UNA TEORIA TERMODINAMICA ALTERNATIVA AL BIG BANG

Moderatori: Martina, Giulia, Roberto, Adrian

UNA TEORIA TERMODINAMICA ALTERNATIVA AL BIG BANG

Messaggioda eraclide2017 » 10/03/2018, 21:43

QUESTA NUOVA TEORIA TERMODINAMICA DELLL'UNIVERSO , GIA' PUBBLICATA IN MODO PIU' AMPIO IN UN LIBRO DELL'AUTORE, E' RESA NOTA PER LA PRIMA VOLTA AL GRANDE PUBBLICO IN QUESTO SITO CHE GENTILMENTE CI OSPITA.

nota: figure immagini e tabelle: non e' stato possibile caricarle.




Già da questa introduzione si potrebbe trarre una prima conclusione:

1a) l'intero Universo, essendo un sistema termodinamico isolato, tende all'equilibrio finale nel tempo, cioè al tempo tf (tempo dello stato finale, può darsi infinito) l'Universo sarà un sistema termodinamico in equilibrio nel tempo, non modificherà più il suo stato con il trascorrere del tempo (anche se in quello stato forse si può affermare che il tempo cesserà di esistere! e l'Universo "vivo" sarà MORTO). E' quantificabile? forse migliaia di miliardi di anni o è infinito?

1b) l'entropia dell'Universo nello stato finale sarà elevatissima, forse infinita e molto maggiore dell'entropia dello stato iniziale (l'energia sarà infinitamente degradata quindi non più in potenza!).



Nota: un sistema termodinamico raggiunge lo stato di equilibrio quando le forze in gioco fra le parti componenti il sitema sono in perfetto equilibrio; ne deriva che il moto macroscopico è nullo, non c’è più movimento macroscopico; l’intero sistema o meglio tutte le sue parti sono alla stessa temperatura, equilibrio termico; le reazioni chimiche sono finite, quindi nessun cambiamento dei composti; in ultimo possiamo affermare che anche i cambiamenti di stato sono finiti.
Applicando quanto sopra all’intero universo, ciò significa che le parti residue dell’universo tipo pianeti, stelle, quasar, buchi neri, ecc. saranno corpi fermi, chimicamente stabili quindi esauriti, tutti alla stessa temperatura compreso lo spazio rimanente.
Ciò però riguarda il macro, all’interno dei singoli corpi potrebbero esserci ancora micro movimenti.






Le grandezze macroscopiche che definiscono un sistema termodinamico sono variabili con l'identità del sistema stesso, in genere sono:

la temperatura
la pressione
la forza o il momento
le dimensioni del sistema (1 o 2 o 3 dimensioni) retta superficie volume o angolo
campo elettrico o magnetico
forza elettrica o magnetica o polarizzazione dielettrica.
potenziale chimico

Ogni volta che una o più grandezze variano si ha uno scambio di energia fra sistemi o dall'interno verso l'esterno e viceversa.

Non trattiamo in questa sede la teoria delle trasformazioni termodinamiche ma accenniamo che in teoria le trasformazioni possono essere reversibili (passare dallo stato finale allo stato iniziale) ma realmente le trasformazioni termodinamiche sono tutte irreversibili (non è più possibile tornare allo stato iniziale).
La teoria però prevede che la trasformazione da A a B potrebbe essere reversibile nel caso che la differenza fra ta e tb sia infinita (trasformazione avvenuta in un tempo infinito).
Ci sono delle trasformazioni dette cicliche che permettono al sistema di tornare allo stato iniziale ma tramite un lavoro compiuto (con perdita globale di energia), altrimenti si andrebbe contro il II principio.

Si potrebbe trarre una seconda conclusione:

2a) in teoria se la trasformazione termodinamica dell'Universo raggiungesse l'equilibrio in un tempo infinito allora la trasformazione sarebbe reversibile! Salvo localizzazioni che comunque possono essere inglobate nell’intero universo (come previsto dal II principio della termodinamica) cioè sarebbe una trasformazione termodinamica di infiniti stati in equilibrio da A a B e quindi da essa l'Universo potrebbe ripartire idealmente con un nuovo ciclo da B ad A (con una forza interna tipo gravitazione che potrebbe innescare la trasformazione inversa).

2b) l'intero Universo, essendo un sistema termodinamico, potrebbe tornare al suo stato iniziale ma solo cedendo una parte dell'energia (un condizionatore d'aria cede energia degradata a entropia aumentata all'esterno) ma l'intero Universo a chi può cedere energia? forse l'energia ceduta rimane intrappolata nell'Universo stesso ma ciò porterebbe ad un aumento di entropia! (è come se il condizionatore d'aria riversasse l'energia espulsa al suo interno!) o l'Universo casuale astronomico di 14 miliardi di anni scambia energia con l'Universo casuale che oggi non visibile? o entra in azione la relatività ristretta (l’energia si trasforma in materia e viceversa) o nel ciclo bisogna introdurre i buchi neri?

Per passare dallo stato 1 allo stato 2 si deve compiere un lavoro.
L'Universo compie un lavoro "estraendolo" dalla sua energia posseduta in quello stato al tempo t1.
Una trasformazione chiusa o ciclica come affermato sopra è possibile solo se forniamo lavoro per ottenerla (l'area contenuta dalla curva di chiusura della trasformazione rappresenta il lavoro necessario, calcolabile con un integrale chiuso).

Si potrebbe trarre una terza conclusione:

3a) che il lavoro necessario all'Universo per passare a stati successivi nel tempo è "preso" dall'energia (materia) che l'Universo ha in quell'istante (quindi non fornita dall'esterno), infatti l'energia immediatamente successiva a quella precedente è più degradata. E' come se in ogni gradino infinitesimo l'energia fosse la stessa globalmente ma nel gradino ci sia stata una degradazione della stessa.

3b) se l'Universo fosse ciclico il lavoro fornito per l'intero ciclo sarebbe enorme forse infinito (racchiuso dalla trasformazione termodinamica ciclica). Ma l'energia necessaria da dove proviene?



Bisogna precisare che lavoro ed energia (calore) sono equivalenti e l'equazione dell'equivalenza è:

L = Ke * W

dove Ke è l'equivalente meccanico del calore (energia)
W è il calore
Ke vale 4185 Joule/Kcal.

Il calore non è interno a un corpo, pur essendo energia, non è in grado di compiere lavoro (è in potenza come affermava Aristotele) ma come può essere trasformato in energia prodotta con opportuni cicli termodinamici (Brayton, Rankine) che prevedono variazioni di temperatura e pressione, tali cicli sono alla base del funzionamento delle centrali termoelettriche..

