Gibt es Studien, die die Theorie des oszillierenden Universums beweisen / widerlegen?

Das Haupthindernis beim oszillierenden Universumsmodell ist der lästige zweite Hauptsatz der Thermodynamik — dass die Entropie innerhalb eines isolierten Systems immer zunimmt und niemals umgekehrt. Mit fortschreitender Zeit nimmt die Entropie zu, bis sie (soweit wir wissen) ihr Maximum erreicht — den Hitzetod oder Big Rip.

Betrachten Sie den Urknall, als die Entropie minimal oder zumindest unglaublich niedrig war. Als sich das Universum entwickelte, nahm die Entropie zu, wie es das zweite Gesetz vorschreibt. Wenn der Big Crunch passieren würde, würden wir eine Abnahme der Entropie sehen, da die Bedingungen im Universum wieder so sind, wie sie bei $ t = 0 $ waren. Wie bereits erwähnt, kann die Entropie des Universums niemals abnehmen.

Aber sagen wir, wir ignorieren das ganze „Big Crunch Problem“ und konzentrieren uns stattdessen auf die Zyklen. Wie bereits erwähnt, nimmt die Entropie immer mit der Zeit zu. Ich lasse Baum & Frampton (2006) das Problem erklären:

…ein Haupthindernis ist der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, der vorschreibt, dass die Entropie von Zyklus zu Zyklus zunimmt. Wenn die Zyklen dadurch länger werden, führt die Extrapolation in die Vergangenheit wieder zu einer anfänglichen Singularität zurück, wodurch die Motivation, ein oszillatorisches Universum überhaupt in Betracht zu ziehen, entfällt.

Wie sie beschrieben, würde die Entropie im Universum mit jedem Zyklus zunehmen. An diesem Punkt erkennen wir, dass jeder Zyklus in der Geschichte des Universums anders wäre — und wenn wir in die Vergangenheit extrapolieren würden, würden wir feststellen, dass die Entropie irgendwann auf ihrem Minimum gewesen sein muss (der Urknall!) Die Tatsache, dass wir zum Urknall zurückkehren würden, würde die Notwendigkeit einer oszillierenden Universumshypothese beseitigen — die zu erklären versucht, was dem Urknall vorausging.

Dieses Problem veranlasste viele Astrophysiker, die Hypothese des oszillierenden Universums aufzugeben. Nichtsdestotrotz ist die Idee, dass das Universum wiedergeboren wird, ziemlich attraktiv, und wir wissen immer noch sehr wenig über die Kosmologie — einschließlich der dunklen Energie, von der wir glauben, dass sie eine wichtige Rolle im Universum spielt. Einige Kosmologen erforschen weiterhin das oszillierende Universumsmodell in der Hoffnung, dass wir, wenn wir mehr über die dunkle Energie und das Universum erfahren, die Probleme mit dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik vermeiden können.



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