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Hola amigos,
resulta que en los maravillosos periplos en esta vida he podido compartir una agradable conversación con alguien interesado en la termodinámica, el universo y la gravedad y hemos intercambiado diversas opiniones. Me parece que dicha conversación ha dado pie a interesantísimas apreciaciones que me gustaría comentar en este foro y recapitular más opiniones para fijar ciertos conceptos que seguramente tenía mal aprendidos. Espero con ansia vuestra participación.
La conversación se desarrolló tal que así:
Para empezar el universo tiene ciertas particularidades que la termodinámica del equilibrio que hemos desarrollado a través de los tiempos no ha contemplado. Y resulta que la interrelación entre termodinámica y universo no es tan netamente clara como podría imaginarse.
¿Por qué el universo no es un sistema termodinámico usual?
a) El universo tiene una particularidad muy importante, es un sistema dominado por la gravedad. Al contrario de lo que ocurre con los sistemas usuales tradicionalmente tratados por la termodinámica donde la gravedad juega un papel meramente de espectador pasivo (si aparece) en el universo es esta interacción la que domina. Evidentemente, en mi cafetera, en mi olla a presión, etc, actúa la gravedad, pero no domina su comportamiento, y eso hace que su comparación y la extrapolación de los resultados termodinámicos extraidos de esas cosas al total del universo sea generalmente erróneo.
Tomemos una situación bien conocida:
Si yo dejo a un sistema expandirse (un gas expandiendose en un volumen) si este gas vuelve a ocupar un volumen menor (todo el gas se concentra en una esquina) eso violaría la segunda ley de la termodinámica. Sin embargo, es perfectamente asumible que nuestro universo evoluciona adiabáticamente (por principio cosmológico) así que, la gravedad no hace trabajo sobre la materia (en sentido cosmológico) al contraer el sistema por su propia acción y calentarlo. Es decir, que la propia gravedad también tienen contribuciones termodinámicas que han de ser entendidas y que por ahora no lo son.
Aquí no se pone en cuestión la segunda ley de la termodinámica sino que lo que se dice es que los comportamientos que generalmente aumentan entropía en un sistema donde no consideramos la gravedad no pueden extrapolarse.
b) El universo está en expansión.
Eso lo convierte en algo extraordinario, porque no estamos diciendo que la materia ocupe un volumen cada vez mayor del disponible (ya sea porque movemos un émbolo o porque quitamos una pared), aquí lo importante es que es el propio volumen del sistema el que está evolucionando dinámica y termodinámicamente acoplado con la evolución dinámica y termodinámica de todo lo que contiene. Eso ciertamente lo distingue de mi cafetera.
c) El universo tiene un origen.
Entoces tenemos un proceso de creacción del propio sistema, cosa que no ha sido descrita por la termodinámica que yo recuerde en ningún tratamiento usual. Y este hecho es determinante para explicar las características del universo a todos los niveles. Cuando tengo una cafetera (que también fué construida) en el problema termodinámico que quiera estudiar no tengo que meter como información el origen de la misma.
d) El universo no tiene paredes definidas.
En la definición de sistema termodinámico lo primero que hay que establecer es la distinción entre sistema y alrededores (universo termodinámico) para estudiar los flujos de energía. Para ello defino distintos tipos de paredes, adiabáticas, aislantes, permeables, etc. Eso en el universo no se puede y tampoco se puede definir su exterior.
Creo que esto ya ha sido esbozado antes, pero me gustaría dar dos o tres pinceladas más al respecto.
No conozco ninguna ley de la termodinámica donde la gravedad juege un papel esencial. Y si aparece está suprmida por efectos de temperaturas u otras interacciones más intensas. Vamos que no domina.
Esta contestación evidentemente no la puedo responder, porque no he entendido muy bien si es una chanza o un intento de herirme en mi amor propio, o qué. Lo que tengo claro es que física no es.
Voy a ver si puedo explicar esto:
La expansión es debida a una contribución energética (energía oscura o constante cosmológica), parece que nuestro universo está acelerando en la expansión. Y parece que la contribución energética esa se comporta de una forma rara respecto a la expansión. Basta consultar la literatura escrita por los expertos del tema
Yo la verdad aún no veo la relación entre lo que yo dije y lo que amablemente me comentó mi compañero de dialogo.