Si potrebbe trarre una quarta conclusione:

4) che il lavoro necessario all'Universo per passare a stati successivi nel tempo si trasforma in energia ma energia degradata (come vedremo) a entropia maggiorata.



Nota: ricordando il III principio si può ipotizzare che l'Universo fisico casuale astronomico iniziale avesse un'entropia minima o pari a zero (stato di ordine supremo).

Ad oggi la variazione di entropia é:

ΔS = S14 - S0

o forse

ΔS = S14

dove S14 è l'entropia dopo 14 miliardi di anni, miliardi di miliardi più grande di quella iniziale.


Quindi per il II principio:

l'entropia dell'Universo è in aumento.

Inoltre per il I principio l'energia dell'Universo è costante (tenendo presente l'equivalenza fra energia e materia).
Questo principio sembra confutare, come detto, la teoria che l'universo sarebbe nato dal NULLA o dal vuoto quantistico, infatti dalla prima legge si constata che l'energia o la materia non possono SCATURIRE DAL NULLA. Ciò comunque è dimostrato anche dall'esperienza.
Legando la famosa formula della teoria della relatività ristretta E = m * (equivalenza fa energia e materia) con il I principio, si ha che materia ed energia nel complesso sono conservate, quindi:

IL NULLA O IL VUOTO QUANTISTICO NON POSSONO AVER GENERATO NULLA!

L'ENERGIA GLOBALE DELL'UNIVERSO E' COSTANTE.

E' DETERMINANTE CHE IL I E II PRINCIPIO SIANO STATI PRESENTI FIN DALL'INIZIO.

INSOMMA LA TERMODINAMICA, SCIENZA MACROSCOPICA E' UN OSTACOLO AL BIG BANG E ALL'UNIVERSO QUANTISTICO.

INOLTRE SE NON CI SONO PROVE SPERIMENTALI QUESTE TEORIE COSMOLOGICHE SONO SOLO SPECULAZIONI.




Una teoria termodinamica dell’universo
Come detto la fisica e la cosmologia procedono nel loro sviluppo nei secoli ma la termodinamica sembra sia la nuova via da seguire. Nei secoli scorsi si è puntato molto sulla meccanica e sulla geometria, poi anche sulla meccanica quantistica.
La meccanica e la geometria sono valide ma sembrano derivare dalla termodinamica. La meccanica quantistica forse va bene per il mondo particellare ma sembra non adattarsi al mondo macroscopico.
Il problema fondamentale che molti fisici e cosmologi hanno rilevato che bisogna trovare una teoria del tutto che spieghi l’universo nella sua interezza.
Sono state proposte svariate teorie, fra cui:
1 la superforza, cioè unificare le quattro forze della natura, nucleare forte, nucleare debole, elettromagnetica e gravitazionale. La difficoltà sta nell’unificazione della forza di gravità che sembra essere una forza “diversa”.
2 la teoria delle stringhe che non ha raccolto risultati sperimentali (fra cui le increspature cosmiche) per cui dei cosmologi dicono che va abbandonata; la teoria tende a conciliare meccanica quantistica con la relatività generale.
3 la teoria del plasma secondo cui l’universo è formato da campi elettrici e magnetici che lo controllano e non dalla gravitazione (di certo questi campi magnetici ed elettrici che permetterebbero l’universo debbono essere osservati e misurati).
Tutto quello che è stato citato in questo libro è importante: lo spazio, il tempo, le geometrie non euclidee, la teoria del big bang, lo spazio tempo di Einstein, la legge di Hubble, l’espansione dell’universo, l’universo casuale, il mondo delle Idee di Platone, San Tommaso D’Aquino, ecc.
Però da un analisi più approfondita e nel contempo semplice si constata facilmente che il motore dell’universo (aristotelico e degli antichi greci) è la materia, l’energia, il calore, la luce.
Osservando il cielo di giorno, il Sole sovrasta tutti gli oggetti celesti, di notte vediamo le stelle, con i telescopi più potenti le galassie, fino a miliardi di anni luce. Quindi ciò che prevale è l’energia, la luce, il calore e di riflesso la temperatura.
LA VITA NELL’UNIVERSO E’ POSSIBILE PERCHE’ LA LUCE ED IL CALORE LA RENDONO POSSIBILE, CHIARAMENTE CON TUTTE LE CONDIZIONI AL CONTORNO.
Sembrerebbe che tutto ciò che costituisce l’universo scientifico derivi dalla SCIENZA PRINCIPE “LA TERMODINAMICA”.
Riepiloghiamo ora quello che sappiamo/conosciamo dell’universo casuale con un certo grado di certezza:
precisiamo che Ua significa universo casuale attuale con età di 14 miliardi di anni attualmente osservabile mentre Uf significa universo futuro potenzialmente osservabile con diametro di circa 93 miliardi di a.l. o forse infinito.
1 lo spazio, quasi vuoto, è l’elemento geometrico principale dell’universo Ua (come detto, dalla formula c/H0 si possono stimare le ipotetiche dimensioni dell'attuale Universo casuale astronomico visibile, per H = 70 le dimensioni sono 4.285 Mps circa 14 miliardi di anni luce o Km)
2 il tempo è l’elemento temporale principale dell’universo Ua (come detto, l’ETA' DELL'UNIVERSO astronomico visibile è pari a 1000/H0 , circa 14 miliardi di anni per H = 70 Km/(s * Mpc)
In realtà l'età dell'Universo Ua è funzione del rapporto: densità universo attuale/ densità critica dell'Universo
Essendo valida la formula:
H = c* z/d
stimando d e lo spostamento verso il rosso si può calcolare la H, oggi le misure danno H fra 50 e 100 Km/(s * Mpc). Dalla formula c/H0 si possono stimare le ipotetiche dimensioni dell'attuale Universo Ua , per H = 70 (67,8) le dimensioni dell’universo Ua ad oggi sono 4.285 Mps circa 14 miliardi di anni luce (13,798) o Km. Tenendo conto che in 14 miliardi di anni lo spazio si è espanso, le galassie ora visibili a 14 miliardi di anni luce si troveranno in realtà ad una distanza maggiore che dipende dal parametro di espansione e tale distanza è circa 46,5 miliardi di anni luce, per cui il diametro dell’universo Uf in realtà è divenuto circa 93 miliardi di anni luce (46,5 * 2). Questo valore è il limite che oggi sembra avere Uf che in un futuro sarà a noi accessibile, però come detto in altra parte del libro l’universo potrebbe essere molto più grande, addirittura infinito.
Il volume di Uf (una sfera supposta per il calcolo corrispondente a 93 miliardi di anni luce è pari a anni luce cubici).
3 le galassie suddivise in ammassi e super ammassi sono i costituenti macroscopici dell’universo
4 le proto galassie sono galassie allo stato di formazione molto lontani nel tempo e nello spazio (con la messa in orbita del telescopio spaziale James Webb ne sapremo sicuramente di più)
5 il numero delle galassie dell’universo Ua sono stimate in 50 – 100 miliardi forse 1000 o 2000 occupa comunque una parte risibile dello spazio dell’intero universo Ua (come detto, per H = 70 la densità attuale ρ dell’universo Ua è stimata in gr/cm³! estremamente piccola. In pratica l'Universo è VUOTO!), 1 atomo ogni 4 mc! Le dimensioni della Via Lattea ad esempio sono: ramo lungo 100.000 anni luce, ramo largo 30.000 anni luce.
6 le galassie sono formate principalmente da stelle
7 in media ogni galassia contiene: 10 milioni di stelle (galassie nane), 100 – 300 miliardi di stelle (galassie intermedie), 1000 miliardi di stelle (galassie giganti).
8 le stelle dell’intero universo Ua ad oggi sono stimabili in (stimando in 100 miliardi le galassie e il numero delle stelle per galassia pari a 300 miliardi - calcolo dell’autore)
9 i pianeti sono oggetti celesti che orbitano attorno alle stelle
10 le stelle tramite le reazione nucleari trasformano materia (fino al ferro) in energia, emettono energia e luce che viaggia nello spazio; le supernovae danno luogo ad elementi oltre il ferro
11 il buio, il colore nero è prevalente nell’universo, anzi si può affermare che l’universo è buio
12 la luce, l’energia visibile, è l’energia che percepiamo visivamente; le stelle emettono onde elettromagnetiche nel visibile, infrarosso e ultravioletto, ecc.
13 la luminosità solare pari a: erg/s o in pratica è l’energia emessa dal Sole in un secondo ; in un anno erg

