211service.com
Entropie en ons kosmische telefoonnummer
Als het op grote vragen aankomt, zijn er niet veel groters dan dit: wat is de entropie van het universum, de hoeveelheid wanorde of verwarring in de kosmos?
Max Tegmark van het Massachusetts Institute of Technology in Cambridge behandelt precies deze vraag in een lezing die hij gaf op een MIT-symposium, genaamd Meeting the Entropy Challenge, waarvan het transcript nu op de arXiv staat. Een video van het gesprek staat hieronder.
Aan de ene kant is de vraag: waarom is de entropie van het heelal zo laag?
Toen het heelal veel jonger was, was de temperatuur overal bijna hetzelfde. We begonnen 400.000 jaar na onze oerknal in een situatie waarin de dichtheid bijna perfect uniform was in ons waarneembare heelal, en de temperatuur was overal bijna precies hetzelfde tot op 10^5, zegt Tegmark
Dus hoe kun je overal iets met bijna dezelfde temperatuur nemen en dan hier iets heel warms maken en iets anders heel kouds? Hoe is dat gebeurt?
Het antwoord, zegt hij, bestaat uit twee delen. Eerste inflatie, dit is het mysterieuze proces waarbij het universum in slechts een fractie van een seconde zijn volume met vele ordes van grootte heeft vergroot. In het proces vergroot dit eventuele kleine fluctuaties die mogelijk vóór inflatie hebben bestaan. En tweede zwaartekracht, die elke klonterigheid vergroot door klonten samen te trekken om grotere klonten te vormen. Dit vormt uiteindelijk sterrenstelsels, sterren, planeten en levende wezens zoals wij.
Maar Tegmark gaat verder met te zeggen dat het inflatieproces impliceert dat andere delen van het heelal die voor ons niet waarneembaar zijn, kunnen zijn gegroeid uit veel meer uniforme delen van het vroege heelal en dus nu enorm uniform zijn. En die recente resultaten in de snaartheorie wijzen erop dat de wetten van de fysica in die regio's heel anders kunnen zijn.
Dus de hoeveelheid entropie in ons deel van het heelal is in zekere zin een deel van de identiteit van onze regio. Het is een reeks coördinaten die ons vertellen in welk deel van het universum we ons bevinden. Zoals een kosmisch telefoonnummer is hoe Tegmark het beschrijft.
Dat is een buitengewoon idee. Maar dan is de kosmologie gevuld met fantastische denkers met gekke ideeën en dat is altijd zo geweest. Als je de kans krijgt om de lezing te bekijken, is het gemakkelijker te verteren dan het transcript, maar beide worden aanbevolen.
Referentie: arxiv.org/abs/0904.3931 : De tweede wet en kosmologie