Was bedeutet thermodynamische Arbeit im Bereich der Kosmologie (dem Big Freeze)?

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2 Antworten

Thermodynamische Arbeit ist die Bezeichnung für den Prozess von Wärmezufuhr oder Kompression eines Materials. Im Big Freeze wird im Universum ein thermisches Gleichgewicht erreicht, was gleichzeitig bedeutet, dass die Entropie (mehr oder weniger die "Unordnung" im System) maximal ist.

Da Entropie nie abnehmen kann sondern nur gleichbleiben oder steigen und die Entropie beim Big Freeze ja schon maximal ist, heißt das, dass im ganzen Universum nichts mehr passieren kann, also keine Vorgänge oder Effekte irgendeiner Art mehr auftreten können.

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Sich darüber Gedanken zu machen, das beutet einerseits die gesamte Thermodynamik mit einzubeziehen (in seine Überlegungen), also 1. Hauptsatz der T. (Energieerhaltungssatz), Satz der Entropie usw, usf, aber unter Anderem z.B. auch die hypothetische Struktur des Universums. Ich sagte hypothetisch, weil die Struktur nicht klar ist und z.B. der 1.d.T. nie verletzt werden darf. Um sich das mit den verschiedenen, hypothetischen Strukturen ein wenig zu verinnerlichen, stellen Sie sich das Beispiel des euklidischen Raumes vor, eines unendlichen, unbegrenzten 3-D Raumes und seinen Nachfolger den Minkowski-Raum, der eine Synthese von Raum und Zeit darstellt, also ein Raumzeit-Kontinuum mit der Zeit als vierter Dimension des Raumes. Man kam in der klassischen Physik prima mit Euklids R³ aus, aber spätestens seit der Relativitätstheorie brauchte man Minkowskis R³+t. Es gibt aber auch hypothetische höher dimensionale Räume, mit denen versucht wird sich aus dem bestehenden Konsens ergebende neue Probleme zu lösen, die man als exotische Räume . Sie sehen daher, dass es sich um ein extrem komplexes Thema unter z.B. Einbeziehung von Relativitätstheorie (Und Quantenfeldtheorie) handelt, und da streiten sich in diesen Grenzbereichen die Fakultäten. Ein Laie kommt - und damit legen Profs gerne mal die Studenten rein - schnell zu dem Schluss, daß, wenn er den Satz der Entropie auf kosmologischer Ebene anwendet, der Big Freeze unabdingbar sein muss, hat dann aber vergessen, dass er nur f. abgeschlossene Systeme gilt. Andere (Fakultäten und/oder einzelner Professoren) halten daran (Theorie des Big Freeze) fest und geraten damit in fürchterliche Erklärungsnot, da, nach dem ersten Hauptsatz der Termodynamik, die gesamte Energie des Universums schon immer da gewesen sein müsste, also ewigen Bestand hatte; und wenn man sich das philosophisch auf der Zuge zergehen lässt, dann hätte dieser Big Freeze längst passiert sein müssen, bzw das dynamische Universum, wie wir es kennen, hätte aus so einer völlig gleichmäßigen Verteilung der Energie garnicht erst entstehen dürfen. Diese eher philosophischen Überlegungen beinhalten daher u.A. auch theologische Gesamtkonzepte.

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