La luminosità o energia emessa si calcola con la costante di Stefan - Boltzmann, Teff è la temperatura efficace della stella


14 energia approssimata emessa dal Sole in 5 miliardi di anni (vita attuale circa) ; in 10 miliardi di anni erg, in 14 miliardi (in realtà ne emetterà di più, da calcoli dell’autore la massa è sufficiente per fornire energia per 15 miliardi di anni e più)

15 energia approssimata emessa da tutte le stelle dell’universo Ua è pari a erg ( * calcoli dell’autore supponendo che la stella media dell’universo sia simile al Sole in un periodo di 14 miliardi di anni)

16 la massa trasformata dal Sole (massa totale del Sole è pari a in un secondo è pari a grammi (applicando l’equazione di Einstein E = m * calcoli dell’autore)


17 la massa trasformata dal Sole in un giorno: fino ad oggi, cioè in 5 miliardi di anni è pari a g (calcoli dell’autore)

18 la massa attuale del Sole: 2 * grammi



Foto del Sole in H alfa – E. Regina

19 la massa attuale della nostra galassia: 6 * (massa attuale del Sole per 300 miliardi di stelle della Via Lattea (2 * * 3 * ; tenendo conto anche della massa bruciata in 5 miliardi di anni abbiamo un numero similare

20 la massa trasformata in energia da tutte le stelle dell’universo Ua in 14 miliardi di anni è pari a 5,3* grammi ( * * (valore approssimato per stelle similari al Sole –calcoli dall’autore); le misure con il satellite Boomerang danno grammi, valore molto prossimo al valore calcolato dall’autore

21 l’energia non visibile (onde elettromagnetiche e l’energia infrarossa) emessa dalle stelle viaggia nello spazio e laddove ci sono pianeti ne permette la vita (in realtà, da quel sappiamo, ad oggi ciò è vero solo per la Terra)
22 nell’universo avvengono trasformazioni continue di materia in energia (preponderanti) e viceversa, trasformazioni di energia in energia degradata, materia risucchiata dai buchi neri, ecc. per cui l’universo stesso è un sistema che in ogni istante ha una sua propria colorazione, conformazione fisica, forma geometrica e stato energetico.
23 la massa totale dell’universo Ua tenendo conto dei quasar, buchi neri ecc. potrebbe essere grammi
24 il numero dei quasar di Ua (radiosorgente quasi stellare) è stimato in

25 la luminosità media di un quasar è stimata in erg/s

26 l’energia totale emessa dai quasar dell’universo Ua può essere stimata in erg/s (calcoli dell’autore), in un anno 2 * erg, in 14 miliardi di anni 2,6 * erg (calcoli dell’autore)

Per proporre una nuova teoria basata anche su dati sperimentali, bisogna formulare delle ipotesi:
Ipotesi I - L’intero universo casuale è un sistema termodinamico isolato, quindi non scambia energia e materia con un ambiente circostante, non essendoci ambiente circostante; in realtà l’universo casuale è costituito dalla parte osservabile e da una parte attualmente non accessibile.
La scienza moderna assegna l'inizio del tempo e la generazione dello spazio e del tempo alla grande esplosione che avvenne circa 14 miliardi di anni fa e da cui sembra sia nato l'Universo “tutto” e quindi il nostro Universo casuale astronomico (l'Universo casuale, quello in cui viviamo e che osserviamo, è più piccolo dell'intero Universo; lo spazio dell'intero Universo è infinito o comunque è nettamente superiore allo spazio dell'Universo casuale attualmente osservabile). I due sistemi universo sono comunque governati entrambi dal II principio della termodinamica e costituiscono un unico sistema governato dal II principio della termodinamica.

Ipotesi II - L’universo casuale osservabile è un sistema termodinamico governato dai tre principi della termodinamica
Ipotesi III – un sistema termodinamico è sottoposto ad una trasformazione spontanea che porta al suo aumento di entropia e quindi ad un aumento della probabilità termodinamica riguardo al suo stato

Ipotesi IV – L’entropia dell’universo è in aumento e tende all’infinito
Ipotesi V – Qualsiasi trasformazione termodinamica comporta un aumento dell'entropia (disordine e energia degradata), l'Universo attuale è un sistema isolato (processo termodinamico) ad aumento entropico e gli stati precedenti dell'Universo non possono che essere a minore entropia (maggior ordine), gli stati susseguenti dell'Universo non possono che essere a maggiore entropia (minor ordine)
Ipotesi VI – L’energia interna dell'Universo è costante (tenendo presente l'equivalenza fra energia e materia).
Ipotesi VII – All’interno dell’universo sono individuabili un numero di sistemi termodinamici quasi infiniti che confinano con un ambiente esterno ma sempre interni all’universo (altro sistema termodinamico); il sistema è separato dal resto dell’ambiente esterno o dall’altro sistema da superfici con più svariate configurazioni.

