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La paradoja de la muerte de calor

La paradoja de la muerte de calor , también conocida como la paradoja de Clausius, es una reducción al absurdo argumento que utiliza la termodinámica para mostrar la imposibilidad de un universo infinitamente viejo. Fue Formulada en 1862 por Lord Kelvin , Hermann von Helmholtz y William John Macquorn Rankine.

Asumiendo que el universo es eterno, surge una pregunta ¿Cómo es que el equilibrio termodinámico no se ha logrado todavía?

La paradoja se basaba en el rígido punto de vista mecánico del Segundo principio de la termodinámica postulado por Rudolf Clausius según el cual el calor solo puede transferirse de un objeto más frío a uno más frío. Si el universo fuera eterno, como se afirma en el modelo estacionario clásico del universo, ya debería estar frío.

Cualquier objeto caliente transfiere calor a su entorno más frío, hasta que todo esté a la misma temperatura . Para dos objetos a la misma temperatura, tanto calor fluye de un cuerpo como flujos del otro, y el efecto neto no cambia. Si el universo fuera infinitamente viejo, debe haber habido suficiente tiempo para que las estrellas enfríen y calienten su entorno. En todas partes, por lo tanto, debería estar a la misma temperatura y no debería haber estrellas, o todo debería estar tan caliente como las estrellas.

Como hay estrellas y el universo no está en equilibrio térmico, no puede ser infinitamente viejo. En la cosmología del Big Bang, la edad actual del universo no es lo suficientemente antigua como para haber alcanzado el equilibrio, mientras que en un sistema de estado estable, el hidrógeno suficiente se repone o se regenera de forma continua para permitir una densidad promedio constante y evitar que las estrellas se agoten.

Crédito: https://arxiv.org/abs/0912.1756
https://arxiv.org/abs/0812.1679

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