Otras carreras Entropía, segunda ley de la termodinámica y flecha del tiempo

[Pola]

Buenas tardes.

He estado últimamente interesado en intentar entender la entropía. Aparte de las búsquedas habituales en internet, he estado leyendo algo que sobre éste asunto tratan Roger Penrose por un lado y Brian Greene por otro, en dos de sus respectivas publicaciones.

Me hago algunas preguntas que no consigo contestar, así que si alguien puede dar un poco de luz, pues le estaré agradecido.

Como por una parte es un asunto que se presta a disquisiciones filosóficas (e incluso religiosas) y por otro en mis últimos hilos parece que no he centrado bien mis preguntas, me gustaría recalcar que estoy buscando una explicación estrictamente dentro del campo de la física. Me gustaría saber si hay teorías, hipótesis o conjeturas físicas que puedan explicar en alguna medida mis dudas. Ahí van:

1. ¿Hay alguna explicación para que los momentos iniciales tras el big bang – o el propio big bang- tuvieran una entropía tan baja?
2. ¿Hay alguna explicación para que un sistema que va ganando entropía, 14.000 millones de años después de su puesta en marcha, genere seres vivos con unos sistemas de orden (baja entropía) tan elaborados como los que vemos en la Tierra? (Cuando uno se pone a pensar en cómo es y cómo funciona un ojo -humano o no-, no puede menos que asombrarse).
3. ¿Podría alguien aclararme dónde en la fórmula de la entropía se explicita la flecha del tiempo?

Gracias y un saludo

[Alriga]

Re: Entropía, segunda ley de la termodinámica y flecha del tiempo

... ¿Hay alguna explicación para que los momentos iniciales tras el big bang – o el propio big bang- tuvieran una entropía tan baja?...

Creo que eso no es así, la “sopa” primordial después del big-bang tenía alta entropía, cercana al máximo que podía tener puesto que la “sopa” era bastante homogénea. Eso lo comentábamos en el hilo que enlazo a continuación, a la espera de otras aportaciones, mira a ver si lo encuentras interesante: Entropía en el Universo primordial

...¿Podría alguien aclararme dónde en la fórmula de la entropía se explicita la flecha del tiempo?...

Entiendo que en ningún sitio. Lo que se hace es usar la entropía como una de las posibles definiciones de la flecha del tiempo: en los sistemas aislados, el tiempo transcurre de estados de menor entropía hacia otros de mayor entropía. Stephen Hawking en su libro "Historia del tiempo", a esta definición de "flecha del tiempo" le llama Flecha Termodinámica.

Saludos

[Pola]

Re: Entropía, segunda ley de la termodinámica y flecha del tiempo

Gracias, Alriga.

El asunto de la flecha del tiempo queda claro.

He leído y releído el hilo al que haces referencia, y al final termina diciendo:

[FONT=Helvetica]" la evolución del universo que observamos implica que el inicio debe corresponder con una entropía ínfima comparada con la entropía final para observar lo que observamos".

Esa idea es la misma con la que yo había terminado tras leer los libros de Penrose [/FONT][FONT=Helvetica](a Penrose no hay quien lo entienda: al final no sé qué quiere decir) [/FONT][FONT=Helvetica]y Brian Greene, quien termina firmando que "el universo empezó en un estado de baja, y no alta entropía"

Y es la situación que da lugar a las otras dudas que planteaba: cómo es posible que un sistema que durante nada más que 14.000 millones de años va aumentando su entropía, de lugar a la aparición de formas de vida que implican un altísimo estado de orden de millones de partículas......y al interrogante de saber de dónde salió el estado de orden inicial.[/FONT]

[Weip]

Re: Entropía, segunda ley de la termodinámica y flecha del tiempo

Hola Pola.

[FONT=Helvetica]
Y es la situación que da lugar a las otras dudas que planteaba: cómo es posible que un sistema que durante nada más que 14.000 millones de años va aumentando su entropía, de lugar a la aparición de formas de vida que implican un altísimo estado de orden de millones de partículas......y al interrogante de saber de dónde salió el estado de orden inicial.[/FONT]

Hace poco vi un vídeo del IFT que explicaba justamente esto que dices. Aquí dejo el link a ver qué te parece: https://www.youtube.com/watch?v=eDDpTUDKpsk.

[Pola]

Re: Entropía, segunda ley de la termodinámica y flecha del tiempo

Gracia por el vídeo.

La verdad es que la conjetura me parece algo forzada...igual es que se necesita una exposición más larga para presentarla con más detalle.

Sin embargo creo que tiene una posible -y seria- objeción, y es que de acuerdo con ésta conjetura, la vida debía ser algo que se produjera con la mayor probabilidad posible. Osea, que debería haber mucha, mucha, muchísima vida por ahí. Aunque no fuera necesariamente igual a la nuestra (en la propia Tierra hay bacterias anaerobias por poner un ejemplo). Y por lo que sabemos, no parece ser el caso.

Mi opinión es que las evidencias juegan en contra de ésta conjetura. El universo es vastísimo, y conforme a esa conjetura debería dar lugar a una enorme cantidad de vida que o bien podríamos detectar o bien podrían habernos detectado. Por lo que conocemos hasta ahora, estamos solos, y la vida parece ser un fenómeno más bien extraño.

[skynet]

Re: Entropía, segunda ley de la termodinámica y flecha del tiempo

Mi opinión es que las evidencias juegan en contra de ésta conjetura. El universo es vastísimo, y conforme a esa conjetura debería dar lugar a una enorme cantidad de vida que o bien podríamos detectar o bien podrían habernos detectado. Por lo que conocemos hasta ahora, estamos solos, y la vida parece ser un fenómeno más bien extraño.

puede ser que en el universo existan muchos planetas con vida pero que nosotros no seamos capaces de detectarla .... imaginate un planeta lleno de dinosaurios (o bichos más pintorescos) a cientos de años luz ¿cómo vamos a detectar esa vida .... y para que nos detecten a nosotros no solo es necesario que exista vida, debe además desarrollarse una civilización y puede ser que esto sí sea mucho menos frecuente.

[Pola]

Re: Entropía, segunda ley de la termodinámica y flecha del tiempo

Ciertamente puede ser así. Claro.

Lo mío es sólo una opinión.

Pienso por un lado en que tenemos un conocimiento bastante elevado del universo. Me viene a la cabeza el catálogo que hace unos días se comentaba en la web de los millones de estrellas de la Via Láctea, con su brillo, posición y demás...ya sé que son estrellas y no planetas, pero el conocimiento que se tiene sobre ellas es increíble.

Por otro lado, tenemos no sé cuantos telescopios, radioscopios y otros cuantos aparatos más sondeando el universo en todas direcciones en un abanico de longitudes de onda que creo que cubre una gran parte de expectro..

Y por otro, creo que llevamos descubiertos ya una buena cantidad de planetas.

Y por ahora, no hay signos de vida...ni de oxígeno, que como se indica en el vídeo al que hace referencia Weip, sería un buen indicador de la existencia de vida. Por éso me inclino a creer que si hay vida, será más bien algo excepcional, y no algo que se produzca con mucha frecuencia....mis conocimientos de física no son en absoluto ni amplios ni profundos, pero sigo creyendo que la entropía al principio de universo era muy baja, que ha ido creciendo con el paso del tiempo, y que la aparición de sistemas altamente ordenados es muy difícil.