Ipotesi VIII – Trasformazioni energetiche e di materia interna, scambi di energia e materia con l’esterno, sono possibili. Il sistema passa attraverso stati vari e può raggiungere l’equilibrio.
Ipotesi IX – L’intero universo è un sistema adiabatico, non potendo scambiare calore con l’esterno
Ipotesi X – L’inizio dell’universo qui trattato è al tempo attuale (anno 2017 del calendario gregoriano), cioè lo studio parte da un universo già formato visibile in piena dinamicità (cosa ben più certa che partire da un universo nato circa 14 miliardi di anni fa di cui sappiamo poco)

Osservando l’universo a occhio nudo esso ci appare come una sfera nera fittizia con puntini luminosi, fisicamente spazio vuoto (o quasi) e stelle.
Osservando l’universo al telescopio compaiono oggetti nuovi come ammassi aperti e globulari (appartenenti alla nostra galassia), nebulose e la Via Lattea.
Infine è possibile osservare le galassie, i quasar, le stelle di neutroni e indirettamente le onde elettromagnetiche non visibili e i buchi neri.
In definitiva vediamo e non, osserviamo e non, rileviamo e non (il non sta per l’intero universo che va oltre l’universo casuale attualmente osservabile), un sistema cosmico termodinamico enorme che ad ogni infinitesimo di tempo varia:
il colore
la forma
la dimensione
l’età
la configurazione interna ed esterna
la quantità di materia ed energia
la quantità di onde elettromagnetiche
la temperatura
l’entropia
i sistemi termodinamici interni

In prima approssimazione i suoi dati macroscopici sono:
Galassie dell’universo casuale visibile: 50 – 100 miliardi forse 1000 o 2000
Densità dell’universo casuale visibile: gr/cm³!
Stelle dell’intero universo:
Colore: nero
energia approssimata emessa da tutte le stelle dell’universo Ua: erg (in 14 miliardi di anni)

massa trasformata da tutte le stelle dell’universo Ua in 14 miliardi di anni: 5,3* grammi

numero dei quasar:

l’energia totale dell’universo Ua: erg

dimensioni dell’universo Ua: 4.285 Mps circa 14 anni luce o Km.
dimensioni globali dell’intero universo Uf: diametro 93 anni luce.
Età: per la teoria del big bang circa 14 miliardi di anni luce ma in questa sede non partiamo da una età definita
Età dell’intero universo casuale: non definibile
Volume dell’intero universo casuale: anni luce cubici.
Temperatura della radiazione cosmica di fondo: 2,72 °K per la teoria del big bang (potrebbe derivare da altro fenomeno fisico)
Un sistema talmente complesso sembra non studiabile, definibile.
Per definirlo useremo la termodinamica che come detto è una scienza macroscopica; è vero che le galassie sono corpi celesti molto vasti ma esse sono attive localmente se viste nella dimensione enorme dell’universo.
Le stelle brillano di luce propria, hanno una forma di sferoide composto da plasma e sono in equilibrio quando la pressione gravitazionale è bilanciata dalla pressione risultante dalla fusione nucleare.
L’energia emessa dalle stelle nello spazio si compone di onde elettromagnetiche, neutrini e vento stellare (particelle).
La stella per mantenersi in equilibrio deve emettere calore nello spazio; la tipologia del calore emesso varia da stella a stella.
La trasmissione per irraggiamento è l’unica che può avvenire nel vuoto tramite le onde elettromagnetiche (radiazione visibile e non). Quando l’energia emessa dalla stella incontra un copro celeste avviene la trasformazione di energia raggiante in energia termica tramite l’assorbimento.
Il fenomeno dell’emissione ed assorbimento è spiegato tramite l’introduzione dei quanti (E = h * f dove h è la costante di Plank e f la frequenza della radiazione) o dei fotoni. La propagazione nel vuoto è studiata tramite la meccanica classica.
La formula per calcolare il calore scambiato fra due corpi tramite l’irraggiamento ( corpo intermedio tipo gas o vuoto), in prima approssimazione (corpi grigi) è pari a:
Q = ơ *
Dove T è la temperatura del corpo emittente e ơ la costante di Stefan Boltzmann pari a W
Risulta evidente che quasi tutta l’energia emessa dalla stella continua il suo viaggio nello spazio vuoto a 300.000 Km/s, solo una piccolissima parte va a riscaldare i pianeti.
A questo punto potremmo affermare che il cielo dovrebbe apparire luminoso ma come visto in altra parte del libro: il paradosso di Olbers asserisce che il cielo di notte dovrebbe essere luminoso perché le stelle lo illuminano. Infatti, se si ritiene che l'Universo sia infinito, isotropo ed omogeneo con le medesime caratteristiche ovunque, allora un comune osservatore che volge lo sguardo verso una parte del cielo dovrebbe vedere una sorgente luminosa. La soluzione al paradosso sembra che sia la seguente:
L'Universo "casuale" Ua attuale a noi visibile, ci appare limitato nel tempo e nello spazio, quindi la luce che arriva sulla Terra è dovuta ad un numero limitato di stelle, galassie, ecc. L'Universo attuale è in espansione. Le stelle lontane seguono la legge di recessione delle galassie di E. Hubble, quindi il loro spettro è marcatamente sempre più rosso con l’aumentare della velocità di recessione.
In definitiva l’energia disponibile molto scarsa è la soluzione del paradosso di Olbers. Non tutta la luce delle stelle è arrivata sulla Terra ed inoltre l’universo va espandendosi.
Le galassie composte da stelle emettono onde elettromagnetiche (insieme di più stelle) e per esse vale quanto detto sopra.
Altre spiegazioni escludono il big bang (il big bang richiese una espansione ma una espansione non richiede obbligatoriamente un big bang) e con esse il paradosso di Olbers sarebbe risolto dal tempo insufficiente di brillamento delle stelle per illuminare tutto l’universo.
In definitiva le onde elettromagnetiche emesse dalle stelle e galassie dell’universo Ua sembrerebbero non contribuire alla temperatura dell’universo!
A quanto sembra il contributo dell’emissione stellare non è significante riguardo alla temperatura dell’universo, la massa a disposizione da convertire in radiazione è relativamente poca!
Se tutta la materia dell’universo fosse stata convertita in radiazione la temperatura della radiazione di fondo sarebbe di circa 30°K invece che 2,72°K.
Come detto un sistema termodinamico è descritto da poche grandezze e questa è la sua grande forza.
Le grandezze termodinamiche di un certo stato di equilibrio (variabili) assumono un valore determinato che non dipende assolutamente dal modo con cui tali valori sono stati raggiunti.
Visto che le dimensioni dell’universo non sono ben certe e definite, il sistema termodinamico universo è definibile da grandezze termodinamiche intensive che appunto non dipendono dalle dimensioni del sistema.
Un sistema termodinamico può essere costituito da:
gas definito da pressione temperatura e volume (estensiva)
una trave sollecitata a torsione definita da temperatura coppia torcente e angolo di torsione
una trave sollecitata a trazione definita da temperatura forza di trazione e lunghezza (estensiva)
si definiscono anche sistemi magnetici dielettrici ecc.ecc.
Qualsiasi sistema sottoposto ad azione scambia energia con l’esterno.
Le variazioni di energia richiedono due grandezze costituenti una coppia, tipo entropia (estensiva) e temperatura (intensiva) per il calore.
Il cambiamento di stato di un sistema, come detto, non dipende dalla modalità con cui si raggiunge lo stato iniziale e finale di equilibrio, fra lo stato iniziale 1 e finale 2 ci sono infiniti stati di equilibrio. Tale trasformazione, già vista è una trasformazione ideale ed è detta reversibile, trasformazione che in natura non esiste, tutte le trasformazioni sono irreversibili.

