L'entropia dell'universo cresce.

[dupa]

Secondo voi la crescita dell'entropia dell'universo è dovuta all'espansione dell'universo?

[thotgor]

non è esatto: l'universo è un sistema chiuso ... da questo punto di vista esso non vi è perdita di calore visto che non vi possono essere ne scambi di massa ne di energia con l'ambiente. All'interno dell'universo avvengono però processi irreversibili che portano ad un aumento dell'entropia "su scala locale" (calcolando l'universo come ambiente e la Terra -o qualsiasi altra cosa- come il sistema in studio).
E vero che però l'universo di fatto si "raffredda" : possiamo infatti considerarlo come un "gas" che si espande adiabaticamente (ovvero senza scambio di calore con l'esterno). L'energia interna dell'universo dipende perciò solo dalla sua T.

[LittleLux]

Bè, più che altro secondo le leggi della termodinamica, confermate, a livello cosmologico, da decenni di osservazioni.

[dupa]

Non avete capito la mia domanda.

Io sto chiedendo se esiste una relazione tra l'espansione dell'universo e la crescita dell'entropia dell'universo.

Per quel che so l'espansione libera di un gas è un processo irreversibile con variazione di entropia crescente.

quindi mi domando se il giorno l'universo dovesse iniziare a contarsi le leggi attuali della termodinamica potrebbero venire meno.

[dupa]

Originariamente inviato da thotgor
E vero che però l'universo di fatto si "raffredda" : possiamo infatti considerarlo come un "gas" che si espande adiabaticamente (ovvero senza scambio di calore con l'esterno). L'energia interna dell'universo dipende perciò solo dalla sua T.

Un gas che effettua un'espanzione libera non si raffredda.

[jumpermax]

Originariamente inviato da dupa
Non avete capito la mia domanda.

Io sto chiedendo se esiste una relazione tra l'espansione dell'universo e la crescita dell'entropia dell'universo.

Per quel che so l'espansione libera di un gas è un processo irreversibile con variazione di entropia crescente.

quindi mi domando se il giorno l'universo dovesse iniziare a contarsi le leggi attuali della termodinamica potrebbero venire meno.

Secondo gli ultimi studi sta accelerando l'espansione invece... qualcosa di correlato con la materia oscura...

[LittleLux]

Originariamente inviato da dupa
Non avete capito la mia domanda.

Io sto chiedendo se esiste una relazione tra l'espansione dell'universo e la crescita dell'entropia dell'universo.

Per quel che so l'espansione libera di un gas è un processo irreversibile con variazione di entropia crescente.

quindi mi domando se il giorno l'universo dovesse iniziare a contarsi le leggi attuali della termodinamica potrebbero venire meno.

Allora, noi sappiamo che all'inizio l'universo era in uno stato caldissimo, ad un certo punto da quello stato caldissimo, in cui materia e radiazione erano in equilibrio tra loro, emerse, si pensa attraverso meccanismi dirottura di simmetria, l'ordine cui ci è dato di osservare. Da allora in poi, il disordine è aumentato all'aumentare delle dimensioni dell'universo, percui le due cose sembrano essere correlate. Questa osservazione viene riassunta dicendo che le freccie termodinamiche e cosmologica, oggi, hanno verso concorde.
Già quella parolina, "oggi", fa pensare che potrebbe non essere sempre così.

Comunque, la tua domanda, in realtà, ne presuppone un'altra, e cioè perchè, ad un certo punto della vita dell'universo, dal disordine è emerso l'ordine. Questo è tutt'ora un punto di forte dibattito.

Tra l'altro, come dice jumper, recenti osservazioni sembrano dimostrare che in reraltà la velocità di espansione dell'universo sia in aumento.

Forse siamo ancora in una fase inflazionaria.

[thotgor]

Originariamente inviato da dupa
Un gas che effettua un'espanzione libera non si raffredda.

certo invece. Non compie lavoro, ma si raffredda. Hai conoscenze di termodinamica?
L'entropia dell'universo "cresce" perchè cresce l'entropia per il realizzarsi di processi irreversibili all'interno di esso.

