Si el Big Bang comenzó en un estado de baja entropía, ¿no debería estar también el Big Crunch en un estado de baja entropía?

Hace poco leí eso:

Sin embargo, lo que nuestro nivel actual de termodinámica nos dice es que si existe algo como un Big Crunch, el universo se verá muy diferente a medida que se dirige hacia el colapso que cuando se expandía: el universo comenzó en un estado de baja entropía. y alto orden y terminará en un estado de alta entropía y bajo orden.

Pero, ¿no debería el orden estar en un estado alto y, por lo tanto, la entropía se convierte en un estado bajo en el Big Crunch (suponiendo un universo cerrado)?

La razón por la que escribo esto es porque las fuerzas gravitatorias en un universo cerrado son tan fuertes que causarán un colapso gravitacional, por lo que el universo se encogerá y retrocederá, eventualmente a través de todas las etapas del big bang y se convertirá en una singularidad una vez más.

Tenía entendido que una singularidad tiene un estado de alto orden y baja entropía. ¿Tengo esto al revés?

En ese caso; ¿Puede alguien explicar por qué?

Justo en una singularidad, la entropía no está bien definida, creo. Pero con un cambio menor, creo que esta es una gran pregunta. Probablemente lo expresaría de una manera como esta: en los modelos del universo que tienen un Big Crunch sin una inversión de la flecha termodinámica del tiempo, ¿cómo es exactamente el estado de baja entropía del universo justo después del Big Bang diferente del estado de alta entropía? -estado de entropía justo antes del Crunch? No tengo idea de cuál es la respuesta a esa pregunta, pero alguien aquí debería...
@Rococo Entendido, gracias por su respuesta. Dejaré esta pregunta redactada de esta manera, pero conserve el comentario que hizo, ya que puede tener más sentido para los demás si se expresa de la forma en que lo plantea. En otras palabras, es mejor pedirlo de dos maneras diferentes, ya que otros pueden interpretarlo de ciertas formas. Gracias por tu tiempo.
@Rococó. Roger Penrose ciertamente tiene algunas ideas interesantes para explicar el problema de baja entropía, si tan solo pudiera seguirlas :)
Si es un universo cíclico, tendría que volver a una entropía baja en algún lugar para cada ciclo.
Penrose considera un aumento en la estrechez de la curvatura de Weyl (la curvatura que era un factor en las estrellas en lados opuestos del sol, durante la fotografía de Eddington durante el eclipse solar de 1919 que confirmó GR, apareciendo más lejos entre sí que en noche) como correspondiente a un aumento en el radio del universo y una consiguiente disminución en la entropía, que supongo que se promedia sobre su volumen. En su cosmología cíclica, toda la materia debe evaporarse, lo que no concuerda con la ausencia observada de desintegración de protones, pero aún podría tener razón sobre la reentropía de la curvatura.

Respuestas (1)

Exactamente en una singularidad, la física por definición no está bien definida y no podemos asignarle una entropía definida. Sin embargo, podemos discutir la región muy cerca de una singularidad (es decir, justo después del Big Bang o justo antes del Big Crunch). A priori, esta región puede tener una entropía alta o baja; no existe una regla que diga que las cosas siempre deben tener una entropía baja cerca de una singularidad. De hecho, creemos que justo después del Big Bang, el universo tenía una entropía muy baja, mientras que justo antes del Big Crunch tendría una entropía muy alta, tal como dice su fuente.

(Puede estar pensando que la entropía debe ser baja después del Big Bang porque todo está "cerca del mismo lugar". Pero esto es incorrecto porque (a) eso solo tiene en cuenta la entropía posicional, no la entropía de momento, y ( b) ni el Big Bang ni el Big Crunch ocurrieron ni ocurrirán en ningún lugar particular del espacio).

La razón por la que el universo tendría una entropía muy alta justo antes del Big Crunch es simplemente la vieja termodinámica: en un sistema ergódico, los estados de alta entropía son abrumadoramente más probables que los de baja entropía solo por un argumento básico de conteo. La razón por la que el universo tenía una entropía muy baja justo después del Big Bang es mucho menos conocida, aunque la inflación cósmica puede haber influido. Lo único que sabemos con certeza es que el universo no podría haber estado cerca de la máxima entrópica justo después del Big Bang, ¡o no estaríamos aquí teniendo esta discusión! (Bueno, los partidarios del cerebro de Boltzmann piensan que no estamos teniendo esta discusión, y que solo soy un producto momentáneo de tu imaginación. Pero créeme, soy real. ¿Te mentiría?)

Muy bien explicado, respuesta perfecta. Muchas gracias.
Si el Big Bang comenzó en un estado de baja entropía, ¿no debería estar también el Big Crunch en un estado de baja entropía?
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