Sí, el universo estaba más caliente hacia el Big Bang. Y la mayor parte de esa energía se ha perdido en el cambio rojo desde entonces, ni siquiera se ha dispersado. Sin embargo, la entropía de los sistemas tiende a aumentar a medida que su volumen se expande. Para el universo, el efecto de bajar la temperatura y expandir el volumen se anula. Si cuenta el número de fotones que existe hoy (ignorando los fotones blandos, porque su número es, ejem, infinito), no es mucho mayor que en el momento del Big Bang. La entropía en la radiación del cuerpo negro (como el CMBR) es proporcional al número de fotones, independientemente de su temperatura o energía media. Y poco después del Big Bang, la mayor parte de la entropía estaba en la radiación, que dominaba el universo. Roger Penrose, en su libro, The Emperor’s New Mind (aunque no estoy de acuerdo con mucho, tiene una muy buena discusión sobre la entropía), describe gráficamente cómo la entropía del universo está completamente dominada por la entropía del CMBR. El brillo de las estrellas, la explosión de supernovas, el ascenso y la caída de los imperios galácticos, todo irrelevante desde el punto de vista de la termodinámica. Todo completamente enano por el propio Big Bang.
Sin embargo…, ..
Hay otras fuentes de entropía a considerar. Agujeros negros. Los agujeros negros de masa estelar tienen una entropía enorme, y la entropía en estos agujeros traseros, formada al final del ciclo de vida de las estrellas pesadas, eclipsa fácilmente la entropía del Big Bang en muchos órdenes de magnitud. (El libro de Penrose está desactualizado sobre este tema). En la mecánica cuántica a veces se dice que un evento no ha sucedido hasta que se ha liberado la entropía; solo procesos irreversibles realmente completos. Lo más interesante que sucedió, desde el punto de vista de la termodinámica, ya que el Big Bang es la formación de agujeros negros de masa estelar.
- ¿Por qué las galaxias espirales son relativamente planas? ¿Qué los aplana?
- Si algo tuviera una masa infinita, ¿colapsaría en un agujero negro?
- ¿Por qué la teoría del Big Bang significa necesariamente que el universo comenzó como algo más pequeño que un átomo?
- Si el radio del universo observable es de 14 gigaparsecs, entonces, con la misma tecnología, ¿por qué no podemos observar la vida en otras partes del universo?
- Asumamos que hubo un Big Bang. Justo antes de la explosión, ¿toda la materia estaba condensada y empaquetada en una 'cosa' o masa completa?
Sin embargo…
Ese no es el final de la historia, porque también hay agujeros negros supermasivos , uno por galaxia. Y aunque están enormemente superados en número por los agujeros negros de masa estelar más ligeros, la entropía de los agujeros negros aumenta como el cuadrado de su masa. Resultado: la entropía de estos agujeros negros supermasivos domina completamente no solo el Big Bang, sino también a sus hermanos más pequeños y numerosos. De vez en cuando, un agujero negro tan supermasivo se traga una estrella, y su entropía aumenta en una cantidad enorme. Y la entropía del universo aumenta.