Căutați ceva anume?

marți, 5 octombrie 2010

Despre moartea termică a Universului

Se ştie că dacă lăsăm împreună două sisteme cu temperaturi diferite, atunci cele două sisteme vor interacţiona în mod ineluctabil cel puţin până când temperaturile lor se vor egaliza. Din păcate, pe baza acestei cunoştinţe, unii trag concluzia greşită că Universul se îndreaptă fatalmente spre o „moarte termică”, adică o egalizare absolută a tuturor temperaturilor din Univers. Voi arăta aici de ce este greşită o asemenea concluzie.

Să presupunem că avem o sferă închisă şi separată în două semisfere printr-un perete diametral dotat cu o uşiţă închisă. Mai presupunem că în semisfera 1 se află un gaz, iar în semisfera 2 este vid. Apoi, la un moment dat, deschidem uşiţa care împiedica gazul să treacă din semisfera 1 în semisfera 2. Din acel moment, gazul începe să treacă din semisfera 1 şi în semisfera 2 până când, după un timp suficient de lung, presiunile din cele două camere se egalizează şi se produce „moartea termică” a gazului din sferă, adică se produce un echilibru desăvârşit.

Să analizăm puţin acest „echilibru”. Oare este el chiar atât de „desăvârşit”? Când putem spune că se produce un asemenea echilibru? O analiză riguroasă ar trebui să se bazeze pe numărul de molecule care se găsesc în cele două camere la un moment dat. Într-un asemenea context riguros, am putea spune că s-a produs echilibru doar atunci când numărul moleculelor din prima semisferă este egal cu numărul moleculelor din semisfera opusă.

Aşadar, din momentul t' al deschiderii uşiţei despărţitoare dintre cele două semisfere, numărul moleculelor din camera cu gaz începe să scadă vertiginos, iar numărul moleculelor din camera cu vid începe să crească în aşa fel încât numărul total de molecule din cele două camere să rămână constant. Atunci, după un timp suficient de lung se ajunge în situaţia în care, la momentul t'', numărul moleculelor din cele două semisfere se egalizează, iar această situaţie se numeşte echilibru termic, căci temperatura celor două camere devine egală.

Ce se întâmplă după acest moment t''? Oare numărul de molecule se va păstra mereu egal? Oare nicio moleculă nu va mai trece dintr-o cameră în cealaltă? Nici vorbă! În fiecare moment există posibilitatea ca un grup oarecare de molecule să treacă dintr-o cameră în cealaltă aşa încât, pentru momente scurte de timp, numărul de molecule dintr-o cameră poate fi diferit de numărul moleculelor din cealaltă cameră. Acest proces de variaţie a numărului de molecule dintr-o cameră în raport cu numărul de molecule din cealaltă cameră se numeşte fluctuaţie de echilibru. Fluctuaţiile de echilibru sunt o realitate indubitabilă şi pot fi aduse ca şi contraargument la moartea termică a Universului!

Dar cât de diferit poate fi numărul de molecule dintr-o cameră faţă de numărul de molecule din cealaltă cameră? Există vreo limită superioară? Nu există! Singura limită este numărul total de molecule. Altfel spus, din punct de vedere teoretic, nimic nu ne poate împiedica să admitem că ar putea exista un moment în care absolut toate moleculele se găsesc din nou într-o singură cameră!

Iată deci că nici măcar un recipient cu gaz aflat în echilibru nu este mort termic, darmite un Univers întreg! Dimpotrivă, putem admite că Universul a trecut demult (chiar acum o infinitate de ani) de momentul t'' şi ceea ce vedem noi astăzi în Univers sunt doar fluctuaţiile sale de echilibru. Prin urmare, Universul nu va muri niciodată, ci va fi mereu animat de fluctuaţiile de echilibru produse de cele mai mici particule pe care le conţine!

Postări populare

A apărut o eroare în acest obiect gadget

Arhivă blog

Etichete

Persoane interesate