Il principio antropico in versione termodinamica

martedì, Marzo 23rd, 2021

Dal post sulla lampadina siamo finiti al secondo principio della termodinamica applicato all'Universo. Per essere più specifici, in luogo di una lampadina (quindi di una resistenza ohmica) avevamo considerato l'emissione di un corpo nero. Questa scelta non è casuale, poiché l'universo emette come un corpo nero in equilibrio termico alla temperatura (epoca cosmologica attuale) di circa 2.75 K. Utilizzando un linguaggio suggestivo ma efficace, tale emissione è il "flash" del big-bang, precisamente di un "big bang caldo". Infatti, andando a ritroso del tempo, la temperatura aumenta (a causa della riduzione di "volume" del sistema fisico "universo") fino ad arrivare alla temperatura di Planck che ha un valore straordinariamente elevato.
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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.