Reversibile significa che è possibile teoricamente passare dallo stato 2 a 1, in realtà è impossibile senza spendere lavoro.


Sopra trasformazione ciclica

Nel caso che le trasformazioni siano reversibili si può scrivere:


O


Nel caso che le trasformazioni siano irreversibili si può scrivere:


O


Riferendoci all’entropia:
trasformazioni irreversibili


trasformazioni reversibili


Nei sistemi isolati che sono quelli che ci interessano:
dQ = 0
quindi:
S2 = S1 reversibili ΔS = 0
S2 > S1 irreversibili ΔS > 0
Quest’ultima equazione mostra che l’entropia dell’universo è in aumento.


Una trasformazione termodinamica adiabatica nel piano p – V si rappresenta:


Analiticamente (dal I principio della termodinamica) si ha:

dU = dQ - dL = - dL

in quanto per una trasformazione termodinamica adiabatica è dQ = 0

dove U è l'energia interna del fluido in uno stato termodinamico

Q il calore

L il lavoro

o

U1 - U2 = cv * ( T1 - T2) =

cioè nella compressione da 1 a 2 aumenta la temperatura da T1 a T2.

Perché avvenga la compressione bisogna fornire un lavoro pari all'area grigia della figura.

Nel caso contrario (temperatura da T2 a T1) si ha un'espansione e il lavoro è ceduto a scapito dell'energia interna del gas.

Una trasformazione termodinamica adiabatica reversibile nel piano T - S si rappresenta:



Δ Q = 0

Il ciclo di Carnot nel piano T – S è:


Una trasformazione termodinamica irreversibile si rappresenta:





Δ S > 0


Un ciclo reale tipo Rankine è:






L’universo termodinamico e il suo stato presente passato futuro


Al tempo attuale ta (anno 2017 dopo Cristo) possiamo affermare con una certa approssimazione che:

1 Il colore dell’universo attuale al tempo attuale è nero.

2 L’universo attuale sembra essere euclideo con espansione ma con accelerazione in diminuzione.

3 Le galassie dell’universo Ua sono 50 – 100 miliardi forse 1000 o 2000
4 La densità dell’universo Ua è gr/cm³!
5 Le stelle dell’ universo Ua sono
6 Le dimensioni dell’universo Ua ad oggi sono 4.285 Mps circa 14 anni luce o Km.
9 Le dimensioni globali dell’intero universo casuale osservabile ad oggi sono: diametro 93 anni luce.
10 L’età dell’intero universo casuale: non è definibile
11 Il Volume dell’intero universo casuale attualmente osservabile è anni luce cubici.
12 La temperatura della radiazione cosmica di fondo: 2,72 °K per la teoria del big bang

Il valore del tempo inizia dal tempo attuale che è fissato alll’anno anno 2017 dopo Cristo:

ta = 0 anno 2017

La differenza fra il valore del tempo attuale ed un tempo precedente, vista la freccia del tempo, è:
Δtp = ta – tp > 0

La differenza fra il valore del tempo futuro ed il tempo attuale, vista la freccia del tempo, è:
Δtf = tf – ta > 0




Il tempo futuro tende verso l’infinito:

tf ( ∞

a priori non potremmo stabilire un valore limite del tempo futuro in quanto non abbiamo elementi per affermare ciò.

Il tempo passato deriva da un tempo infinito:

tp ( - ∞

a priori non potremmo stabilire un valore limite del tempo passato in quanto non abbiamo elementi per affermare ciò.

Come detto tutti gli infiniti non sono uguali (dimostrato da Cantor), quindi il tempo totale tt dell’universo è:

tt = ta – tp + tf – ta = tf –tp = ∞

Da cui deriva che l’universo nel tempo non ha avuto origine né avrò termine quindi sembra essere eterno.

Al tempo attuale sappiamo che il valore dell’entropia è:

Sa

La differenza di entropia fra lo stato attuale Sa e uno stato entropico Sp precedente, vista la freccia entropica, è:

ΔS = Sa – Sp > 0

La differenza fra l’entropia futura e l’entropia attuale, vista la freccia entropica, è:
ΔS = Sf – Sa > 0





Si può subito constatare che il tempo e l’entropia presentano le stesse disequazioni, ciò è spiegabile viste le frecce del tempo e entropiche.


L’entropia futura tende verso l’infinito:

Sf ( ∞

A priori non potremmo stabilire un valore limite in quanto non abbiamo elementi per affermare ciò.

L’entropia passata deriva da un’entropia infinita:

Sp ( 0

A priori non potremmo stabilire un valore limite in quanto non abbiamo elementi per affermare ciò.

Come detto tutti gli infiniti non sono uguali (dimostrato da Cantor), quindi il tempo totale tt dell’universo è:

St = Sa – Sp + Sf – Sa = Sf –Sp = ∞


Da cui deriva che l’entropia dell’universo non ha limite e tende all’infinito.

