Paradoja de la muerte por calor - Heat death paradox
Formulada en 1862 por Lord Kelvin , Hermann von Helmholtz y William John Macquorn Rankine , la paradoja de la muerte por calor , también conocida como paradoja de Clausius y paradoja termodinámica , es un argumento de reductio ad absurdum que utiliza la termodinámica para mostrar la imposibilidad de un universo infinitamente antiguo.
Suponiendo que el universo es eterno, surge una pregunta: ¿Cómo es que el equilibrio termodinámico aún no se ha logrado?
Esta paradoja está dirigida a la corriente dominante de la creencia en una visión clásica de un universo sempiterno según la cual su materia se postula como eterna y que siempre ha sido reconocible como el universo. La paradoja de Clausius es paradigmática. Era necesario enmendar las ideas cósmicas fundamentales que significaban un cambio de paradigma. La paradoja se resolvió cuando se cambió el paradigma.
La paradoja se basaba en el rígido punto de vista mecánico de la segunda ley de la termodinámica postulada por Rudolf Clausius según la cual el calor solo puede transferirse de un objeto más cálido a uno más frío. Señala: si el universo fuera eterno, como se afirma clásicamente, ya debería ser frío e isotrópico (sus objetos tienen la misma temperatura).
Cualquier objeto caliente transfiere calor a su entorno más frío, hasta que todo está a la misma temperatura . Para dos objetos a la misma temperatura fluye tanto calor de un cuerpo como del otro, y el efecto neto no cambia. Si el universo fuera infinitamente antiguo, debe haber habido suficiente tiempo para que las estrellas enfríen y calienten su entorno. Por lo tanto, en todas partes debería estar a la misma temperatura y no debería haber estrellas, o todo debería estar tan caliente como las estrellas.
Dado que hay estrellas y objetos más fríos, el universo no está en equilibrio térmico, por lo que no puede ser infinitamente antiguo.
La paradoja no surge en el Big Bang ni en la cosmología moderna del estado estacionario . En el primero, el universo es demasiado joven para haber alcanzado el equilibrio; en el último, incluida la teoría más matizada del estado cuasi-estacionario, se postula que se ha reabastecido o regenerado continuamente suficiente hidrógeno para permitir una densidad media constante. El agotamiento de la población de estrellas y la reducción de la temperatura se ralentiza por la formación o fusión de grandes estrellas que entre ciertas masas y ciertas temperaturas forman nebulosas remanentes de supernovas; tal reencarnación pospone la muerte por calor al igual que la expansión del universo.