werk verrig nie, en ook nie fisiese prosesse wat energie-oordrag benodig nie. Ironies genoeg beteken ewewig dat die algehele temperatuur van die heelal asimptoties 'n temperatuur rondom absolute nul benader, wat die Heat Death sy tweede naam, die Big Freeze, gee. Of die temperatuur van die heelal absolute nul sal bereik, of bloot 'n laer totale temperatuur as die huidige temperatuurbereik, is onbekend, maar die idee van universele verkoeling bly konstant.
Hierdie verskynsels berus op die teorie dat die heelal mettertyd oneindig groei en groei. Die hoeveelheid entropie in die heelal hang egter nie direk van hierdie uitbreiding af nie. In plaas daarvan beteken die uitbreiding van die heelal dat die heelal weens sy aantrekkingskrag nie voortydig in homself kan ineenstort nie, en sodoende genoeg tyd bied vir die relatiewe stadige omskakeling van alle energie in hitte-energie. Binne hierdie tydperk kan sterre vervaag, swart gate na vore kom en dan verdwyn almal, en atome verval, en laat niks anders as 'n vakuum agter met 'n paar grootliks geskeide fotone en elektrone nie.
Verskillende teorieë rakende die einde van die heelal en bekende lewe bestaan in die vorm van onder andere die Big Crunch, Big Rip en Big Change.
Daar moet op gelet word dat sommige wetenskaplikes weier om aan te neem dat die wette van fisika wat vermoedelik Heat Death moontlik maak, ongetwyfeld op die hele heelal van toepassing is, veral met die hoeveelheid onbekende en fisiek verwarrende aspekte van die diep ruimte. Die vraag of die heelal as 'n geslote termodinamiese stelsel beskou kan word, en hoe presies die werk wat deur gravitasiestelsels gedoen word, die entropie beïnvloed. Verder bestaan daar verskillende teorieë rakende die einde van die heelal en bekende lewe in die vorm van onder andere die Big Crunch, Big Rip en Big Change.
Een van die kenmerke wat al hierdie scenario's gemeen het, is dat die tydsduur waaroor dit plaasvind, en dus die tyd totdat die heelal 'n termodinamiese sirkus word, relatief groot is. Sterbrandstof mag dalk nie meer as 120 triljoen jaar uitgeput word nie, 'n tydsduur wat verdwerg word deur die 100 duodecillion (1040) jaar totdat subatomiese deeltjies verval. Laastens, maar beslis nie die minste nie, kan die swart gate verdamp na 100 duotrigintillion (10100) jaar. Wetenskaplikes besef dat hierdie ruim tyd ruimte laat vir voortgesette bespiegeling en onvoorsiene nuanses in die universele fisika. Vir diegene op aarde wat na die winterseisoen gaan, kan dit egter ten minste 'n bietjie vertroostend wees om te bespiegel dat die heelal voorlopig in hitte-energie toeneem.
Resensies van moderne fisika (1997). DOI: 10.1103 / RevModPhys.69.337
International Journal of Engineering Technology, Management and Applied Sciences (2015). DOI: 10.13140 / RG.2.1.4158.2485
26 antwoorde 26
Ek bedoel letterlik. Soos in "kom uit die heelal". Die hitte-dood van ons heelal is per definisie nie 'n oorlewende gebeurtenis nie. Dit is die slegte nuus. Die goeie nuus is dat dit baie, baie lank neem om te gebeur. Dus het 'n tegnologiese samelewing tyd om tegnologiese oplossings vir die probleem te ontwikkel.
Sommige dinge wat kan werk, is:
Gaan oor na 'n alternatiewe heelal. Die multiversiteitsteorie word onderskryf deur 'n verrassend groot aantal prominente fisici. Laat ons dus aanneem dat die fisici reg is, dat daar verskeie heelalle bestaan, dat ten minste sommige van hulle nog 'n paar triljoen jaar oor het as ons heelal tot stilstand kom en dat die wetenskap gevorder het tot die punt waar dit moontlik is om te reis tussen heelal na willekeur. Waarom sukkel om in 'n sterwende heelal te oorleef as jy net langsaan kan beweeg en van voor af op 'n nuwe planeet kan begin?