Il disordine dell’universo d è:

dp ( = 0

df ( = ∞

Il disordine dell’universo tende all’infinito.

Possiamo anche scrivere che la capacità di trasformare energia è:

Cwp ( = ∞

Cwf ( = 0

Quindi tale capacità presenta d e Cw presentano equazioni inverse.

La capacità a trasformare energia tende a zero.


Riassumendo:

grandezze
Passato convergenza verso
Futuro
Convergenza verso

T



S
0


d
0


Cw

0




Dai valori di Cw si desume che l’energia interna che l’universo è capace di trasformare in lavoro L diminuisce con il trascorrere del tempo e tende a 0, l’energia si degrada.

ΔU (t) f(L) ( 0

Analiticamente (dal I principio della termodinamica) si ha:

dU = dQ - dL = - dL

in quanto per una trasformazione termodinamica adiabatica è dQ = 0, calore scambiato nullo

dove U è l'energia interna del fluido in uno stato termodinamico

Q il calore

L il lavoro

o

U1 - U2 = cv * ( T1 - T2) =

cioè nella compressione da 1 a 2 aumenta la temperatura da T1 a T2.

Nel caso contrario, il nostro, passaggio da T2 a T1 cioè da temperatura maggiore T2 a temperatura minore T1, si ha un'espansione e il lavoro è ceduto a scapito dell'energia interna del gas.

Questo passo è importante in quanto per una trasformazione termodinamica di tipo adiabatico l’energia interna dell’intero universo si trasforma continuamente in lavoro, l’universo si espande e la temperatura diminuisce:

T2 > Ti > T1

V2 > Vi > V1

U2 = U1 + L

S2 > Si > S1

Ma la cosa più importante è che il lavoro non è altro che il motore aristotelico dell’universo, esso da luogo al movimento delle masse, dei gas ecc., in seconda battuta entra in azione la gravitazione universale.

Il lavoro necessario all'Universo per passare a degli stati successivi nel tempo è "preso" dall'energia e dalla materia (materia che seguendo la relatività speciale si trasforma appunto in energia nelle stelle) che l'Universo ha in quell'istante (quindi non fornita dall'esterno), infatti l'energia immediatamente successiva a quella precedente è più degradata. E' come se per ogni gradino infinitesimo l'energia fosse la stessa globalmente ma nel gradino stesso ci sia stata una degradazione della stessa.
In prima approssimazione si può ritenere che l’energia globale che ha pervaso pervade e pervaderà l’universo sia costituita dall’energia sviluppata all’inizio se inizio c’è stato o meglio da un’ energia di base eterna, energia dovuta al ciclo di trasformazione delle stelle, energia dei quasar, energia potenzialmente generabile dalla materia (E = m * c²), energia dei buchi neri evaporati, energia dei buchi neri in attività:


Wo energia di base eterna
Wr energia raggiante dovuta alla fusione nucleare (già avvenuta) delle stelle
Wq energia dei quasar
Wm energia della massa delle stelle e non, che ancora non è stata trasformata dai crogioli stellari
Wbn energia dei buchi neri difficilmente quantificabile; un piccolo buco nero tipo quelli che sembra si siano formati all’inizio del big bang (quindi secondo questa teoria) avrebbe una potenza dell’ordine di W, il problema è che oltre l’indeterminazione della potenza dei vari buchi neri non si conosce il loro numero ed il loro numero nelle varie tipologie. Un stima ritiene che nella Via Lattea ci siano buchi neri. Nell’universo attualmente osservabile , valore da prendere con le molle.
I buchi neri evaporano in tempi lunghissimi anche miliardi di anni.


In prima approssimazione si può ritenere che nella trasformazione adiabatica dell’intero universo:

Δ U = L = Wt

È esclusa l’energia per la creazione degli elementi cosmici.

Se l'Universo fosse ciclico, il lavoro fornito per l'intero ciclo sarebbe enorme forse infinito (racchiuso dalla trasformazione termodinamica ciclica). Ma l'energia necessaria da dove proviene?

Bisogna precisare che lavoro ed energia (calore) sono equivalenti e l'equazione dell'equivalenza è:

L = Ke * W

dove Ke è l'equivalente meccanico del calore(energia)
W è il calore
Ke vale 4185 Joule/Kcal.


L’energia interna globale che l’universo può trasformare in massa interna è pari all’energia che nell’istante di calcolo è disponibile:

Δ mi = Δ Wi/c² (minoritaria)

La massa interna che l’universo può trasformare in quell’istante di calcolo in energia è:

Δ Wi = Δ mi * c² (preponderante)

E’ da notare che la massa trasformabile in energia è nettamente superiore all’energia trasformabile in materia.
Le stelle trasformano massa in energia, la trasformazione inversa avviene ad esempio sulla Terra dove l’energia del Sole viene trasformata anche in massa vegetale; le supernovae esplodendo danno luogo a elementi oltre il peso atomico del ferro.


Sappiamo anche che nel sistema isolato universo la quantità di calore e di massa che l’universo può scambiare con l’esterno è pari a zero:

Δ Qu = 0

Δ mu = 0

L’energia interna dell’universo è costante.


Quanto detto può riportarsi nei seguenti grafici dimostrativi




a stato attuale

p passato

f futuro

t tempo statico

d disordine crescente

S entropia crescente

C w capacità a trasformare energia decrescente

V volume crescente

U energia interna dell’universo costante

U energia interna in funzione del lavoro trasformabile

ΔQ scambio di calore uguale a zero

Δm scambio di massa uguale a zero

T temperatura in diminuzione

Insomma l’universo è come lo definì Eraclito 2500 anni fa “nulla è certo tutto fluisce”, ad ogni istante ed in successione l’universo è l’universo n n+1 n+2….. tutti diversi l’uno dall’altro.




