kosmisk varmedød

Hypotesen om kosmisk varmedød stammer fra den britiske fysikeren William Thomson Kelvin. Hypotesen er inspirert av termodynamikkens andre lov, som slår fast at enhver prosess fører til at entropien i et lukket system enten øker eller forblir konstant. Argumentet som leder til hypotesen er at all tilgjengelig energi (fra en varmekilde) forflytter seg til steder med mindre energi (det vil si til et kaldere sted). Dermed utlignes alle temperaturforskjeller, og det vil etter hvert oppstå en termodynamisk likevekt. Uten temperaturforskjeller vil det ikke være mulig å hente ut noen form for arbeid fra dette lukkede systemet. All mekanisk energi er da omformet til jevnt fordelt termisk energi, hvorved all aktivitet opphører å finne sted.

For at dette prinsippet skal gjelde for hele universet, må en forutsette at universet kan oppfattes som et lukket system, som ikke påvirkes av ytre forhold. Dessuten må en anta at universets ekspansjon fortsetter for alltid, hvilket er den rådende oppfatning i dag. Universet vil da langsomt kjøles ned til en veldig lav temperatur, og asymptotisk nærme seg en tilstand der all energi er jevnt fordelt. Siden det da ikke er mulig å hente noen form for arbeid fra universet, blir det å anse som faktisk dødt, spesielt for menneskelige formål.

Man har i dag ingen allment aksepterte målemetoder som kan verken bekrefte eller avkrefte hypotesen. Det er derfor viktig å merke seg at hypotesen om kosmisk varmedød har møtt motbør fra en rekke fysikere helt tilbake til Max Planck og frem til i dag. Motargumentene er gjerne at en definisjon av entropi for hele universet ikke er entydig, og at det ikke er mulig å med sikkerhet kunne regne universet som et lukket system i likevekt. Et annet argument er at universet får stadig mer struktur, blant annet på grunn av gravitasjon, og disse subsystemene utveksler entropi slik at den totale entropien enten forblir konstant eller øker så sakte at man aldri vil kunne oppnå varmedød, men likevel oppfyller termodynamikkens andre lov.

Universets ekspansjon og langsomme nedkjøling blir også omtalt som kuldedød, ikke som en motsetning til varmedød, men til forskjell fra en utvikling der det antas at universet har en tilstrekkelig massetetthet til å bremse ekspansjonen og til slutt trekke det sammen igjen, som gjør at universet til slutt ender i et kollaps, omtalt som «big crunch». Det vil føre til at temperaturen stiger til et veldig varmt univers. Denne hypotesen har liten støtte. Mange tror at universet vil fortsette å ekspandere for alltid, men at noe i nærheten av varmedøden ikke vil inntreffe før tidligst om 10¹⁰⁰ år, antagelig mye lengre ut i tid.

• termodynamikk
• universet
• kosmologi