Всичко започна толкова пълно с обещания. Така че, въпреки случайните ентусиазирани изблици на свръхнови и други небесни излишъци, става все по-очевидно, че нашата Вселена се разраства.
Вторият закон на термодинамиката (този за ентропията) изисква всичко да върви във времето - тъй като всичко, което се случва, е възможност за разсейване на енергията.
Вселената е пълна с енергия и винаги трябва да остане такава, но тази енергия може да направи нещо интересно само ако има степен на термично неравновесие. Например, ако извадите яйце от хладилника и го пуснете във вряща вода, то се готви. Полезно и полезно занимание, дори и да не е много ефективно - тъй като много топлина от печката просто се разсейва в кухнята, а не се задържа за готвене на повече яйца.
Но, от друга страна, ако пуснете вече сварено, вече загрято яйце в същата вряща вода ... е, какъв е смисълът? Не се прави полезна работа, нищо забележително наистина не се случва.
Това е приблизително идеята за увеличаване на ентропията. Всичко, което се забелязва във Вселената включва пренос на енергия и при всеки такъв трансфер се губи известна енергия от тази система. И така, следвайки втория закон до неговото логично завършване, в крайна сметка се озовавате с вселена в топлинно равновесие със себе си. В този момент не са останали градиенти за неравновесие, които да управляват преноса на енергия - или да готвят яйца. По същество няма да се повтори нищо друго - състояние, известно като топлинна смърт.
Вярно е, че ранната Вселена първоначално е била в топлинно равновесие, но е имало и много гравитационна потенциална енергия. И така, материята (и светла, и тъмна) се е „скупчила“ - създавайки много топлинно неравновесие - и оттам можеха да се случат всякакви интересни неща. Но способността на гравитацията да допринася за полезна работа във Вселената също има своите граници.
В статична вселена крайната точка на цялото това струпване е колекция от черни дупки - считани за предмети в състояние на висока ентропия, тъй като каквото и да съдържат, вече не участва в преноса на енергия. Той просто седи там - и освен някои шепоти на радиацията на Хокинг, просто ще продължи да седи там, докато в крайна сметка (след години или около години) черните дупки се изпарят.
Съдържанието на разширяваща се вселена може никога да не постигне състояние на максимална ентропия, тъй като самото разширяване увеличава стойността на максимална ентропия за тази вселена - но все пак в крайна сметка не се предлага много повече от колекция от изолирани и застаряващи бели джуджета - които в крайна сметка се размиват се изпаряват и се изпаряват.
Възможно е да се оцени настоящата ентропия на нашата Вселена, като се изброят различните й компоненти - които имат различни нива на плътност на ентропията. В горната част на скалата са черни дупки - а в долната част са светещи звезди. Тези звезди изглеждат локално енталпични - където например Слънцето загрява Земята, което позволява тук да се случват всякакви интересни неща. Но това е времеви ограничен процес и това, което Слънцето най-вече прави, е да излъчва енергия в празно пространство.
Наскоро Егън и Линеуувър преизчислиха текущата ентропия на наблюдаваната вселена - и получиха стойност, която е с порядък по-висока от предишните оценки (макар че говорим за 1 × 10104 - вместо 1 × 10103). Това до голяма степен е резултат от включването на ентропията, допринесена от наскоро разпознатите супермасивни черни дупки - където ентропията на черна дупка е пропорционална на нейния размер.
Така че това предполага, че нашата Вселена е малко по-надолу по пътя към топлинната смърт, отколкото сме мислили по-рано. Наслаждавайте се, докато можете.
Допълнителна информация: Egan, C.A. и Lineweaver, C.H. (2010) По-голяма оценка на ентропията на Вселената http://arxiv.org/abs/0909.3983
