Thread by @SolmarVarela

🧵¿Cuál es el destino del universo🌌? En este hilo te hablaré de un posible final, la muerte térmica. ¿Tendrá el universo la posibilidad de evitar este melancólico destino? Aquí te lo cuento porque #TúLoPediste (1/24)

Si suponemos que el universo tuvo un inicio (que muchos atribuían al Big Bang) podemos suponer que tendrá un final☠️. Existen muchas posibilidades para este fin, siendo una de ellas tan maravillosa y trágica como para ser plasmada por Asimov en su cuento La Última Pregunta (2/24)

Este final, consecuencia de las leyes de la termodinámica, se conoce como la muerte térmica⚰️. Su planteamiento se le atribuye a Thomson (Lord Kelvin), quién en 1950s extrapoló la teoría del calor🔥 (de Carnot, Clausius y Joule) a los procesos universales. (3/24)

En 1862, Thomson publicó su artículo "On the Age of the Sun's Heat"(Sobre la Edad del Calor del Sol☀️) en donde dice que un estado en reposo y muerte sería inevitable si el universo fuera finito y obedeciera las leyes existentes.
En los años siguientes, Helmholtz y...(4/24)

...Rankine profundizaron en los artículos de Thomson, dándole crédito por sus ideas y puntualizando que Thomson realmente argumentaba que el universo terminaría en una muerte térmica que sería el fin de todos los fenómenos físicos😱. Pero ¿Qué es la muerte térmica? (5/24)

La 2° ley de la termodinámica, en una de sus formulaciones, nos dice que en un sistema aislado la entropía siempre tiende a aumentar📈🤔. La entropía es uno de esos conceptos de la física que no son sencillos de explicar, pero usemos un ejemplo para entender con qué se... (6/24)

...relaciona. Podemos comenzar diciendo que la entropía es el nombre que le damos a ese "algo¿?" que parece dictar la dirección en la cual los sistemas evolucionan espontáneamente🚀.
Imagina que tienes un vaso con agua a temperatura ambiente (unos 25° Celsius)...(7/24)

...al que le agregas un cubo de hielo🧊 (0°Celsius). Si esperas el tiempo suficiente, notarás que el hielo comienza a derretirse🫠. Esto ocurre porque se establece un flujo de calor o transferencia de energía entre los sistemas de contacto. De esta manera,...(8/24)

...el agua le cede energía al hielo, enfriándose❄️, y la energía absorbida por el hielo hace que éste se caliente🌡️. Este intercambio ocurrirá hasta que la temperatura de todo el conjunto sea uniforme. En esta etapa el sistema ya no será capaz de realizar ningún trabajo... (9/24)

...mecánico o térmico y, por lo tanto, no puede tener lugar más transferencia de energía en el sistema. Decimos entonces que el sistema ha alcanzado el equilibrio térmico⚖️🔥. Lo curioso es que no importa cuántas veces hagas este experimento, es muuuuuuuy poco probable...(10/24)

...que ocurra el proceso inverso, es decir, el agua no de congelará de forma espontánea (tendrías que poner una neverita o llevarla a un sitio muuuy frío 🥶) porque eso disminuye la entropía, violando la segunda ley de la termodinámica😱. (11/24)

Entonces, parece que hay una única dirección en la que este proceso (y todos los demás) ocurre, y en esa dirección decimos que aumenta la entropía📈. Esto no quiere decir que el proceso inverso no pueda ocurrir, pero es muy poco probable. (12/24)

Para resumir: de todos los estados existentes, los sistemas adoptan o tienden a aquel que es más probable, al equilibrio térmico, al estado de mayor entropía. (13/24)

Lo que ocurre con el vaso de agua tiene equivalencia con lo que ocurrirá con el universo 🌌porque este comportamiento es dictado por las leyes de la termodinámica que al parecer son inviolables. Así que la muerte térmica es consecuencia misma de estas leyes. (14/24)

En nuestro universo, ni la materia ni la energía están distribuidas uniformemente. Tenemos zonas muy calientes en donde se concentran por ejemplo las estrellas✨, y otras muy frías❄️. En las zonas calientes, las estrellas están quemando combustible, transfiriendo... (15/24)

...espontáneamente esa energía a su entorno. En este proceso, la entropía aumenta. Con el fin de alcanzar el equilibrio térmico, esa energía de moverá hacia zonas más frías o de menor energía. Las zonas calientes se enfriarán y las frías se calentarán, igual que ocurría...(16/24)

...en el vaso con agua. Así, cuando agoten su combustible, las estrellas colapsarán y según su masa de convertirán en estrellas de neutrones, enanas blancas o agujeros negros😱 Sólo quedarán remanentes de estrellas, que un tiempo después también se convertirán... (17/24)

...en parte de los agujeros negros junto con todo lo demás, hasta que solo queden éstos. Si además los agujeros radian energía como predijo Hawking, éstos también terminarán evaporándose, en un proceso lento y gradual... Al final, solo quedarán algunas especies estables...(18/24)

...de neutrinos y neutrones, y radiación electromagnética llenando todo el espacio. No existirán gradientes de temperatura 🌡️ cesará el flujo de energía y no habrá energía libre termodinámica para sostener ningún tipo de vida y ningún tipo de movimiento. (19/24)

El universo habrá alcanzado el equilibrio térmico. En este punto, no se puede extraer más trabajo del universo, no se pueden formar nuevos cuerpos celestes porque eso violaría las leyes de la termodinámica. El universo habrá llegado a su fin. 🌌El universo habrá muerto... (20/24)

Este destino parece ser inevitable si consideramos un universo finito y un tiempo infinito⌛. ¿Habrá alguna manera de evitar este fin? Pues, éste es el destino de mayor probabilidad, pero si el tiempo es infinito, existe una pequeñísima probabilidad no nula de que...(21/24)

...ocurra un evento que lleve a nuestro universo al mismo estado, al mismo punto desde el cual todo se originó😱 (evento de recurrencia de Poincaré). Bajo esta posibilidad, entraríamos en un ciclo que nos recordaría al eterno retorno de Nietzsche y la última pregunta...(22/24)

... sería respondida...

Aunque existen otros, este es mi final favorito. Mi cuento para antes de dormir 🤭El destino que dictan las leyes que parecen regir todo.

Sea cual sea ese final, pasarán miles de millones de años antes de llegar allí 🌌🤭 (23/24)

Y seguramente haremos algo que acabará con nosotros mucho antes de tal desenlace 🥲

Gracias por leerme. Dale amor con un like y comparte si te gustó. Y si no te gustó también 🤭 (24/24)

Postdata: el ejemplo es bastante simplificado para darnos una idea. Habría que decir que el vaso que contiene el agua y el ambiente que lo rodea, también está en equilibrio con este sistema, o aislarlo completamente ☺️etc, etc. Pero tú me entiendes 🤭