vrijdag 15 april 2011

Terug in RuimteTijd 'The Time Menace' (door CoCo)

The 'Arrow of Time' had een betere ondertitel geweest. Tijd is zo gewoon, maar eigenlijk ook niet als je er rustig over na gaat denken. Als er geen licht meer wordt geproduceerd, als planeten onveranderlijk in het universum staan, dan staat eigenlijk de tijd stil of er is geen tijd meer. Time is what keeps everything from happening at once. Tijd is datgene wat voorkomt dat alles tegelijk gebeurt.  Tijd heeft daarmee een nadeel, tijd loopt onverbiddelijk voort. Wat gebeurt is, is gebeurt. Er is heden, verleden en toekomst. Daardoor zorgt tijd er voor dat 'íets' wordt geboren en na verloop van tijd, na veroudering, ook weer doodgaat of verdwijnt. De mens heeft daar last van, die veroudert, en gaat dood en ontdekt altijd te laat dat hij nog te weinig tijd over heeft. Troost is dat in het heelal ook sterren en andere structuren worden geboren, verouderen en ook doodgaan of verdwijnen. Zelfs zwarte gaten?

Hierboven staat een voorstelling van 'het leven' van het heelal. Eerst 380 miljoen jaar niets en dan pas vorming van samenklonterende massa. Voornamelijk waterstof en Helium. (en dark matter om het toch weer wat ingewikkelder te maken). Pas na 400 miljoen jaar ontstaan de eerste sterren. We leven nu in de stelliferous age. De eerste sterrenstelsels ontstaan na 500 miljoen jaar, maar onze mooie spiraalvormige Melkweg en zonnestelsel ontstaat pas na 9 miljard jaar. Tijd is onverbiddelijk, maar tijd is ook mooi in dat het verandering mogelijk maakt. Het laat condenserend-verdampt en vast water mooie ravijnen en kloven uitslijten en het laat aardschollen op elkaar botsen om hoge bergen te vormen. En het maakt biochemische reacties mogelijk, van aminozuren en koolstof, waaruit na 4 miljard jaar doelloos experimenten het eerste gemankeerde prototype van God wordt gevormd: de mens.

Een ingewikkeld plaatje over de vorming van het heelal uit elementaire deeltjes. Logaritmische tijdschaal!

Tijd en het heelal wordt geregeerd door de tweede hoofdwet van de Thermodynamica. Entropie neemt altijd toe. Entropie is -eenvoudig gezegd- de maat voor chaos, de maat voor het aantal mogelijkheden. Alles verweert en vergaat tot stof. Deeltjes die aan elkaar vastzitten en een rots vormen zijn geordend en hebben lage entropie of chaos. Er is maar 1 mogelijkheid waarop al die deeltjes met elkaar die rots kunnen vormen. Maar die rots verweert, orde wordt chaos door water, door wind, door de zon, door temperatuur. Uiteindelijk zal alles tot stof wederkeren, en stof heeft een hoge entropie, een hoge mate van chaos en lage mate van ordening. Je bemerkt dat ook in je huis(houden). Als je niets doet verandert je huis binnen de korste keren van een net geordend, schoon geheel in een chaos. Dezelfde wet geldt voor het heelal.

Een theorie over ons heelal (Big Chill) zegt dat uiteindelijk alle massa, alle sterren, planeten en zelfs zwarte gaten tot stof of tot straling zullen vergaan, uiteindelijk (als ik goed heb meegeschreven) duurt dat ongeveer 10^85 jaar, dat is een 1 met 85 nullen, ter vergelijking, we zitten nu op 13,7 miljard = 9 nullen.
Net zoals wij mensen verouderen en tot stof wederkeren, zal ook het heelal verouderen en tot stof wederkeren. Al die sterren zullen op een bepaald moment uitdoven.
Onze zon zal over 1 miljard jaar een "Rode Reus' worden en onze arme aarde verschroeien en mogelijk vernietigen. Over 6 miljard jaar zal de zon exploderen in een nevel en een 'Witte Dwerg' worden. De zon geeft dan net zoveel licht als nu de volle maan.

Proxima Centauri is een kleine zon (10% van onze zon)  een 'Rode Dwerg'; een heel langzaam brandende ster, die heel weinig licht afgeeft. Uiteindelijk zal na 1000 miljard jaar de 'Rode Dwerg' een 'Witte Dwerg' worden. En die 'Witte Dwerg' zal na 100.000 miljard jaar een 'Zwarte Dwerg' worden. Omdat het heelal nog zo jong is bestaan deze 'Zwarte Dwergen' nog niet. Uiteindelijk zullen deze 'Zwarte Dwergen' verdampen en afkoelen en dan komt er een moment waarop er niets meer gebeurt of verandert. Je kunt tijd dan niet meer meten omdat er niets gebeurt!