Keer terug na 'n vorige keer in die huidige heelal. Die multiversiteitsteorie het dus nie uitgebreek nie, ondanks sy prominente onderskrywings, wie gee om? Miskien is wurmgate werklik en kan hulle ruimte en tyd deurkruis. As dit so is, is dit aanneemlik dat 'n tegnologiese samelewing sal leer om hulle te beheer voordat die hitte-dood van die heelal plaasvind. En as hulle dit doen, kan hulle dit gebruik om na enige gewenste plek en tyd in die huidige heelal te reis. Hulle kan dus net 'n meer gasvrye oomblik betyds kies en soontoe gaan. Maar dit kan tot interessante sikliese dilemmas lei, aangesien herhaalde generasies aanhou spring in die tyd om die hitte-dood van die heelal in die gesig te staar (net om te sien dat 'n volgende generasie reeds in hul gekose vaste eiendom opgeslaan is).
Spring in 'n swart gat. Dus het beide multiverses en wurmgate blyk te wees 'n valse raaiskoot. Maar u hoef nie te wag om 'n ysige dood te sterf nie. Soek eerder die naaste swart gat (of gebruik u voorraad dagtoestelle om een te skep) en spring in. U kan ten minste op u eie voorwaardes uitgaan. En wie weet, miskien is swart gate eintlik oorleefbaar, of sal hulle jou na êrens vervoer wat minder gedoem is. As niks anders nie, sal dit nie vervelig wees nie, en miskien sal die relativistiese tydverwyding u 'n goeie beeld gee van die laaste oomblikke van die heelal.
Nooi 'n paar gaste
So 'n inversie van die vorige benadering, maar miskien bestaan daar multiverses, maar ons kan nie lewende dinge van ons heelal na 'n ander veilig vervoer nie. Dit beteken nie noodwendig dat ons nie elke nou en dan 'n vars son of twee kan vassteek nie. Weet jy, net genoeg om 'n klein glampie in ons heelal aan die brand te hou.
Hitte-dood vind eers plaas as u maksimum entropie bereik, iets wat u onbepaald kan uithou as u selfs relatief klein (byvoorbeeld in die volgorde van 'n M-klas ster) klompie materie kan inhaal biljoen jaar. As u die tegnologie en 'n kragbron daarvoor het (die groot vraag is of dit moontlik is om 'n ster van een heelal na 'n ander te trek met behulp van minder energie as wat die ster gedurende sy nuttige leeftyd sal genereer), kan u dit afwag.
As u daaraan dink, kan u dit afwag, ongeag aangesien die hitte-dood van die heelal eers kan plaasvind nadat 'n warmbloedige lewensvorm nie meer funksioneer nie. Die meeste wat jy ooit kan waarneem, is die voorspel.
Per definisie is die hitte-dood die toestand waar u niks meer kon doen nie. Enige aksies wat u voor dit doen, laat dit net gouer kom.
Beste strategie: Sit stil, doen absoluut niks. (Ek hou nogal van hierdie strategie)
Vir hoëtegnologiese beskawings beveel ek aan dat u die sterre uitsteek. Hulle produseer baie vinnig entropie. In general, stop things from changing.
Transforming energy from one form to another always produce entropy. (the "heat" in heat death). To survive as long as possible you must minimize the consumption of energy.
Hard physics answer
I think the question is fundamentally ill-posed. As long as there are humans alive somewhere, the universe is millions to the power of millions of years away from the "heat death" (which is not at all an agreed-upon or well-understood thing).
The heat death (if we assume it is well-defined) is definitely not "when the last star fades away". It's waaaay later than that, at least after the final supermassive black hole has evaporated due to Hawking radiation, which would take on the order of 10$^<100>$ years after the last star dies.
Hack the Universe
The universe is just a simulation running on a super computer somewhere. Exploit a bug so that you can get more energy/matter.
I think the question implies a paradox that can't occur. The heat death of the universe is not when the last star goes out, it's when the universe reaches maximum entropy.
By definition then, there's no way of 'surviving' the event, because you'd have to be dead in the first place for the condition to have been reached. Dead, decomposed and the energy you released into the ground dissipated universally. You get the idea.
But lets assume the question is: can a civilization survive the extinguishing of the last star. Wel ja. Aside from any local reserves of fissile material, the planets themselves are still orbiting, so there's still masses (sic) of energy sitting in gravitational wells, waiting to be harvested. And that dead star is still rotating the galactic center, and that's still caught up in some amazingly long range interactions with other galaxies. En so aan. Extracting usable work from all this energy will be a significant challenge however, but if the motivation is there.
