La creazione dell'universo e l'origine della legge dell'aumento dell'entropia

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La creazione dell'universo e l'origine della legge dell'aumento dell'entropia

martedì, Marzo 2nd, 2021

roger penrose,la strada che porta alla realtà,big bang,entropia

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Nel saggio scientifico La strada che porta alla realtà del premio nobel della fisica Roger Penrose viene elaborata una straordinaria spiegazione (sia pur di carattere speculativo) sulla misteriosa origine della legge dell'aumento dell'entropia. Secondo il fisico inglese, tale legge è una conseguenza dal ruolo peculiare svolto dalla gravità per ciò che riguarda l'entropia di un sistema fisico. In parole povere, mentre per un gas (quale sistema isolato) in cui la distribuzione iniziale delle molecole non è uniforme, si assiste a un'evoluzione temporale che conduce all'uniformità della predetta distribuzione, per un sistema gravitante succede il contrario: a stati aggregati (quindi distribuzione non uniforme) corrispondono bassi valori di entropia, e viceversa (a patto che le velocità dei singoli costituenti gravitazionali siano relativamente basse). Con ciò si spiega l'alto valore dell'entropia di un buco nero, il quale ha una temperatura estremamente bassa.
Nello scenario dell'hot big-bang, i gradi di libertà gravitazionali non erano termalizzati, e la conseguente "attivazione" ha reso possibile la legge dell'aumento dell'entropia.

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[¯|¯] Il ruolo svolto dai neutrini ν_µ,ν_τ

sabato, Agosto 19th, 2017

neutrini, temperatura di congelamento, universo — **Fonte dell'immagine:link**

Riscriviamo i processi che garantiscono l'equilibrio termico tra neutroni e protoni:

I neutrini ν_µ,ν_τ, non compaiono in queste reazioni, donde non producono effetti sul rapporto neutroni-protoni. Tuttavia in precedenza abbiamo visto che una qualunque specie neutrinica contribuisce alla densità totale attraverso il potenziale chimico. Per conseguenza, si ha un incremento temperatura di congelamento. La densità della k-esima famiglia è:
neutrini, temperatura di congelamento, universo

Si ricordi che f(|ξ_k|) è monotonamente crescente. Nel range di temperatura in cui i neutrini sono in equilibrio termico con la radiazione, si ha:
neutrini, temperatura di congelamento, universo