Varmedøden

Varmedøden er et scenario hvor universet blir for kaldt til å opprettholde liv på grunn av stadig ekspansjon og nedbrytningen av termodynamisk fri energi som følge av entropi.

Varmedøden er en teori om universets mulige fremtid. Varmedøden kan inntreffe hvis universets geometri er enten flat eller hyperbelsk, da begge disse ville innebære at universet kunne ekspandere i det uendelige, og etter hvert nå det absolutte nullpunkt (-273,15 °C, også definert som 0 K eller 0 °R).

Geometri

For at universet skal kunne ekspandere i det uendelige, må universets form som helhet være flat eller hyperbelsk; denne forutsetningen kommer fra universets tetthet i disse spesielle geometriske formene. Det finnes tre sannsynlige muligheter for universets form.

Mulige universgeometrier

• Flatt eller evklidsk
• Sfærisk, en kurvet kuleform
• Hyperbelsk, en «sal-form»

Tetthet

Hvis universet er hyperbelsk, noe som vanligvis avbildes som en salform, må tettheten være lavere enn den kritiske tettheten (som er ca. 3 hydrogenatomer pr kubikkmeter), noe som betyr at universet ikke er tungt nok til å kollapse på grunn av gravitasjon. Hvis universet er flatt, vil tettheten være nøyaktig på det kritiske punktet, noe som også vil hindre universet i å kollapse. Hvis universet er tyngre enn det kritiske punktet, vil det resultere i et krympende univers som leder til en annen teori kalt «the Big Crunch». For at Big Crunch-scenarioet skal inntreffe, må universets form være sfærisk. Problemet med å måle universets nåværende tetthet, er at mesteparten av massen i det er usynlig for oss, og det er en teori om at størstedelen av universet kan være laget av mørk materie, en hypotetisk, usynlig form for masse i rommet.

Ekspansjon

Universets utvidelse er hele grunnlaget for teorien om varmedøden. Hvis universets form er hyperbelsk, vil det nå en fast ekspansjonsrate og utvide seg i evighet. Dette vil bety at universet aldri egentlig «dør». Hvis universet er flatt, vil det fortsette å utvide seg inntil det når en ekspansjonsrate på null; et univers i dette scenarioet vil heller aldri «dø».

Problemer

Termodynamikkens første hovedsetning sier at energi ikke kan skapes eller ødelegges. Derfor kan ikke den kinetiske energien til partikler (varmeenergi) nå absolutt null. Newtons første lov sier også at objekter i bevegelse forblir i bevegelse så lenge de ikke blir påvirket av en kraft. Derfor vil partikler fortsette å reise rundt i universet og fortsatt inneha kinetisk energi (varmeenergi).

Se også

• Big Crunch