Depends on your exact definitions and assumptions.
First you are assuming "heat death" as the Ultimate fate of the universe. There are other options.
Secondly, the last star burning out is FAR from the heat death of the universe.
- 10 14 years - last stars burning out
- 10 100 years - last black hole's evaporate
- 10 1000 years - heat death
The ratio between number of years in your scenario and the actual heat death is a 1 followed by about 986 zeros. You're a bit early.
The classical physics definition of "the heat death of the universe" is the moment when the universe reaches "thermodynamic equilibrium (AKA maximum entropy)." which means that there are "no net macroscopic flows of matter or of energy."
Let's presume that the universe refers to the entire universe and not just your personal "observable universe" for simplicity's sake.
Note that there are numerous theories and wild ideas in physics that suggest that either this point would literally never be reached due to other events or that it would decrease again afterwards and thus multiple heat deaths might be possible.
Note above the word "macroscopic". There is, in practice, a lot happening below that scale and if you accept the concept that life can be realised as dynamic information, then it is possible to assume that after many, many trillions of years of technological advances we might figure out a way to live down there at that scale.
We might not even notice the heat death occurring? (Oh, was that this week, I though I set a reminder. )
If your civilisation has access to sub-macroscopic technology, then by definition you can use any sub-macroscopic based escape path without blocking the heat-death.
That could mean living down there at that scale or transporting yourself to a different universe.
While another poster suggested "jumping back" to previously stable points in time, it is worth mentioning that we don't really know what time is. Therefore, there are properties and functions of time with applications that we aren't even aware of yet.
For example, once you can control time, you can probably exert some control over space-time. Infinite control means you could craft physical laws that recirculate energy throughout the universe in a predictable format, like a river with walls. This could be a corollary to Einstein's "Cosmological Constant," where the universe expands as it does now, contracts a bit to harvest and recirculate the energy, expand again, and so on.
1: The energy required to exert sufficient control over space-time may exceed the available cosmic energy required for infinite existence.
2: Space-time control could have "leaks" of its own, resulting in the same eventual heat death. You could still get a few trillion-trillion years or so of existence, which ought to help a sufficiently advanced civilization come up with a more permanent solution.
As a final note: we are considering options based on what we know today. Thomas Malthus predicted the end of civilization as population exceeds resources, however he lived in a time when the primary economy was making food and the primary fuel was food and muscle (livestock, slaves, etc). It is unlikely he could have foreseen a future where robots harvest crops from year-round solar-powered greenhouses. It is therefore reasonable to expect that our limited understanding of the universe denies us the vision to see solutions beyond the tools we are aware of.
Given how long humans have existed and how little the time, in geologic terms, it took for us to go from hunter-gatherers to the Information Age, I suspect that if we can avoid nuclear, environmental, or biological apocalypse, we will figure it out in time.
There's an odd mathematical construct you can strive for, to survive as long as you need. The key is that heat death is not an event, but a slow predictable decline in energy.
If you can accurately measure how much usable energy you have (lif you have to err, err on the lower side), and you can spend energy proportionally to that amount, you end up with an exponential curve of dwindling energy, which mathematically never ends.
The tricky part is when you are dependent on processes which are not proportional like that. For example, we are currently very dependent on activities which rely on quantized behaviors, such as the emission of photons. Those events will have to be more and more rare as the energy levels decrease. You would also likely choose to concentrate your energy in a smaller and smaller portion of your space, in order to permit at least a small portion to be using such quantized energy. In fact, this has lead to two competing extremes as to how to accomplish this goal. There is the continuous process, where you try to keep a fluidly decreasing amount of energy usage, and the discrete approach, where you subtly collect energy for as long as needed to permit one quick burst of a finite length of energy. Presumably whatever the final solution will be will involve a cross between both of these approaches.
The hard part is knowledge of the heat death: you don't have it. There is no way for science to know that heat death will occur, as opposed to us discovering that our mathematical models which proved heat death will occur were wrong. Sure in our 359 years or so of modern science and thermodynamics, we're pretty sure that's the direction things go. We have another 10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 years before galaxy sized black holes vanish, and I'm not even going to write out all the zeroes in the $10^<10^<56>>$ years before quantum tunneling might start poking holes that let us into other universes, by our theories. We have a long time to find out that we have an incomplete theory. The hard part will be not developing a survival scheme that assumes we've seen it all, and starts down the path of exponential decay to live forever like Nietzche's Last Man. We would need to continue to reach out and observe the dying universe, looking for hope. If we find it, we need to be about to harness it to build the best world we possibly can.
