Universums ordning
Ökar eller minskar ordningen i universum när galaxer bildas?Med tanke på termodynamikens andra huvudsats, är inte det kontinuerliga skapandet av nya galaxer ett brott mot principen att alla processer ska leda till att oordningen i universum ökar? I alla händelser borde det som föregick Big Bang vara det. Hur ska detta förklaras?LARS NYSTEDT Svar:Termodynamikens andra huvudsats säger att ordningen i universum alltid måste minska totalt sett. Förklaringen är helt enkelt att det finns många fler sätt som något kan vara sönder på än vara helt på. Följden blir att varje slumpmässig förändring i allmänhet är till det sämre. Om jag skulle slänga min gamla dator i golvet blir resultatet en hög med skrot och inte en ny och bättre maskin. Ett annat exempel är luften i ett rum. Det finns många fler sätt den kan vara spridd på i rummet än samlad i ett hörn. Om man med stor möda trots allt samlar ihop luften och sedan släpper den fri i ett av hörnen, kommer den snart att på eget bevåg jämnt sprida ut sig i rummet.Med detta i bakhuvudet kan det synas märkligt hur plasmat och gaserna i det tidiga universum kunnat klumpa ihop sig till galaxer. Borde inte det strida mot termodynamiken? Förklaringen är att med gravitationen med i spelet finns det faktiskt fler sätt för gasen att vara ihopklumpad på än sätt den kan vara jämnt utspridd på. Detta har att göra med hur gravitationen påverkar partiklarnas rörelser. Den högre hastighet som gravitationen via sin dragningskraft kan orsaka, innebär fler möjligheter för partiklarna att röra sig. Konsekvensen blir att skapandet av galaxer är helt i linje med termodynamiken.Det finns många andra exempel där man vid första anblicken kan tycka att termodynamikens andra huvudsats blivit åsidosatt, men en noggrannare analys visar alltid att lagen fortfarande gäller.Men om nu universums historia är en resa från ordning till förfall, kan man med fog fråga sig varifrån den ursprungliga ordningen kom. Hur kunde Big Bang vara så väl inrättad? Den frågan väntar fortfarande på svar. En möjlighet är att det helt enkelt handlar om slumpen. Termodynamikens andra huvudsats är en statistisk lag och om man bara har tålamod kan ordning uppstå helt slumpmässigt. Kanske Big Bang var just en sådan slumpmässig händelse. Eller så kanske det finns djupsinniga principer, ännu höljda i dunkel, för varför en oordnad Big Bang är en omöjlighet.ULF DANIELSSONProfessor i teoretisk fysik Uppsala universitet
