Tại sao entropy của vũ trụ ngày càng tăng?

Câu trả lời:

Entropy của vũ trụ tăng lên vì năng lượng không bao giờ chảy lên một cách tự nhiên.

Giải trình:

Năng lượng luôn chảy xuống dốc, và điều này gây ra sự gia tăng entropy.

Entropy là sự lan rộng của năng lượng và năng lượng có xu hướng lan ra càng nhiều càng tốt.

Nó chảy một cách tự nhiên từ vùng nóng (tức là rất năng lượng) sang vùng lạnh (ít năng lượng).

Kết quả là, năng lượng trở nên phân bố đồng đều giữa hai vùng và nhiệt độ của hai vùng trở nên bằng nhau.

Điều tương tự xảy ra ở quy mô lớn hơn nhiều. Mặt trời và mọi ngôi sao khác đang tỏa năng lượng vào vũ trụ.

Tuy nhiên, họ có thể làm điều đó mãi mãi. Cuối cùng, các ngôi sao sẽ hạ nhiệt, và sức nóng sẽ lan tỏa ra rất nhiều đến nỗi có thể trở thành vật thể ấm hơn và vật thể mát hơn.

Mọi thứ sẽ giống nhau ở nhiệt độ rất lạnh.

Một khi mọi thứ ở cùng nhiệt độ, ở đó, không có lý do gì để thay đổi những gì nó làm.

Vũ trụ sẽ hoàn toàn cạn kiệt, và entropy của vũ trụ sẽ cao như nó sẽ có được.

Nếu bạn muốn nghĩ về nó một cách toán học, hãy xem xét tổng năng lượng # q # được chuyển từ vùng nóng ở nhiệt độ # T_1 # đến vùng lạnh ở nhiệt độ # T_2 #.

Các entropy # S_1 # của vùng nóng được định nghĩa là

# S_1 = q / T_1 #

Các entropy # S_2 # của vùng lạnh là

# S_2 = q / T_2 #

Do đó, trong quá trình truyền năng lượng, sự thay đổi của entropy là

# ΔS = S_2 - S_1 = q / T_2 - q / T_1 = q (1 / T_2 - 1 / T_1) #

Kể từ khi # T_2 <T_1, 1 / T_2> 1 / T_1 #và # # # tích cực.

Tổng số entropy của hệ thống tăng lên.

Vì năng lượng không bao giờ chảy tự phát theo hướng khác, nên tổng số entropy của vũ trụ luôn tăng.