You can imagine how horrible it would be to find that there was a god like physical entity just outside our perception, nurturing us along, only for us to give up on ever joining them. More interestingly, the smaller the civilization gets (as heat death looms), the smaller such an entity could be and still be perceived as having godlike powers! When the universe is facing proton decay, and a civilization is trying to simply hold onto the tiny quantum blurs that keep it alive, imagine how powerful you or I would seem, happily collapsing trillions of waveforms every moment just to pick up a glass of water, nevermind the trillians of irreversable chemical reactions going on in our synapses to feel like we are thirsty.
Thus, the balance. The more energy spent exploring the world outside, the harder it is to maintain an eventual exponential decay to live forever, but if you squirrel yourself away in exponential decay, that's all she wrote. You have to strike the balance between the two.
Fascinating how life itself has a tendency to be able to balance the nuances of continue procreation for an astonishing number of generations, while never ignoring the world around it, constantly evolving based on new observations and discoveries (even if those discoveries are simply radiation breaking DNA strands). Perhaps it is life itself that will one day strike this balance. Imagine what life could do if it reached out into the quantum world, instead of being shackled to classical physics. Maybe the Gaia theorists are on to something.
Researchers show the universe is expanding
However, this was proven wrong by three scientists, Adam Reiss, Brian Schmidt, and Saul Perlmutter. These researchers discovered in 1998 that the universe was continuing to expand at a significant rate. They came to this conclusion by observing and comparing the brightness of nearby and far-away supernovae. According to their analysis, the far-away supernovae were too faint by 25%, which made them understand what was going on in the universe. In 2011, these scientists won the Nobel Prize in physics for their remarkable discovery.
Why is the universe continuing to expand even though energy and ordinary matter are unable to do so? The reason is due to the presence of dark energy, something scientists till this date don’t understand completely. As dark energy is a constant, the universe will continue to expand until it reaches maximum entropy.
Will the universe continue to expand or contract?
As long as the amount of stuff doesn't go over a critical threshold, the universe will continue to expand forever, and eventually suffer heat death, freezing out. But if there's too much stuff, the expansion van die universe will slow down and stop. Then the universe will begin to contract.
Secondly, is universe expanding or contracting? theory of General Relativity (GR) in 1915 he applied it to the entire heelal and found something remarkable. The theory predicts that the whole heelal is óf expanding or contracting .
Simply so, what do you think the universe continues to expand?
Although the expansion van die heelal gradually slowed down as the matter in the heelal pulled on itself via gravity, about 5 or 6 billion years after the Big Bang, according to NASA, a mysterious force now called dark energy began speeding up the expansion van die heelal again, a phenomenon that gaan voort vandag.
Will the universe experience a big crunch coast to a stop in forever or experience?
Apparently, the heelal is exactly dense enough that it sal keep on expanding vir altyd, and finally coast to a stop in an infinite amount of time. This rules out the Big Crunch. Astronomers observed distant supernovae billions of light-years away to get a sense of how the heelal was expanding in the past.
4 antwoorde 4
Do More Stuff
Since the entropy of a system can never decreased, and as energy is transformed, it become increasingly harder to utilize, all they need to do is use as much energy as possible as quickly as possible, hastening their inevitable demise, along with everyone else with them (and for that same reason, they may end up making a LOT of enemies).
Life exists and persists through a continuous orderly decay of energy states, and survival requires the continual discovery of new energy to pump into the system.
Heat death of the universe requires that the entire universe be essentially nothing but a bath of luke-warm photons.
More life means more energy consumption. The most energetic decays we know of occur in the creation of black-hole like entities of low mass, both in terms of emissions from the accretion disk and in terms of radiative Hawking evaporation, which (if actually physical) occurs at tremendous temperatures for low-mass black holes.
Matrioshka-layered energy converters around a micro-black hold core would also likely be the most powerful engines we can conceive of, so build lots of those, and go on trips around the universe. Send von Neumann machines around the universe to build more of everything, so that you can have warm coffee when you get to Andromeda after your (inertially-dampened) 400g accelerated journey there with ridiculous Delta-V expenditure.
In other words, we humans might very well simply continue doing whatever it is we're doing, just on a cosmic scale.