[damxxx]

prima di tt l'universo nn è un gas in espansione e nn credo sia assimilabile ad esso

poi certamente l'espansione dell'universo contribuisce all'aumento dell'entropia globale,ma nessuno dei due fenomeni (l'espansione e l'entropia) sn uno la causa dell'altro,nn è l'entropia ke causa l'espansione dell'universo, così cm nn è l'espansione dell'universo la causa dell'entropia ma è solo uno dei tanti fattori ke contribuiscono al suo aumento.

bisogna tener presente ke l'entropia è l'unica legge delle termodinamica ke si basa esclusivamente su dati statistici e probabilistici e su osservazioni dete dall'esperienza, infatti nn c'è nulla ke vieterebbe l'aumento dell'ordine in un sistema, faccio un esempio pratico: se prendo un recipiente lo divido in due parti uguali cn un divisorio, la parte destra la riempio di gas e la parte sinistra la lascio vuota, ci troviamo in una situazione di bassa entropia(molto ordine) se tolgo il divisorio il gas si espande, a causa dei movimenti delle molecole ed esse si disperdono in maniera disordinata sia nella parte destra ke nella parte sinistra del recipiente facendo aumentare l'entropia(molto disodine)ma nulla vieta ke in un dato tempo e per x un dato istante tt le molecole possano venire a trovarsi tt nella parte destra o tt nella parte sinistra del recipiete, x quanto possa essere difficile ciò teoricamente è possibile, ma questo nn avviene x il semplice fatto ke le cofigurazioni in cui il gas è disposto in maniera disordinata nel recipiente sn infinitamente maggiori delle possibili configurazioni in cui il gas è tt da una parte del recipiente.Questo spiega xkè l'entropia è sempre crescente, cioè xkè c sn molte più configurazioni "disordinate" rispetto alle configurazioni "ordinate" ed è quindi + facile ke sia il disordine a crescere.

riguardo invece la tua domanda riguardo il mantenimento delle leggi della termodinamica se l'universo cominciasse a cotrarsi posso dirt ke secondo gli scienziati, non c'è "simmetria in base a T" cioè invertendo la freccia del tempo (operazione ke viene indicata cn T) si ottiene un comportamento diverso da parte delle particelle, la simmetria c'è solo se si combinano P e T cioè l'inversione della freccia del tempo + considerando l'immagine speculare della particella (operazione ke viene indicata cn P) questo significa ke nn è sufficiente invertire la freccia del tempo x vedere una tazza rotta in mille pezzi ricmporsi e saltare magicamente sul tavolo dal quale era caduta

t dirò di +,fino a poco tempo fa gli scienziati credevano ke esisteva una così detta simmetria CPT cioè invertendo la carica d una particella(operazione ke viene indicata cn C) ke kiamaimo A, prendendo la sua immagine speculare e invertendo la sua freccia temporale questa nuova particella B, si comporterebbe come se fosse A, ma in realtà si è scoperto ke ci sn delle piccolissime differenze ke rendono in due sistemi diversi l'uno dall'altro.


x LittleLux
La freccia della termodinamica e quella temporale (crerdo ke cn "cosmologia" intendi questa) nn possono ke essere concordanti, alcuni scienziati hanno dimostrato ke queste due freccie(così come la freccia del tempo psicologico) devono puntare tt nella stessa direzione

[thotgor]

Originariamente inviato da damxxx
prima di tt l'universo nn è un gas in espansione e nn credo sia assimilabile ad esso

il mio prof all'università l'ha assimilato ad un gas in espansione. E a me sembra ragionevole.

poi certamente l'espansione dell'universo contribuisce all'aumento dell'entropia globale,ma nessuno dei due fenomeni (l'espansione e l'entropia) sn uno la causa dell'altro,nn è l'entropia ke causa l'espansione dell'universo, così cm nn è l'espansione dell'universo la causa dell'entropia ma è solo uno dei tanti fattori ke contribuiscono al suo aumento.

non ho mai detto il contrario.

