La Muerte Térmica del Universo


La muerte térmica del universo, también conocida como muerte entrópica, es una conjetura sobre el destino final del universo, lo que sugiere que el universo evolucionaría a un estado sin energía y, por lo tanto, sería incapaz de sostener procesos físicos. La muerte térmica no implica ninguna temperatura absoluta en particular; solo requiere que las diferencias de temperatura u otros procesos ya no se puedan realizar. En el lenguaje de la física, esto seria cuando el universo alcanza el equilibrio térmico; en el equilibrio térmico no hay flujos macroscópicos netos de materia o de energía, ni dentro de un sistema ni entre sistemas.

Si la topología del universo es abierta o plana, o si la energía oscura es una constante cosmológica positiva (ambas consistentes con los datos actuales), el universo continuará expandiéndose para siempre, y se espera que ocurra una muerte térmica, con el universo enfriándose para alcanzar el equilibrio a una temperatura muy baja, después de un período de tiempo muy largo.

La hipótesis de la muerte térmica del universo proviene de las ideas de Lord Kelvin, quien en la década de 1850 teorizó acerca de las consecuencias de la pérdida de calor de Sadi Carnot en 1824 y Rudolf Clausius en 1865, pero fue Hermann von Helmholtz quien desarrolló la idea de la muerte térmica más tarde.

Expansión indefinida
La muerte térmica del universo es el resultado esperado si la expansión del universo dura indefinidamente, ya que la energía del mismo se repartirá en un espacio cada vez más grande por lo cual la energía por unidad de volumen relacionada con la temperatura seguiría decreciendo indefinidamente. Además el colapso de gran parte de la materia en agujeros negros que acabarían por atrapar los pocos fotones que quedaran libres, implicaría que la luminosidad del universo se iría apagando progresivamente.

La expansión del universo es la primera y más poderosa fuerza que se desató en el big bounce, dando un impulso a la materia a través del espacio infinito a velocidades gigantescas, y hacia todas las direcciones. Una cantidad de materia finita, con una energía finita y una densidad realmente monstruosa crearon lo que llamamos universo.

Para cuando llegue la muerte térmica, la expansión se habrá ido frenando a través de los billones de años, quizá mucho más y cuando termine esta expansión, marcará hasta donde puede llegar la materia desde el punto en el que ocurrió el big bounce, lo que quiere decir que el universo no acaba donde acaba la materia, sino que probablemente sea lo único infinito que existe, un gran abismo, más allá de nuestro alcance de comprensión.

Con la contracción de universo, y otros tantos billones de años, la gravedad entre la materia hará su trabajo para volver a reunirla y crear lo que sería absolutamente inimaginable para cualquier ser humano, toda la materia del universo contrayéndose sobre sí misma, alcanzando temperaturas que nunca conoceremos, y la materia regresando a su estado inicial, como una recarga de pilas. Y lo que viene después ya lo sabemos todos... No se sabe cuanto tiempo permaneció la materia en este estado, puede que fueran miles de millones de años, mientras la materia se reunía en un agujero negro supermasivo, y aún después, haría falta mucho más tiempo para que el agujero negro estallase, según la teoría de Hawking sobre la explosión de los agujeros negros, teniendo en cuenta la magnitud del agujero negro en cuestión, con la totalidad de masa del universo en su interior.

Así que resumiendo la historia de nuestro mundo: Periódicamente la materia del universo estalla, llega lo lejos que puede en todas direcciones mientras se consume la energía y se enfría, luego vuelve a caer toda hacia el centro, se une, y vuelve a explotar. Lo que lleva a deducir:

a: la materia es finita;
b: la energía también es finita;
c: el universo es infinito;
d: el ciclo podría ser eterno.

Estado actual
Las propuestas sobre el estado final del universo dependen de las suposiciones hechas sobre su destino final, y estas suposiciones han variado considerablemente a fines del siglo XX y principios del siglo XXI. En un universo hipotético "abierto" o "plano" que continúa expandiéndose indefinidamente, se espera que ocurra una muerte térmica o un Big Rip. Si la constante cosmológica es cero, el universo se acercará a la temperatura cero absoluta en una escala de tiempo muy larga.

Sin embargo, si la constante cosmológica es positiva, como parece ser el caso en observaciones recientes, la temperatura asintotará a un valor positivo distinto de cero, y el universo se acercará a un estado de máxima entropía en el que no es posible que se puedan desencadenar posesos físicos (muerte entrópica). Si los procesos físicos se detienen, no se pueden desencadenar procesos químicos, si los procesos químicos se detienen, no se pueden desencadenar procesos biológicos.

Si un Big Rip no ocurre mucho antes de eso, la situación de la "muerte térmica" podría evitarse, solo si hay un método o mecanismo para regenerar átomos de hidrógeno a partir de la radiación, materia oscura, energía oscura, energía de punto cero u otras fuentes. Si es así, al menos es posible que la formación de estrellas y la transferencia de calor puedan continuar, evitando una disminución gradual del universo debido a la conversión de materia en energía y elementos más pesados ​​en procesos estelares.

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