poemの宗教の解明をしてみる物理板〜参戦あり〜【痛】 (513ﾚｽ)
poemの宗教の解明をしてみる物理板〜参戦あり〜【痛】 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1713322442/
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265: ご冗談でしょう？名無しさん [] 2025/05/23(金) 22:21:59.09 ID:2C0xkxLE 「宇宙膨張とエントロピーの関係は？」 🔭 宇宙膨張とは？ 宇宙膨張とは、空間そのものが時間とともに拡大している現象です。これはビッグバン理論の核心であり、遠くの銀河が私たちから遠ざかっている観測（赤方偏移）によって裏付けられています。 🔥 エントロピーとは？ エントロピーは熱力学の概念で、無秩序さや情報の欠如の尺度です。基本的に、孤立系ではエントロピーは時間とともに増加する（これが熱力学第二法則）。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1713322442/265
266: ご冗談でしょう？名無しさん [] 2025/05/23(金) 22:22:52.29 ID:2C0xkxLE 🌌 宇宙膨張とエントロピーの関係 エネルギーの希薄化と熱の流れ 宇宙が膨張することで、エネルギー（たとえば光子や物質）は空間に広がっていき、密度が下がります。 しかしこれは秩序が増すわけではなく、むしろ熱力学的なエントロピーは増加します。 ブラックホールとエントロピー ブラックホールは非常に高いエントロピーを持つ天体です。 宇宙が進化するにつれてブラックホールが増えると、宇宙全体のエントロピーも劇的に増加します。 宇宙の未来と最大エントロピー状態（熱的死） 膨張が続くと、宇宙はやがて「熱的死」に向かうと考えられています。 これは、全体がエネルギー的に均質になり、もはやエネルギーの流れ（つまり仕事をする能力）がなくなる状態。 このときエントロピーは極大になります。 初期宇宙の低エントロピー 面白い点として、ビッグバン直後の宇宙は非常に高温・高密度だったにもかかわらず、エントロピーは低かったとされます。 なぜなら、当時は重力的な構造（星や銀河、ブラックホール）がまだ存在しておらず、系としての「構造化」は進んでいなかったからです。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1713322442/266
267: ご冗談でしょう？名無しさん [] 2025/05/23(金) 22:23:44.18 ID:2C0xkxLE 🧠 まとめ 項目 説明 宇宙膨張 空間そのものが拡大し、物質やエネルギーが希薄になる現象 エントロピー 無秩序さの尺度で、時間とともに増加する 関係 膨張によりエネルギーは分散し、構造化（例：星・銀河・ブラックホール）が進むことでエントロピーも増加 最終状態 エントロピー最大の「熱的死」が宇宙の終焉とされる可能性 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1713322442/267
268: ご冗談でしょう？名無しさん [] 2025/05/23(金) 22:24:57.77 ID:2C0xkxLE 「膨張した空間（体積）に比例するエネルギーが増加すると仮定した場合、宇宙の膨張とエントロピーの関係はどうなりますか？」 とても良い問いです。「宇宙の膨張に伴って、空間（体積）に比例してエネルギーが増加する」という仮定は、通常の物理法則とは異なる前提を導入しているため、興味深く、非自明な議論になります。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1713322442/268
269: ご冗談でしょう？名無しさん [] 2025/05/23(金) 22:25:49.67 ID:2C0xkxLE 🔧 通常の宇宙ではどうか？ 通常の宇宙モデル（一般相対論 + 標準宇宙論）では： 物質や放射のエネルギー密度は膨張とともに減少します。 エネルギーは保存されておらず（一般相対論ではグローバルなエネルギー保存は意味を持たない）、体積が増えてもエネルギーは増えない。 🧪 仮定：エネルギーが体積に比例して増加する場合 この仮定のもとでは、 E ( t ) ∝ V ( t ) E(t)∝V(t) つまり、 E ( t ) ∝ a ( t ) 3 E(t)∝a(t) 3 （ここで a ( t ) a(t) は宇宙のスケール因子） これは、宇宙が膨張するにつれて新たなエネルギーが生成されていることを意味します。これは以下のようなシナリオに似ています： ☁ 例：真空エネルギー（宇宙定数）と似た性質 宇宙定数（Λ）は空間密度が一定なので、体積が増えればエネルギーも比例して増えます。 これは「ダークエネルギー」の一種のモデルです。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1713322442/269
270: ご冗談でしょう？名無しさん [] 2025/05/23(金) 22:26:30.04 ID:2C0xkxLE 🔥 エントロピーとの関係は？ エネルギーが増加するという仮定が成り立つ場合、エントロピーとの関係も通常と異なってきます： 1. より多くの自由度・状態数 体積が大きくなり、かつエネルギーも比例して増えるなら、より多くの粒子、より多くの状態が可能になります。 → これはエントロピーがより急速に増加することを意味します。 2. エネルギーと温度の関係 通常、宇宙が膨張すると温度が下がります（たとえば放射のエネルギー密度 ∝ a − 4 ∝a −4 ）。 しかしこの仮定では、エネルギー密度が一定、または増える可能性があるので、温度が一定または上昇する可能性すらある。 温度が一定であれば、エントロピー密度（ s ∼ ρ / T s∼ρ/T）も一定、全エントロピーは体積に比例して増えます。 3. 第二法則との整合性 増加したエネルギーがランダム・非秩序的な形（例：熱、放射、雑多な粒子）で分布するなら、エントロピーも確実に増加します。 したがって、第二法則に反しないどころか、エントロピーの増加は加速するでしょう。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1713322442/270
271: ご冗談でしょう？名無しさん [] 2025/05/23(金) 22:26:56.78 ID:2C0xkxLE 🧠 結論 仮に宇宙が膨張するにつれてエネルギーが体積に比例して増加するとすれば： 宇宙の全エントロピーもより速く増加する。 これは「エネルギーが秩序ある形でなく、熱や粒子などのランダムな形で分配される」場合、特に顕著です。 そのような宇宙では、熱的死への到達もより急速である可能性があります（あるいは、まったく異なるエントロピー進化をする宇宙かもしれません）。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1713322442/271
272: ご冗談でしょう？名無しさん [] 2025/05/23(金) 22:26:58.55 ID:2C0xkxLE 🧠 結論 仮に宇宙が膨張するにつれてエネルギーが体積に比例して増加するとすれば： 宇宙の全エントロピーもより速く増加する。 これは「エネルギーが秩序ある形でなく、熱や粒子などのランダムな形で分配される」場合、特に顕著です。 そのような宇宙では、熱的死への到達もより急速である可能性があります（あるいは、まったく異なるエントロピー進化をする宇宙かもしれません）。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1713322442/272
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