08 · O fim entrópico
A 2ª lei aplicada ao universo inteiro
A entropia cresce em cada estrela, cada motor e cada xícara de café. Levada ao limite, ela define o destino do cosmos. Arraste o tempo abaixo e veja as estrelas se afastarem.
Linha do tempo da entropia
arraste o tempo13,8 bilhões de anos
Hoje
Estrelas queimam hidrogênio, gradientes de temperatura existem por todo lado e por isso trabalho é possível. A entropia do universo cresce a cada segundo.
Entropia relativa
18%
Trabalho disponível
82%
Comparador de finais do universo
Um controle, três destinos. Arraste o tempo cósmico e compare temperatura, entropia e o que sobra de estrutura em cada cenário.
Big Freeze
energia escura constante (w = −1)
temperatura média
2.4e-1 K
entropia 47%
estrutura
só restos estelares: anãs brancas e buracos negros
Tudo continua no lugar, apenas apaga. A entropia chega ao máximo e nenhum trabalho é mais possível. (→ infinito)
Big Rip
energia escura crescente (w < −1)
temperatura média
4.6e-1 K
entropia 47%
estrutura
aglomerados de galáxias começam a se soltar
A expansão acelera sem limite e vence todas as forças, uma a uma, até desmontar a matéria. (~10¹¹ anos)
Big Crunch
energia escura enfraquece, gravidade domina
temperatura média
3.8e+3 K
entropia 43%
estrutura
expansão desacelera e a gravidade retoma
Um fim quente: o universo volta a se contrair e reaquece até uma singularidade. (~10¹² anos)
Morte térmica
energia escura constante (w = −1)
A expansão segue acelerando de forma estável. Toda diferença de temperatura se dissolve; a entropia atinge o máximo e nenhum trabalho é mais possível. Nada quebra — tudo apenas para.
Big Rip
energia escura crescente (w < −1)
A densidade de energia escura aumenta com o tempo. Em algum instante finito a expansão vence a gravidade, o eletromagnetismo e a força nuclear: galáxias, estrelas, planetas e por fim átomos são rasgados.
Big Crunch
energia escura enfraquece
A gravidade volta a dominar e o universo colapsa, reaquecendo tudo até uma singularidade. Um fim quente em vez de um fim frio.
Por que isso é termodinâmica?
Trabalho útil só existe onde há diferença de temperatura. Enquanto estrelas brilham num espaço a 2,7 K, o gradiente é enorme e a vida é possível. Conforme a energia se espalha, o universo se aproxima do equilíbrio — e um universo em equilíbrio perfeito é um universo em que nada mais acontece. O Big Rip é a versão violenta desse fim: a expansão acelerada desfaz as próprias estruturas antes que elas terminem de esfriar.