¿Terminará el Universo al detenerse el tiempo?

Hay varias teorías sobre cómo el universo podría terminar al detenerse el tiempo. El problema con la cosmología y algunas otras partes de la física teórica es que no se puede probar, reproducir o probar. Esto hace que a menudo sea más una fe/religión que una ciencia. Entonces, si notas algo de ironía en mi respuesta, por favor, es por esto.

Hay dos tipos de teorías que fantasean con el fin del universo al final de los tiempos. Llamo libremente a esos tipos teorías del tipo fórmula y del tipo trascendental.

La primera teoría solo la describiré brevemente, porque terminan siendo trascendentales de todos modos. Hay varios modelos en el universo que describirán cómo se ve el universo (o universos) y cómo evolucionarán con el tiempo. El problema de estos modelos es el tiempo variable. Si tienes un tiempo infinito o una cantidad infinita de universos, terminas con una cantidad infinita de posibilidades, lo que resultará en que todo sucederá eventualmente. Entonces, en algún lugar en el tiempo o en un universo, todos nos volveremos asquerosamente ricos y nos casaremos con una mujer / hombre hermoso, inteligente, divertido, amigable, etc., que nunca dice que no (a ti). Debido a esta anomalía, los científicos han comenzado a teorizar que el tiempo debe terminar en algún momento. Si cree que estos modelos son correctos, los científicos podrían tener razón. El problema en esto radica en que primero debes creer que el modelo es correcto.

Las teorías trascendentales son un poco más difíciles de explicar y saltaré brevemente de la astronomía a la filosofía. En el siglo XVIII, un gran filósofo escribió un libro sobre la crítica de la razón pura (Kritik der reinen Vernunft). En este libro buscaba una doctrina trascendental de método y elementos. Lo trascendental de su doctrina era que debía construirse sobre un conocimiento a priori que no se basaba en la experiencia. Esta fue su razón pura, porque los elementos y los métodos no están contaminados por la experiencia (personal) de un observador. Son verdaderos en sí mismos.

¿Por qué es esto interesante? Porque Kant (ese gran filósofo) dijo que había dos elementos trascendentales, el espacio y el tiempo. Me saltaré el espacio, pero debo decir algo a tiempo, porque alguien piensa que podría terminar. Kant afirma que el tiempo es un elemento a priori del conocimiento en forma pura. Kant utiliza cinco razones por las que el tiempo es universal y no empírico. Todos ellos pueden ser llevados al hecho de que no podemos ver cosas/fenómenos coexistiendo juntos o sucesivamente cuando no existe el concepto de tiempo. Por lo tanto, el tiempo es un elemento a priori de pura forma.

Ahora bien, ¿qué tiene esto que ver con el final del universo con respecto al tiempo? La teoría que mencionaste como muerte por calor es una teoría tan trascendental. La teoría establece que el universo se expande hasta que el universo es demasiado grande para ser calentado por la energía proporcionada por la materia en el universo. Esta teoría modela que el universo sigue las mismas reglas que cualquier sistema termodinámico y, por lo tanto, en un momento determinado, toda la energía, la materia y la temperatura se distribuyen uniformemente en este enorme universo. Debido a que todo está distribuido uniformemente, no se crearán estrellas y todos los procesos se detendrán. Dado que el estado antes, ahora y después es el mismo, los científicos ahora determinan esto como el final de los tiempos. Las teorías de la fórmula también terminan haciendo alguna teoría de que el tiempo se acabará.

El problema con estas teorías es que el tiempo nunca terminará. Según Kant el tiempo es un elemento a priori de la razón pura y estará ahí a pesar de lo que observemos. Porque el estado del universo no cambia, no significa que no habrá tiempo. El tiempo acaba de detenerse. Las teorías que afirman que el tiempo terminará, no se ajustan a la crítica de Kant a la razón pura, que afirma que el tiempo es la condición formal de todos los fenómenos.

Para una versión más analítica y mucho menos filosófica de una respuesta que la de MacUserT, aquí está.

Según MacUserT,

Ahora bien, ¿qué tiene esto que ver con el final del universo con respecto al tiempo? La teoría que mencionaste como muerte por calor es una teoría tan trascendental. La teoría establece que el universo se expande hasta que el universo es demasiado grande para ser calentado por la energía proporcionada por la materia en el universo. Esta teoría modela que el universo sigue las mismas reglas que cualquier sistema termodinámico y, por lo tanto, en un momento determinado, toda la energía, la materia y la temperatura se distribuyen uniformemente en este enorme universo. Debido a que todo está distribuido uniformemente, no se crearán estrellas y todos los procesos se detendrán. Dado que el estado antes, ahora y después es el mismo, los científicos ahora determinan esto como el final de los tiempos. Las teorías de la fórmula también terminan haciendo alguna teoría de que el tiempo se acabará.

Mi problema con esta declaración radica en el hecho de que la eventual muerte térmica del universo no es tanto una teoría trascendental como una ley termodinámica . La muerte por calor del universo está más estrechamente relacionada con la vida útil de las estrellas en el universo que el enfriamiento de una temperatura distribuida uniformemente en todo el espacio. A medida que las galaxias envejecen, contienen cada vez menos regiones de formación estelar, creando así cada vez menos estrellas.

Menos estrellas significa menos calor, y cuando las últimas estrellas y enanas blancas mueran y se enfríen respectivamente, la totalidad del universo finalmente podrá llegar a 0K. Esta no es una escala de tiempo insignificante, tenga en cuenta que los WD toman alrededor de$10^{13}$años solo para enfriarse desde sus estados iniciales hasta una temperatura en la que ya no emitirán luz visible, lo que significa que podrían tomar otro$10^{20}$años para alcanzar algo cercano a cero kelvin.

En cuanto a la distribución uniforme de la temperatura. El espacio ya tiene una distribución de calor bastante homogénea ~ 2.7K se llama CMB, y se ha estado enfriando desde el Big Bang, y no hay una fuente de calor que permita un aumento de esta temperatura en su totalidad, o en uno palabra... entropía. El espacio es demasiado vasto y las fuentes de calor están demasiado... alejadas... unas de otras para afectar cualquier cosa que no sean las condiciones extremadamente locales.

Ahora, para el problema del fin de los tiempos. La idea de tiempo implica la transmisión de información. Por ejemplo, si envía una transmisión de radio a la luna y viceversa, indicará que ha pasado algún tiempo desde el envío hasta la recepción de la transmisión. Este proceso es posible porque existe una temperatura superior a 0K, para que las ondas electromagnéticas se propaguen. Lo que significa que cuando la temperatura de todo el espacio alcance los 0K, no habrá energía disponible para que las ondas electromagnéticas se propaguen. Por lo tanto, no se puede transmitir información y el tiempo... se detiene.

Por lo tanto, el universo no terminaría por la detención del tiempo, porque la detención del tiempo es un subproducto del "fin del universo" debido a su muerte por calor.

Para obtener una versión divertida de la respuesta a esta pregunta , consulte el cuento de Issac Asimov La última pregunta . Haga clic aquí para ir a la versión en pdf de Princeton .