In altra parte del libro abbiamo affermato:

Con determinate ipotesi quali velocità di recessione delle galassie proporzionale alla distanza, Universo omogeneo ed isotropo, l'equazione di Friedman (più semplice ed accessibile) è:
1/2 * (H²) * (R²) - G * ((4/3 * π* ρ * (R²)) = K


Dove:
H è la costante di Hubble
R la distanza dal luogo di osservazione
G la costante di gravitazione universale
ρ la densità di massa dell'Universo
K è una costante somma delle 2 energie. In pratica l'equazione mostra al primo termine l'energia cinetica, al secondo l'energia potenziale dovuta alla materia. Nel caso che sia K = 0 la Ec e la Ep sono uguali Ec = Ep, quindi l'energia risultante dell'Universo è pari a 0! ciò avviene solo se è verificata la seguente equazione:

3 * (H0²)/(8 * π * G) = ρc
ρc è la densità critica dell'Universo



Per H = 70 la ρc è uguale a: 1,13 gr/cm³, estremamente piccola. In pratica sembra che l'Universo sia VUOTO!
Se prevale l'energia cinetica Ec la densità dell'Universo è minore della densità critica (espansione sempre più ridotta ma che non avrà mai fine cioè all'infinito). Alla nascita dell'Universo prevalse l'energia cinetica.
Se prevale l'energia potenziale Ep la densità dell'Universo è maggiore della densità critica (espansione con rallentamento fino all'inversione verso una compressione).

La formula rientra nel modo di pensare della meccanica, tipico della fisica del XX secolo.


La teoria qui proposta non vuole disconoscere l’energia cinetica e gravitazionale dell’universo, i principi della dinamica, la legge della gravitazione universale, le equazioni di Fitzgerald – Lorentz, le equazioni di Maxwell, le teorie di A. Einstein, la legge di Hubble, ma tende a dimostrare che la TERMODINAMICA E’ LA SCIENZA PRINCIPE CHE GOVERNA L’UNIVERSO, la termodinamica si serve delle altre leggi fisiche o esse derivano dalla termodinamica.



I percorsi e le equazioni dell’universo termodinamico nei quattro modelli qui di seguito proposti:


modello 1 – universo termodinamico del big bang

questo modello contiene letteralmente la teoria del big bang.

Le precisazioni qui proposte sono:

l’universo iniziale non poteva che essere un universo a minima o a entropia zero, visto che per il II principio della termodinamica l’entropia è in continuo aumento

anche ammettendo che il vuoto fosse stato energetico e che dall’energia di quel vuoto sia stato creato l’universo attuale, la condizione è che le particelle virtuali che si creano dal vuoto quantistico (annichilazione di particella antiparticella) e che violano la relatività ristretta di Einstein per un brevissimo intervallo di tempo debbono comunque rispettare il II principio della termodinamica


l’energia di quel vuoto, ceduta interamenete all’universo attuale è l’energia interna dell’universo nel rispetto del I principio della termodinamica

il principio d'indeterminazione di Heisemberg (Popper affermava che tale principio poneva limiti alla ricerca fondata sulla casualità) è derivato dal II principio della termodinamica, quindi è un effetto entropico e non dinamico




modello 2 – universo termodinamico stazionario:

iniziamo dal punto ta (tempo attuale anno 2017 d.c.), uno verso il futuro tf e l’altro verso il passato tp.

Il tempo:




Nota: il tempo scorre seguendo la freccia del tempo che ha un unico verso(tp è negativo)

Aristotele individuò quella che nella fisica moderna è la FRECCIA DEL TEMPO con la direzione ed il verso ben definiti, che poi in definitiva rappresenta anche la FRECCIA ENTROPICA (l’entropia non può diminuire, quindi stabilisce anche l’andamento della freccia del tempo).

Sembrerebbe che il valore del tempo tenda all’∞ e provenga da un valore - ∞, un tempo infinito sta a significare che il tempo è eterno






Questo sembra l’andamento più logico per un sistema termodinamico che segue una trasformazione spontanea ma in realtà non sappiamo se un giorno il sistema si bloccherà ad un tempo tf per un qualsivoglia motivo. Però ci dobbiamo chiedere come mai, ad oggi, dopo un tempo “infinito” non è stato raggiunto l’equilibrio termodinamico?

L’entropia strettamente legata al tempo aumenterà a dismisura tendendo all’infinito ma in realtà non sappiamo se un giorno il sistema si bloccherà ad un’entropia Sf per un qualsivoglia motivo.
.


Possiamo dedurre che :

t = ∞
S = ∞

Il modello 2 è molto simile alla teoria dello stato stazionario di Hoyle – Bond - Gold:
- l’universo è sempre esistito
- l’universo è stato sempre un sistema termodinamico senza scambio di energia e materia con l’esterno (sistema isolato)
- lo spazio è eterno ed infinito ed al limite lo spazio è successivo al tempo (abbiamo detto che non può esserci spazio senza tempo mentre può esserci tempo senza spazio)
- il tempo è eterno
- da sempre in maniera continua la materia si trasforma in energia e l’energia in materia
- l’energia interna dell’universo è costante ed è composta da materia ed energia
- lo scambio termodinamico interno è regolato dal I principio e dal II principio della termodinamica
- deve essere sempre esistita almeno una energia e una materia di base

Le equazioni che regolano tale universo sono:

intero universo

U = cost.

Δ Qe = 0

Δ me = 0

Δ U = Q – L = - L ciò sta a significare che l’energia interna dell’universo si trasforma continuamente in lavoro (tenendo presente la relatività ristretta di Einstein)

Δ S > 0 l’entropia è continuamente in aumento

Δ T < 0 la temperatura è continuamente in diminuzione

Δ V > 0 il volume è continuamente in aumento

Δ d > 0 il disordine è continuamente in aumento

Cw < 0 la capacità a trasformare energia è in diminuzione continua

Però per un universo continuo eterno l’energia interna (pur se elevatissima ) non può essere limitata altrimenti la trasformazione finirebbe, in questo caso dovrebbe essere INFINITA (cosa che va oltre i nostri sensi) o ci deve essere continua creazione di energia (materia) Δ ɛc nel tempo, in questo caso la creazione continua di materia/energia dovrebbe compensare il degrado continuo dell’energia Δ ɛd.

Δ ɛc = Δ ɛd

Il serbatoio termodinamico deve essere interno all’universo astronomico casuale tutto, solo così è rispettato il II principio della termodinamica.



In alternativa una cessione di energia degradata dei buchi neri ad un serbatoio termodinamico.



Ciò comporta una conseguenza notevolissima:

l’energia (materia) entrante dovrebbe essere di prima specie quindi a bassissima entropia per compensare l’aumento di entropia dovuto ai processi termodinamici del II principio o che l’energia interna dell’universo sia infinita o che l’energia degradata ceduta dai buchi neri al serbatoio compensi l’aumento di entropia.

Ciò sembra contraddire il II principio ma non è così. Il II principio governa l’universo portando ad un aumento di entropia ma nel contempo potrebbe avvenire una compensazione di entropia pari all’aumento:

Δ Screata = Δ Sdegradata

o

Δ Sceduta = Δ Sdegradata

Dove l’energia ceduta dai buchi neri è Δ Sce.


