Evrenin termal ölüm ya da büyük Freeze biridir evrenin olası kaderlerini tüm yokluğu durumuna gelmiştir ki, mevcut termodinamik enerji sağlamak amacı ile sağlayan bir hareket veya yaşamı . Fizik açısından maksimum entropisine ulaştı . Evrensel bir termal ölüm hipotezi, 1850'de William Thomson'ın fikirlerinden gelir . Bu, termodinamik teorisinin tüm evrenine ekstrapolasyonundan, özellikle de mekanik enerjinin doğal kaybına ilişkin değerlendirmelerden kaynaklanır.termodinamiğin birinci prensibinin bir sonucu olarak .
Termal ölüm fikri, entropinin yalıtılmış bir sistemde artma eğiliminde olduğunu varsayan termodinamiğin ikinci yasasından türemiştir . Evren yeterince uzun bir süreye sahipse, tüm enerjinin eşit olarak dağıtılacağı bir duruma asimptotik olarak yaklaşacaktır . Başka bir deyişle, mekanik enerjinin (hareket) yayılması (enerji kaybı) için doğal bir eğilim vardır ; sonuç olarak, ekstrapolasyon yoluyla, evrenin mekanik hareketinin, ikinci yasaya göre zaman geldiğinde azalacağı sonucu çıkar. Termal ölüm fikri ilk erken 1851 yılında muğlak ifadelerle öne edildi Lord Kelvin sonra görüşleri temelinde bunu teorize, Sadi Carnot (1824), Joule (1843) ve tarafından Clausius enerji (1850) kayıp. Kelvin'in fikirleri daha sonra önümüzdeki on yıl içinde Helmholtz ve Rankine tarafından daha da geliştirildi .
" Evrenin termal ölümü " fikri, termodinamiğin iki yasasından ilkinin evrenin evrimine uygulanmasının incelenmesinden doğar . Özellikle William Thomson, termodinamikteki son deneylere dayanan yeni fikri ortaya attı: “ısı bir madde değil, mekanik etkinin dinamik bir şeklidir. Neden ve sonuç arasında, iş ile ısı arasında bir denklik olması gerektiğini algılıyoruz. "
1852'de Thomson , mekanik enerjinin ikinci yasasının temellerini özetlediği "Doğada Evrensel Bir Eğilim Üzerine Mekanik Enerjinin Dağılımı" nı yayınladı.Termodinamik , mekanik hareket ve bu hareketi oluşturmak için kullanılan enerji fikriyle özetlenmiştir . doğal olarak dağılma veya zayıflama eğiliminde olacaktır.
Bu makalede geliştirilen temel fikirler, Güneş Çağı'na ve evrenin dinamiklerine uygulanmaları ile ilgili olarak William Rankine ve Hermann von Helmholtz'un makalelerine ilham verdi . Üçünün bu konuda fikir alışverişinde bulundukları söylendi. 1862'de Thomson, enerjinin yok edilemezliğine ( birinci yasa ) ve yayılmaya olan temel inancını yeniden doğruladığı , ısının yayılmasına yol açan evrensel ( ikinci yasa ) "Güneşin sıcaklığının çağı üzerine" adlı bir makale yayınladı . hareketin durması ve maddi evrendeki potansiyel enerjinin tükenmesi, bir bütün olarak evren için sonuçları hakkındaki görüşünü açıklığa kavuşturuyor. Thomson önemli bir paragrafta şunları yazdı:
“Evren sonluysa ve mevcut yasalara uymak zorunda kalırsa, sonuç kaçınılmaz olarak bir dinlenme ve evrensel ölüm olacaktır. Ancak, evrendeki maddenin genişlemesinin bir sınırını tasavvur etmek imkansızdır; ve bu nedenle bilim, saat gibi çalışacak ve sonsuza dek duracak basit bir sonlu mekanizma yerine, potansiyel enerjinin elle tutulur harekete ve dolayısıyla ısıya dönüşmesini üreten eylemlerin sonsuz bir uzayda sonsuz bir ilerleyişine yönelmiştir. "
Hem 1862 hem de 1865 makalesini takip eden yıllarda Hemholtz ve Rankine, fikri Thomson'a atfediyorlardı, ancak Thomson'ın evrenin bir "termal ölüm" (Helmholtz) ile sona ereceğini iddia ettiğini iddia eden kapsamlı okumaları ve yayınlanmış görüşleri vardı. “tüm fiziksel olayların sonu” (Rankine).