Het wonder van het Universum is dat in een klein venstertje van de Tijd leven op aarde is ontstaan, omdat tijd de condities voor levende materie heeft gecreëerd. Er waren voldoende chemische elementen en moleculen voorhanden voor het moeizaam scheppen van orde uit chaos. De entropie van het heelal is toegenomen, maar hier op aarde is een klein dipje in de entropie opgetreden, tijdelijk door er veel zonne-energie in te steken, en dat dipje is de levende materie op aarde.

En ook daarom moet je in je huis(houden) eeuwig en voortdurend veel opruim- en schoonmaak-energie steken om de entropie en chaos binnen de perken te houden, en laag-entropische ordentelijkheid te suggereren.

6 opmerkingen:

  1. "Tijd is de snelheid waarmee de wijzers van een klok zich bewegen"
    - Albert Einstein -
    (En die kan het weten)

    Wij kunnen dus tegen de wet van de entropie ingaan? Ook zoiets dat ik niet begrijp. Mijn leraar op de misselbare school antwoordde op die vraag:
    "Al jij orde schept door iets te bouwen of op te ruimen, dan produceer je daarbij warmte. Deze warmte veroorzaakt een grotere chaos dan de orde die kunt scheppen."
    Dat vond ik nooit zo overtuigend. Geldt deze wet niet alleen voor levenloze systemen?

    BeantwoordenVerwijderen
  2. Ah, daar is je log over tijd en chaos. Wel weer een juweeltje.

    Wat zou je doen als dit je laatste dag was, of je laatste week/jaar, om wat meer speelruimte te hebben :) Wat willen we eigenlijk met de tijd die ons gegeven(door wie?-toeval?) is.
    Beter niet zitten dippen in deze BIGDIP?!

    Als je een chaos creeert in je huis(of liever gezegt laat gebeuren krijg je ook""levende materie"" in huis? ;p

    BeantwoordenVerwijderen
  3. Mooi log Coco, ik moest het wel een paar keer lezen voor ik het begreep.
    Ja, het is wonderbaarlijk dat het leven is ontstaan en dat wij zijn ontstaan.

    Het begin van het heelal blijft onbegrijpelijk, eerst is er niets en waar komen die waterstof en Helium dan ineens vandaan.

    Willie.

    BeantwoordenVerwijderen
  4. @Willie, als je geduld hebt, in een volgend logje behandelen we de zon en kernfusie.

    @Margreet, genoeg vragen voor een paar filosofische logjes...;-) Voor chaos in huis hoef dus je niets te doen of te creëren, dat proces loopt helemaal vanzelf. Er gaat immers nooit iets uit zichzelf op de juiste plaats liggen.

    @Bob, Entropie komt uit de warmteleer, de tweede wet zegt eigenlijk dat warmte-energie van moleculen altijd van een hoge naar een lage temperatuur stroomt, nooit andersom. Het kan wel andersom, bijvoorbeeld een koelmachine, maar dan moet je er ook veel energie instoppen. Ook dat twee gassen of vloeistoffen mengen en dat voor smelten energie nodig is.
    Maar het geldt ook voor de ballenbak, daar zullen de ballen volledig gemengd worden wanneer ze in beweging worden gehouden.

    Om er netjes aan te rekenen moet je eerst grenzen bepalen en dan een volledige warmtebalans opstellen ....;-).
    Ik denk wel dat leven kon ontstaan op aarde vanwege de grote overmaat aan (zonne)energie. Met slechts de energiestroom van bijvoorbeeld de volle maan is het veel moeilijker of kost meer tijd ;-)

    BeantwoordenVerwijderen
  5. Hm ja, de energie die nodig is om mij in leven te houden is al vrij groot. Dus als we een oneindige energiebron vinden, dan kannen we het verval van het heelal stoppen. Nog een reden om stroom te sparen ;-)

    BeantwoordenVerwijderen
  6. Ik denk dat het al dan niet besparen van energie door de mens op aarde geen enkele invloed heeft op de ontwikkelingen in, en het verval van, het heelal.

    Heeft de mens inmiddels, als zelfbenoemd rechtmatige plaatsvervanger Gods, ook het beheer en de redding van het heelal op zich genomen?

    BeantwoordenVerwijderen