Entropie und unsere kosmische Telefonnummer

Wenn es um große Fragen geht, gibt es nicht viel größere als diese: Was ist die Entropie des Universums, wie groß ist die Unordnung oder Verwechslung im Kosmos?

Genau dieser Frage geht Max Tegmark vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge in einem Vortrag auf einem MIT-Symposium mit dem Titel Meeting the Entropy Challenge nach, dessen Transkript jetzt auf arXiv zu finden ist. Ein Video des Gesprächs ist unten.

Auf der einen Seite steht die Frage: Warum ist die Entropie des Universums so gering?

Als das Universum noch viel jünger war, war die Temperatur überall fast gleich. Wir begannen 400.000 Jahre nach unserem Urknall in einer Situation, in der die Dichte in unserem beobachtbaren Universum fast perfekt gleich war und die Temperatur überall bis auf einen Teil von 10^5 fast genau gleich war, sagt Tegmark

Wie könnte man also überall etwas mit fast der gleichen Temperatur mitnehmen und dann hier etwas richtig Heißes und etwas Anderes richtig Kaltes machen? Wie ist das passiert?

Die Antwort, sagt er, liege in zwei Teilen. Erste Inflation, das ist der mysteriöse Vorgang, bei dem das Universum sein Volumen in nur einem Bruchteil einer Sekunde um viele Größenordnungen vergrößert hat. Dabei wurden alle winzigen Schwankungen, die vor der Inflation bestanden haben, vergrößert. Und die zweite Schwerkraft, die jede Klumpenbildung vergrößert, indem Klumpen zusammengezogen werden, um größere Klumpen zu bilden. Daraus entstehen schließlich Galaxien, Sterne, Planeten und Lebewesen wie wir.

Aber Tegmark fährt fort, dass der Inflationsprozess impliziert, dass andere Teile des Universums, die für uns nicht beobachtbar sind, aus viel einheitlicheren Teilen des frühen Universums gewachsen sind und daher jetzt enorm einheitlich sind. Und dass neuere Ergebnisse der Stringtheorie darauf hindeuten, dass die Gesetze der Physik in diesen Regionen ganz anders sein können.

Die Entropiemenge in unserem Teil des Universums ist also gewissermaßen Teil der Identität unserer Region. Es ist ein Satz von Koordinaten, der uns sagt, in welchem ​​Teil des Universums wir uns befinden. Wie eine kosmische Telefonnummer beschreibt Tegmark es.

Das ist eine außergewöhnliche Idee. Aber die Kosmologie ist voller fantastischer Denker mit verrückten Ideen und war es schon immer. Wenn Sie die Gelegenheit haben, den Vortrag zu sehen, ist er leichter zu verdauen als das Transkript, aber beide werden empfohlen.

Ref: arxiv.org/abs/0904.3931 : Zweiter Hauptsatz und Kosmologie

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