D'accordo per tutto il resto.

[damxxx]

Originariamente inviato da thotgor
il mio prof all'università l'ha assimilato ad un gas in espansione. E a me sembra ragionevole.

Beh si ma credo ke l'universo nn è proprio un gas in espansone e ke le regole ke regolano l'espansione sn diverse da quelle del gas

non ho mai detto il contrario.

figurati nn l'avevo cn te,
ma dupa all'inizio del thread fa una domanda precisa ke recita:"Secondo voi la crescita dell'entropia dell'universo è dovuta all'espansione dell'universo?"

semplicemente ho risposto a questa domanda

[thotgor]

Originariamente inviato da damxxx
Beh si ma credo ke l'universo nn è proprio un gas in espansone e ke le regole ke regolano l'espansione sn diverse da quelle del gas



figurati nn l'avevo cn te,
ma dupa all'inizio del thread fa una domanda precisa ke recita:"Secondo voi la crescita dell'entropia dell'universo è dovuta all'espansione dell'universo?"

semplicemente ho risposto a questa domanda

sisi, intendo a grandi linea

[dupa]

Originariamente inviato da thotgor
certo invece. Non compie lavoro, ma si raffredda. Hai conoscenze di termodinamica?

Uhm.

Io per raffreddarsi intendo che la sua temperatura diminuisce.

In sostanza se un gas compie un espansione libera, la sua temperatura resta costante.
Aumenta il suo volume, diminuisce la sua pressione ma la temperatura resta costante.
In quanto è una trasformazione adiabatica e non c'è lavoro, dunque l'energia interna del gas resta costante e vista la relazione esistente tra energia interna e temperatura, si ha che la temperatura di un gas che effettua un'espansione libera resta costante.

[dupa]

Originariamente inviato da damxxx

poi certamente l'espansione dell'universo contribuisce all'aumento dell'entropia globale,ma nessuno dei due fenomeni (l'espansione e l'entropia) sn uno la causa dell'altro,nn è l'entropia ke causa l'espansione dell'universo, così cm nn è l'espansione dell'universo la causa dell'entropia ma è solo uno dei tanti fattori ke contribuiscono al suo aumento.

Ok.
Una considerazione che mi aveva fatto arrivare a questa domanda è che le considerazioni sull'aumento di entropia dell'universo non tengono conto delle forze gravitazionali.

Se prendiamo 5 kg di elio e li mettiamo nello spazio questi effettueranno un'espansione libera, e si porteranno in uno stato di maggiore disordine: entropia crescente.

Se prendiamo 5*10^100 kg di elio e li mettiamo nello spazio questi si "andranno a contrarre" costituendo un corpo sferico sotto l'effetto della forza gravitazione probabilmente costituito da un nucleo solido, un mantello liquido e un'atmosfera gassosa, e probabilmente il volume del corpo risultante al termine della contrazione sarà minore di quello occupato dall'elio messo inizialmente nello spazio. In sostanza il sistema costituito dagli N atomi di elio si porterà in uno stato di maggior ordine: entropia decrescente.

[LittleLux]

Originariamente inviato da dupa
Ok.
Una considerazione che mi aveva fatto arrivare a questa domanda è che le considerazioni sull'aumento di entropia dell'universo non tengono conto delle forze gravitazionali.

Se prendiamo 5 kg di elio e li mettiamo nello spazio questi effettueranno un'espansione libera, e si porteranno in uno stato di maggiore disordine: entropia crescente.

Se prendiamo 5*10^100 kg di elio e li mettiamo nello spazio questi si "andranno a contrarre" costituendo un corpo sferico sotto l'effetto della forza gravitazione probabilmente costituito da un nucleo solido, un mantello liquido e un'atmosfera gassosa, e probabilmente il volume del corpo risultante al termine della contrazione sarà minore di quello occupato dall'elio messo inizialmente nello spazio. In sostanza il sistema costituito dagli N atomi di elio si porterà in uno stato di maggior ordine: entropia decrescente.

