¿que es la entropia en el universo?

La entropía en la termodinámica

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La muerte por calor del universo (también conocida como el Gran Enfriamiento o el Gran Congelamiento)[1] es una hipótesis sobre el destino final del universo, que sugiere que el universo evolucionaría hasta un estado de ausencia de energía libre termodinámica y, por tanto, sería incapaz de mantener procesos que aumenten la entropía. La muerte por calor no implica ninguna temperatura absoluta en particular; sólo requiere que las diferencias de temperatura u otros procesos ya no puedan aprovecharse para realizar trabajo. En el lenguaje de la física, es cuando el universo alcanza el equilibrio termodinámico.

Energía

La segunda ley también predice el fin del universo: implica que el universo terminará en una “muerte por calor” en la que todo está a la misma temperatura. Este es el último nivel de desorden; si todo está a la misma temperatura, no se puede realizar ningún trabajo y toda la energía acabará siendo el movimiento aleatorio de átomos y moléculas.

Una medida del nivel de desorden de un sistema es la entropía, representada por S. Aunque es difícil medir la entropía total de un sistema, generalmente es bastante fácil medir los cambios en la entropía. Para un sistema termodinámico involucrado en una transferencia de calor de tamaño Q a una temperatura T , un cambio en la entropía puede ser medido por:

La segunda ley de la termodinámica puede enunciarse en términos de entropía. Si se produce un proceso reversible, no hay cambio neto en la entropía. En un proceso irreversible, la entropía siempre aumenta, por lo que el cambio de entropía es positivo. La entropía total del universo aumenta continuamente.

Existe una fuerte conexión entre la probabilidad y la entropía. Esto se aplica tanto a los sistemas termodinámicos, como un gas en una caja, como al lanzamiento de monedas. Si tienes cuatro monedas, por ejemplo, la probabilidad de que las cuatro caigan cara arriba es relativamente pequeña. Es seis veces más probable que salgan dos caras y dos colas. El estado dos caras – dos colas es el más probable, muestra el mayor desorden y tiene la mayor entropía. Cuatro caras es menos probable, tiene el mayor orden y la menor entropía. Si se lanzaran más monedas, sería aún menos probable que salieran todas caras y más probable que se obtuviera casi el mismo número de caras que de colas.

Entalpía

Cuanto más se mira en el Universo, más se retrocede en el tiempo. No se puede ver a través del gas caliente de 380.000 años después del Big Bang. Ese “muro de fuego” marca los límites del Universo observable.

Pero a medida que el Universo se expande, las antiguas estrellas y el gas que vemos se han alejado aún más, por lo que ya no son observables. Así, el llamado “Universo observable” es en realidad el “Universo anteriormente observable”. Su borde está ahora a 46.500 millones de años luz.

Esto es cierto aunque el Universo sólo tenga 13.800 millones de años. Un reto habitual en la comprensión de la relatividad general es averiguar cómo es posible esto, dado que nada puede moverse más rápido que la luz.

¿Cuál es el número total de estrellas en el Universo observable? Las estimaciones aumentan a medida que mejoran los telescopios. Actualmente se piensa que hay entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas en la Vía Láctea. Creen que hay entre 170.000 millones y 2 billones de galaxias en el Universo.

En 2009, Chas Egan y Charles Lineweaver estimaron la entropía total de todas las estrellas del Universo observable en 1081 bits. Hay que pensar en ellos como qubits: es la cantidad de información para describir el estado cuántico de todo en todas estas estrellas.

Energía libre de gibbs

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La muerte por calor del universo (también conocida como el Gran Enfriamiento o el Gran Congelamiento)[1] es una hipótesis sobre el destino final del universo, que sugiere que el universo evolucionaría hasta un estado de ausencia de energía libre termodinámica y, por tanto, sería incapaz de mantener procesos que aumenten la entropía. La muerte por calor no implica ninguna temperatura absoluta en particular; sólo requiere que las diferencias de temperatura u otros procesos ya no puedan aprovecharse para realizar trabajo. En el lenguaje de la física, es cuando el universo alcanza el equilibrio termodinámico.