El universo no tiene por qué ser un sistema en equilibrio (de hecho no lo es en sentido termodinámico) y además hay contribuciones a la entropía del mismo que son esencialmente relativistas. Pero la termodinámica relativista todavía no sabemos como funciona.
resulta que en los maravillosos periplos en esta vida he podido compartir una agradable conversación con alguien interesado en la termodinámica, el universo y la gravedad y hemos intercambiado diversas opiniones. Me parece que dicha conversación ha dado pie a interesantísimas apreciaciones que me gustaría comentar en este foro y recapitular más opiniones para fijar ciertos conceptos que seguramente tenía mal aprendidos. Espero con ansia vuestra participación.
La conversación se desarrolló tal que así:
Escrito por Entro
Escrito por Anónimo
¿Por qué el universo no es un sistema termodinámico usual?
a) El universo tiene una particularidad muy importante, es un sistema dominado por la gravedad. Al contrario de lo que ocurre con los sistemas usuales tradicionalmente tratados por la termodinámica donde la gravedad juega un papel meramente de espectador pasivo (si aparece) en el universo es esta interacción la que domina. Evidentemente, en mi cafetera, en mi olla a presión, etc, actúa la gravedad, pero no domina su comportamiento, y eso hace que su comparación y la extrapolación de los resultados termodinámicos extraidos de esas cosas al total del universo sea generalmente erróneo.
Tomemos una situación bien conocida:
Si yo dejo a un sistema expandirse (un gas expandiendose en un volumen) si este gas vuelve a ocupar un volumen menor (todo el gas se concentra en una esquina) eso violaría la segunda ley de la termodinámica. Sin embargo, es perfectamente asumible que nuestro universo evoluciona adiabáticamente (por principio cosmológico) así que, la gravedad no hace trabajo sobre la materia (en sentido cosmológico) al contraer el sistema por su propia acción y calentarlo. Es decir, que la propia gravedad también tienen contribuciones termodinámicas que han de ser entendidas y que por ahora no lo son.
Aquí no se pone en cuestión la segunda ley de la termodinámica sino que lo que se dice es que los comportamientos que generalmente aumentan entropía en un sistema donde no consideramos la gravedad no pueden extrapolarse.
b) El universo está en expansión.
Eso lo convierte en algo extraordinario, porque no estamos diciendo que la materia ocupe un volumen cada vez mayor del disponible (ya sea porque movemos un émbolo o porque quitamos una pared), aquí lo importante es que es el propio volumen del sistema el que está evolucionando dinámica y termodinámicamente acoplado con la evolución dinámica y termodinámica de todo lo que contiene. Eso ciertamente lo distingue de mi cafetera.
c) El universo tiene un origen.
Entoces tenemos un proceso de creacción del propio sistema, cosa que no ha sido descrita por la termodinámica que yo recuerde en ningún tratamiento usual. Y este hecho es determinante para explicar las características del universo a todos los niveles. Cuando tengo una cafetera (que también fué construida) en el problema termodinámico que quiera estudiar no tengo que meter como información el origen de la misma.
d) El universo no tiene paredes definidas.
En la definición de sistema termodinámico lo primero que hay que establecer es la distinción entre sistema y alrededores (universo termodinámico) para estudiar los flujos de energía. Para ello defino distintos tipos de paredes, adiabáticas, aislantes, permeables, etc. Eso en el universo no se puede y tampoco se puede definir su exterior.
Escrito por Entro
Creo que esto ya ha sido esbozado antes, pero me gustaría dar dos o tres pinceladas más al respecto.
No conozco ninguna ley de la termodinámica donde la gravedad juege un papel esencial. Y si aparece está suprmida por efectos de temperaturas u otras interacciones más intensas. Vamos que no domina.
Escrito por Entro
Escrito por Anónimo
Escrito por Entro
Escrito por Anónimo
La expansión es debida a una contribución energética (energía oscura o constante cosmológica), parece que nuestro universo está acelerando en la expansión. Y parece que la contribución energética esa se comporta de una forma rara respecto a la expansión. Basta consultar la literatura escrita por los expertos del tema
Escrito por Entro
Escrito por Anónimo
El universo no tiene por qué ser un sistema en equilibrio (de hecho no lo es en sentido termodinámico) y además hay contribuciones a la entropía del mismo que son esencialmente relativistas. Pero la termodinámica relativista todavía no sabemos como funciona.
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