Elminster Aumar Creative Commons License 2017.05.25 0 0 869

 „Egy rendszer makroállapotának termodinamikai valószínűsége az illető makroállapothoz tartozó lehetséges mikroállapotok száma. Egy magára hagyott zárt dinamikus fizikai rendszer entrópiájának spontán növekedése ezért azt jelenti, hogy a rendszer egyre nagyobb valószínűségű állapotokba igyekszik áttérni, miáltal a rendszer rendezettsége romlik.”

 

Itt idézted a lényeget!

Ebben van a megértés kulcsa: "egyre nagyobb valószínűségi állapotokba igyekszik áttérni".

 

Mindenki - aki ebben a témában cáfolni próbálja a Penrose-Hawking féle gravitációt is tartalmazó entrópiát - egyszerűen elfeledkezik arról, hogy a klasszikus termodinamika keretében tanult és a klasszikus gáztartállyal szemléltetett entrópia esetében a rendszert alkotó elemek (esetünkben gázmolekulák) RUGALMAS ÜTKÖZÉSSEL lepattannak egymásról! Azaz a kölcsönhatásaik során csak össze-vissza csereberélik az impulzust, és ugyanazt a mozgási energiamennyiséget osztják el újra egymás között pillanatról-pillanatra.

Ehhez képest viszont ha az elemek vonzzák egymást (és ezt nem tudom elégszer kihangsúlyozni, és elég vastagon aláhúzni!), akkor a rendszerben már ab ovo helyzeti energia is van, és a "rendezett" helyzeti energiából már eleve "kissé rendezetlenebb" mozgási energia jöhet létre, és ha még valamiféle fékező hatású kölcsönhatás is van az elemek között - hogy csomósodhassanak - akkor a végén a "leg-rendezetlenebb" hőenergiává válik az energia egy része.

Azt meg, hogy az egymás gravitációjában lévő elemek természetüknél fogva hajlamosak arra, hogy ne maradjanak ebben a kiegyensúlyozott és valószerűtlen helyzetben, már Newton és kortársai felfedezték: erről szól a Bentley-paradoxon! A tömeggel rendelkező elemek rendszerében éppen az a leg-valószerűtlenebb állapot, hogy ha azok homogén eloszlásban töltik ki a teret! Ennél bármely "csomósodott" állapot sokkal de sokkal valószínűbb az ilyen elemekre. Erről szól az egész vita! Az univerzum egy nagyon homogén és sima anyageloszlású állapotban született, ami még akkor is valószínűtlenül alacsony entrópiának számított, hogy akkoriban az egy elemre jutó átlagos mozgási energia millió fokos hőmérsékletnek felelt meg. (És klasszikus - gravitáció nélküli - leírásban ez lenne a legnagyobb entrópiájú állapot.) És hogy miért számított annak? A válasz a helyzeti és a mozgási energiában van.

A klasszikus gáztartályban csak és kizárólag mozgási energiái vannak a részecskéknek. Az univerzum kezdeti állapotában is ugyanígy volt mozgási energiája az egyedi részecskéknek, de ha kijelölünk egymástól adott távolságra két dV elemi térfogatot, statisztikailag azt tapasztaljuk, hogy hiába nyüzsögnek a részecskék, amennyi dt idő alatt kimegy a térfogat határoló felületén, ugyanannyi be is jön: a térfogat össztömege dinamikusan állandó. Van tehát egymástól adott távolságra két dV térfogatú "elemünk", amelyek mivel tömeggel(energiával) rendelkeznek, vonzzák egymást, és helyzeti energiájuk van egymás gravitációjában. Az univerzum kezdeti pillanataiban olyan magas volt az energiasűrűség, hogy ez a helyzeti energia sokszorosan meghaladta az egyedi részecskék összesített mozgási energiáját. Ebből pedig az következik, hogy akkoriban hiába forró gáz töltötte ki az univerzumot, a helyzet éppenhogy nem volt a klasszikus gáztartályhoz hasonló, mivel az egyedi mozgási energiák - amire a klasszikus példa alapul - eltörpültek a helyzeti energia mennyiségéhez képest: az univerzum homogén-sima anyageloszlású kezdeti állapotában nem volt elhanyagolható a gravitáció okozta helyzeti energia úgy, ahogy a klasszikus gáztartályban eleve kihagyják a számításból.

Előzmény: kitadimanta (865)