Perdone: soy un lego en lo que respecta a la física y la cosmología, y he tratado de encontrar una respuesta a esto que pueda entender, sin suerte.
Según tengo entendido, el sistema solar evolucionó a partir de una nube molecular masiva. Para mí, esto parece romper la segunda ley de la termodinámica, ya que creo que sugiere orden a partir del desorden.
Sé que debe haber algo mal con mi lógica, pero estoy realmente atascado.
¿Alguien puede explicar esto en términos sencillos?
(Publicar tanto en "Astronomía" como en "Física", ya que parece superponerse a estos temas)
De hecho, la entropía total aumenta, ya que la nube molecular se contrae bajo la acción de la gravedad.
Puede parecer que a medida que las moléculas se acercan, están más ordenadas, lo que significa menos entropía. Sin embargo, esa es solo una parte del proceso. La segunda parte (importante) es: cuando las moléculas están más cerca, también tienen una energía cinética más alta (ya que descendieron a un potencial gravitacional más bajo). Así que el gas se está calentando a medida que se encoge.
El aumento de temperatura del gas hace que aumente su entropía, porque las moléculas ocupan más espacio de momento. Este aumento de entropía a través de la temperatura es mayor que la disminución de entropía a través de la contracción misma.
Más tarde, el gas caliente condensado (o planeta caliente) irradia el calor al espacio y se enfría. Terminas con un planeta frío que de hecho tiene una entropía más baja que la nube de gas original, porque ya no está caliente. Pero el aumento de entropía se lo llevaron los fotones radiados. Entonces, en total, la entropía del universo aumentó (los fotones radiados están en alguna parte).
Puede encontrar una discusión más detallada de este tema en la excelente página web de John Baez o aquí .
Esto proviene de un malentendido entre lo local y lo absoluto.
No hay nada que impida un aumento local en el orden; en general, el orden aún disminuye (o, en terminología común, aumenta la entropía)
De Wikipedia:
De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, la entropía de un sistema aislado nunca disminuye, porque los sistemas aislados evolucionan espontáneamente hacia el equilibrio termodinámico, la configuración con máxima entropía. Los sistemas que no están aislados pueden disminuir en entropía.
Entonces, el universo se considera un sistema aislado, pero nuestro sistema solar local no está aislado, por lo que nuestra disminución local de la entropía no infringe la segunda ley de la termodinámica, ya que la entropía general del universo no disminuye.
Esta es una pregunta fundamental para nuestra comprensión de cómo el orden puede surgir del desorden. Así que vale la pena considerar las formas en que esto puede suceder:
Reducción de entropía local por fluctuación aleatoria.
Hay un atractor para la dinámica (punto, ciclo o extraño) que da lugar a la autoorganización.
El sistema es disipativo y abierto, el orden local se mantiene gracias a la energía que cruza los límites del sistema (p. ej., su biblioteca/almacén de información local se mantiene ordenado mediante el aporte continuo de energía).
Claramente 2. de la lista es la razón por la que los discos de acreción forman anillos estables. Luego, las colisiones aleatorias de los bits hacen el resto. Si los pedacitos son partículas pequeñas, obtienes Saturno, si son grandes, obtienes planetas rocosos.
larry gritz