Stai portando un po' troppo in la l'analogia entropia=disordine. Forse sarebbe meglio dire che una maggiore quantità di entropia equivale ad una minore quantita disponibile di energia utile per compiere lavoro. Nel secondo sistema che hai descritto, in realtà l'entropia è aumentata, perchè il sistema, come ogni altro sistema tende a fare, ha raggiunto la configurazione di massima stabilità, ossia quella a minor contenuto energetico possibile. Ma per fare questo il sistema ha dovuto spendere energia, che ha contribuito all'aumento del "disordine" del sistema. Alla fine, la quantità di energia disponibile per compiere del lavoro sarà inferiore rispetto allo stato iniziale.

[damxxx]

esattamente,
dice bene LittleLux

è vero ke l'ordine nell'ipotetica nube d elio è aumentato ma questo ha rikiesto appunto ke fosse spesa dell'energia,

anke quando si congela dell'acqua si diminuisce la sua entropia, ma x fare ciò bisogna raffreddarla e x raffreddarla c'è disogno di energia ke viene sottoratta da qualke altra parte(ad esempio dalle centrali termoelettrike ke trasformano l'acqua in vapore ke poi viene usato x fa girare delle turbine) e questo porta ad un aumento dell'entropia dell'universo.

Se l'energia si creasse del nulla allora l'entropia totale potrebbe anke aumentare, ma l'energia nn si crea ne si distrugge ma si trasforma e questo implica ke, se da un lato aumentiamo l'energia di un corpo A (diminuendone l'entropia) dall'altro sottraiamo energia a qualke altro corpo B (aumentandone l'entropia) e l'energia ke sottraiamo a B è sempre maggiore di quella ke aggiungiamo al corpo A. (se nn fosse così avremmo trovato finalmente il modo x creare il moto perpetuo)

Quindi quello ke bisonga tener presente è ke bisogna considerare sempre l'entropia TOTALE dell'universo ke è sempre in aumento e nn quella dei singoli sistemi ke può aumentare o diminuire

[thotgor]

Originariamente inviato da dupa
Uhm.

Io per raffreddarsi intendo che la sua temperatura diminuisce.

In sostanza se un gas compie un espansione libera, la sua temperatura resta costante.
Aumenta il suo volume, diminuisce la sua pressione ma la temperatura resta costante.
In quanto è una trasformazione adiabatica e non c'è lavoro, dunque l'energia interna del gas resta costante e vista la relazione esistente tra energia interna e temperatura, si ha che la temperatura di un gas che effettua un'espansione libera resta costante.

Ok, ma stiamo parlando di gas reali, dunque la temperatura VARIA effettivamente
Il tuo discorso vale per gli ideali.

[dupa]

Originariamente inviato da thotgor
Ok, ma stiamo parlando di gas reali, dunque la temperatura VARIA effettivamente
Il tuo discorso vale per gli ideali.

più rarefatto (e dunque più ideale) dello spazio credo che ci sia ben poco

[LittleLux]

Originariamente inviato da dupa
più rarefatto (e dunque più ideale) dello spazio credo che ci sia ben poco

L'attuale temperatura dell'universo si aggira intorno ai 2.7 Kelvin, temperatura rilevata del fondo di microonde che pervade tutto il cosmo. Come vedi, quindi, l'universo si sta raffreddando, e questo raffreddamento dipende proprio dall'aumento del suo volume.

[songoge]

[OT]quando l'anno scorso ho studiato questo mi è venuta in mente questa situazione.
Mamma dice al figlio: Ordina la stanza perchè è disordinata
Il figlio risponde: mamma non posso perchè altrimenti l'entropia aumenta.[OT]

Ritornando al discorso.
Vi chiedo questo. Fino a quando l'entropia può aumentare?