Bir "termal ölümde", tüm Evrenin sıcaklığı mutlak sıfıra yaklaşır . Bununla birlikte, termal ölüm, evrenin sürekli genişlemesi nedeniyle yeni yıldızların oluşmasına ve yaşama izin vermesine izin vermeyecek kadar soğuduğu "soğuk ölüm" veya Büyük Don ile tam olarak aynı değildir . ancak canlılar açısından sonuç tamamen aynıdır.
Enflasyonist kozmoloji erken evrendeki kozmik genişleme öncesi, enerji eşit olarak dağıtılmış olduğunu düşündürmektedir. Bu koşullar altında, evren görünüşe göre termal ölüme benzer bir durumdaydı. Bununla birlikte, iki durum aslında çok farklıdır: Evrenin ilk zamanlarında, yerçekimi çok önemli bir kuvvetti ve yerçekimi sisteminde, eğer enerji eşit olarak dağıtılırsa, entropi , çoğunun bulunduğu bir duruma kıyasla oldukça düşüktür. madde kara deliklere dönüştü . Bu nedenle, böyle bir durum termal dengede değildir ve aslında termodinamik olarak kararsız olduğu için böyle bir sistem için termal denge yoktur. Bununla birlikte, termal ölüm senaryosunda, enerji yoğunluğu o kadar düşüktür ki, sistem yerçekimsiz olarak kabul edilebilir, böylece enerjinin tekdüze olarak dağıldığı durum, bir termal denge durumu, yani maksimum entropi durumudur. .
Evrenin son durum onun hakkında varsayımlara bağlıdır nihai kaderi son yıllarda önemli farklılıklar gösteriyordu, XX inci birincisine yüzyıl XXI inci yüzyıl. Bir de kapalı evrenin son çökmesi ile karakterize edilen, termal ölüm çökmesi son yaklaşımlar gibi bir isteğe bağlı olarak yüksek sıcaklık ve yüksek entropi yaklaşan evrenin oluşur. Bir Büyük Don durumunda, yani genişlemesi sonsuza kadar devam eden açık bir evren veya düz bir evren durumunda, evren, sıcaklık mutlak sıfıra yaklaşacak şekilde soğuduğunda ve entropi için maksimum bir duruma ulaştığında bir termal ölüm de beklenir . çok uzun zaman. Genişleyen bir evrenin maksimum entropi durumuna yaklaşabileceği tartışılıyor. Genişleyen bir evrende maksimum entropinin değerinin, evrenin entropi kazanımından daha hızlı arttığı ve bu durumun onu termal ölümden yavaş yavaş uzaklaştıracağı fikri öne sürüldü.
Ayrıca, evrenin mevcut entropisinin tam değeri hakkında da belirsizlik var. Son analizler, evrenin daha önce düşünülenden daha fazla entropiye sahip olduğunu gösteriyor. Bu böyledir çünkü araştırmalar, süper kütleli kara deliklerin en büyük katkıda bulunanlar olduğu sonucuna varır.
Büyük Patlama'dan günümüze ve çok daha ileride, evrendeki madde ve karanlık maddenin yıldızlar , galaksiler ve galaksi kümelerinde yoğunlaştığına inanılıyor . Yani evren termodinamik dengede değil ve nesneler iş üretebiliyor , §VID. .
Bir çürüme süper büyük kara 100 milyar (10 sırasına deliği 11 ) güneş kütlesi nedeniyle Hawking radyasyonu 10 sırasına alır 100 entropi anda en azından yukarı' olarak üretilebilir, böylece yıllar. Daha sonra evren, Karanlık Çağ denen bir döneme girer ( başlangıcındaki Karanlık Çağlara benzer ) ve esasen, foton ve leptonlardan oluşan dağınık bir gaz olduğu tahmin edilir , §VIA . Sadece çok az kalan madde ile, evrenin aktivitesi çok düşük enerji seviyeleri ve çok uzun zaman ölçekleriyle sona erer. Evrenin ikinci bir şişirme dönemine gireceğini veya normal vakum durumunun yanlış bir vakum olduğunu varsayarsak, vakumun daha düşük bir enerji durumuna dönüşebileceğini düşünmek mümkündür, §VE . Entropi üretiminin durması ve evrenin termal ölüme gitmesi de mümkündür , §VID .