Ora bisogna distinguere.
nel caso dei buchi neri se l’energia è ceduta all’esterno dell’universo allora l’universo non sarebbe più un sistema isolato
nel caso di serbatoio cedente entropia a basso stato il serbatoio dovrebbe essere interno all’universo per rispettare il II principio
nel caso di energia interna infinita il II principio sarebbe rispettato.


Il modello includente il serbatoio esterno è meno logico anche se possibile.

IL MODELLO DELLO STATO STAZIONARIO CON IMMISSIONE DI ENERGIA A BASSA ENTROPIA E’ FISICAMENTE IL PIU’ LOGICO

Un universo eterno che riceve energia a entropia ridotta dal serbatoio interno.

Tutto il sistema è isolato. L’entropia totale di questo universo è COSTANTE.


Nota: questo universo al limite potrebbe essere rifornito di energia dall’energia del vuotoQUANTISTICO



Modello 3 – universo termodinamico con inizio e fine:



Questa curva ammette un inizio e una fine pur se remoti.

Le curve nei punti asintotici significano:

Δ Si = 0 cioè a quel punto la variazione di entropia fra due stati i e n + i è uguale a 0.

Un universo che al tempo – infinito era a entropia con variazione 0 fra gli stati.

Un universo che al tempo + infinito sarà a entropia con variazione 0 fra gli stati.

Quindi in tali punti:

dQ/T = 0

d Q = 0

All’inizio dell’universo il calore scambiato era pari a zero.
Alla fine dell’universo il calore interno scambiato sarà pari a zero.

Questo modello è simile ma non uguale al big bang o al modello già esposto.
Per il futuro al limite in un tempo grandissimo, si può ipotizzare che quando tutta la materia dell’universo sarà in uno stato di disordine totale e l’energia totalmente degradata, non saranno più possibili reazioni termodinamiche per cui sarà stato raggiunto lo stato termodinamico finale di equilibrio.
Quindi Smax = costante o ∞ ma un tempo che ancora scorre.
Ciò pone il problema della morte termica dell’universo e della causa per cui tutto è finito per sempre.

Per il passato:
si può ipotizzare, che al limite in un tempo grandissimo o ∞, tutta la materia dell’universo fosse in uno stato di ordine totale e l’energia totalmente ordinata, erano possibili reazioni termodinamiche spontanee causa zone interne di non equilibrio.


Modello 4 - universo termodinamico ciclico

abbiamo detto che una trasformazione termodinamica spontanea tendente all’infinito costituita da infiniti cicli aumenta all’infinito l’entropia e diminuisce a zero la capacità a trasformare energia.
Per realizzare una trasformazione ciclica bisogna ritornare allo stato iniziale, ciò presuppone che ci sia stato un inizio!
In tale ipotesi, una volta raggiunto lo stato finale bisogna ritornare all’inizio od a un inizio.
Anzitutto analizziamo quale potrebbe essere lo stato finale: materia stellare morta non più in grado di bruciare, onde elettromagnetiche freddissime.
Per invertire il ciclo c’è bisogno di un evento che “INNESCHI” l’inversione.
L’unico modo che intravediamo è un disequilibrio nella distribuzione dei cadaveri ed onde stellari, in questo modo la gravitazione lentissimamente potrebbe innescare l’inversione del ciclo.
Il ciclo potrebbe durare anni terrestri, secondo Penrose (ma Penrose si riferisce ad un universo regolato dallo spazio tempo, in realtà secondo questa ipotesi governata dalla termodinamica forse si può ipotizzare un tempo di anni terrestri.
La gravitazione comprimerebbe la materia e le onde elettromagnetiche finché localmente potrebbero innescarsi reazioni nucleari senza arrivare all’inizio.

Big bang ed universo termodinamico a confronto

Come abbiamo detto i punti da definire al meglio del Big Bang sono:

- l'origine della radiazione di fondo (comunque prevista dalla teoria);
- il vuoto inteso come vuoto energetico o comunque che l’universo sia nato dal NULLA;
- l'incongruenza del modello inflazionario con il II principio della termodinamica per cui secondo questo principio l'Universo iniziale doveva avere un valore di entropia minimo e non massimo come previsto nella teoria del big bang, ecc.;
- l'incongruenza che ci siano particelle o regioni dello spazio che non sono entrate in contatto casuale astronomico al tempo attuale o tempo "t"*, quindi non rispettanti il principio cosmologico!
- le particelle virtuali che si creano dal vuoto quantistico (annichilazione di particella antiparticella) e che violano la relatività ristretta di Einstein per un brevissimo intervallo di tempo; sembra che non possono essere osservate (anche se l’effetto Casimir sembra dimostrare che il vuoto assoluto sia comunque energetico a causa dei campi presenti nel vuoto), comunque ad oggi tali particelle se apparse nell'universo, non sono state mai osservate! e come vedremo anche se virtuali debbono comunque rispondere al II principio della termodinamica ed allo stato entropico dell'universo
- il principio d'indeterminazione di Heisemberg (Popper affermava che tale principio poneva limiti alla ricerca fondata sulla casualità); anche questo principio, come vedremo, sembra rientrare nel II principio della termodinamica
- un Universo formatosi dal vuoto! o meglio da un vuoto energetico (si ritorna al caso della creazione continua di materia); da dove proviene questa energia e che cosa c'era già prima del big bang?);
- la stessa concezione di spazio e tempo;
- le varie teorie a svariate dimensioni (> di 4)
- lo spostamento verso il rosso nello spettro dei astri lontani (Red – shift)

L’universo ciclico di R. Penrose ha il difetto che la ciclicità abbisogna di un evento che riattivi un universo ormai cadavere e soprattutto il problema della diminuzione di entropia.



Gli universi termodinamici qui proposti hanno i seguenti punti deboli:


Universo stazionario: energia interna dell’universo continuamente reintegrata in modo che l’entropia si mantenga costante*

Universo con inizio e fine: l’ipotesi che ci sia stato un inizio e che tutto perirà

Universo ciclico: ha il difetto che la ciclicità ha bisogno di un evento che riattivi un universo ormai cadavere e il problema della diminuzione di entropia. La riattivazione è possibile tramite la gravitazione se è dato un disordine della materia, l’ipotesi è più difficile riguardo alla diminuzione di entropia.

*Questa ipotesi rispetta anche la formazione continua di galassie come noi le osserviamo

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