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physique question #1762



Serge Bellemare (Genre: mâle, Àge: 56 années) de Montréal sur 27 décembre, 2003 demande:

Q:

Puisque le grand coup que nous voyons que (avec des premiers magistrats de Hubert et d'autres scientifiques) cette matière a une tendance de s'organiser des quarks aux atomes aux molécules pour équiper tandis que la loi de l'entropie indique que la tendance est à la désorganisation. Pouvez-vous m'aider à résoudre cette contradiction ?

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la réponse

Don Page répondu le 21 janvier, 2004, R:

L'entropie augmente dans l'univers. Pour les systèmes dans lesquels les forces attrayantes à longue portée ne sont pas importantes (par exemple, quand la pesanteur n'est pas importante), une plus grande entropie tend à être des configurations qui sont statistiquement plus homogènes (par exemple, un gaz uniforme). Mais quand la pesanteur est importante, les systèmes avec un plus grand groupement tendent à avoir plus d'entropie. Ainsi quand les systèmes de la gravité évoluent vers une plus grande entropie, ils tendent à grouper en masse compacte, donnant des structures comme des galaxies et tiennent le premier rôle. Pour une énergie finie fixe en volume fini fixe ; si l'énergie ou le volume est illimité, il n'y a aucun maximum à l'entropie. L'entropie serait seulement maximisée si presque toute les énergie formait un trou noir, le groupement de la gravité final.

En notre univers, les processus de la gravité ne sont pas assez rapides pour convertir toute les énergie en grand trou noir, ainsi l'entropie et l'organisation du groupement sont vers le haut assorties au temps. Groupant en masse compacte cela formé tient le premier rôle mené à la brûlure nucléaire tient le premier rôle dedans et le dégagement de l'énergie au soleil que cela a mené à toutes les sortes de complexité pour se développer sur terre, tout moment continuant à augmenter l'entropie de l'univers.

Si l'univers continue l'extension, alors il n'y a aucune limite au volume, et par conséquent aucune limite à l'entropie, ainsi l'entropie peut continuer à augmenter pour toujours, et l'univers n'est jamais susceptible d'atteindre l'équilibre thermique (bien qu'il pourrait obtenir la fin si l'accélération actuelle étaient vraiment due à une constante cosmologique absolument constante, de sorte que l'univers augmente exponentiellement pour toujours, obtenant de plus en plus près de ce qui s'appelle l'état thermique très-presque-vide de spacetime de deSitter, bien que les théoriciens aient noté des problèmes avec supposer que même cet état durerait pour toujours, suggérant que même tout le spacetime quadridimensionnel comme nous savons il pourrait se délabrer loin, mais seulement après très, très à long terme).

D'une part, si les recollapses d'univers, qui est susceptible de s'avérer justement trop rapidement pour que l'entropie atteigne un maximum puis l'un ou l'autre. (Il pourrait aller à l'infini comme recollapses d'univers, parce que dans un certain sens la compression peut faire la « énergie » aller à l'infini---c'est une « énergie » qui est une densité d'énergie multipliée par le volume, pas comprenant l'énergie de liaison de la gravité négative qui ferait toute l'énergie d'un univers fermé réellement égal à zéro pendant toute l'heure.)

Ainsi la tendance de groupement de la pesanteur est très importante pour produire la complexité et la structure qui s'est développée dans l'univers, tout moment suivant la deuxième loi de la thermodynamique qui indique des augmentations d'entropie (ou pas au moins la diminution) et qui pour seuls des systèmes de nongravitational (comme le gaz dans une boîte) mènerait juste à aléser l'uniformité statistique.

Roger Penrose a écrit beaucoup au sujet des aspects thermo-dynamiques peu communs de la pesanteur qui sont cruciaux pour notre existence, en ses livres techniques et populaires, ainsi vous pourriez vouloir les consulter pour d'autres détails. Je suis Paul assez sûr que Davies a également discuté ceci dans certains de ses livres.

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