¿Es el universo un sistema abierto o cerrado?

El universo (completo) es un sistema aislado . El universo observable es un sistema abierto.

Existen 3 tipos principales de sistemas termodinámicos, definidos por lo que el sistema puede intercambiar con su entorno:

  • Un sistema abierto puede intercambiar energía y materia.
  • Un sistema cerrado solo puede intercambiar energía.
  • Un sistema aislado no puede intercambiar nada.

El universo entero , es decir, todo lo que hay, incluidas las cosas que no podemos ver, es un sistema aislado porque no tiene “entorno”; Es literalmente todo lo que hay. Obviamente, un sistema no puede intercambiar energía o materia con “entornos” que no existen.

El universo observable , que significa solo la parte del universo que podemos ver, es un sistema abierto, porque el “límite” de nuestro universo observable no es en realidad un “límite” físico en ningún significado posible de la palabra, y tanto la materia como la energía puede pasar libremente a través de ella.

Lo que quiero decir es que nuestro universo observable tiene un “límite” porque si algo está más allá de este “límite”, la luz de él aún no ha tenido tiempo de alcanzarnos (y puede que nunca lo haga). Los extranjeros que viven en el “límite” de nuestro universo observable tendrán su propia definición de “universo observable” y no será lo mismo que nuestra definición, porque hay cosas en el universo que pueden ver que nosotros no podemos, y viceversa. viceversa

Finalmente, deberíamos discutir el hipotético “multiverso”. Aunque hay muchas teorías especulativas que plantean hipótesis sobre algún tipo de multiverso, ninguna de ellas ha sido verificada experimentalmente y no se consideran hechos científicos, sino pura especulación.

Sin embargo, si algún día establecemos la existencia de algún tipo de multiverso como un hecho científico, tendremos que repensar si nuestro universo es realmente un sistema aislado. Esto, por supuesto, dependerá de la naturaleza exacta de este multiverso y, en particular, de cómo interactúan los diferentes universos.

La densidad de la materia en el Universo indica la forma del espacio-tiempo. Este turno decide si el Universo está abierto o cerrado.

  • En este contexto, la forma real del espacio es increíblemente importante, pero es difícil de visualizar.
  • Los científicos generalmente consideran un plano bidimensional en estos espacios tridimensionales, ya que

es mucho más fácil de entender (ver http://map.gsfc.nasa.gov/univers …).

  • Las posibles curvaturas del espacio-tiempo son planas, positivamente curvadas (como la superficie de un

fútbol americano) o negativamente curvado (como la superficie de una silla de montar). La forma luego dicta si el Universo está cerrado o abierto.

  • Imagínese parado en estas tres superficies a su vez, y

caminando sobre ellos en línea recta. En el ejemplo positivamente curvo, eventualmente
terminar de nuevo donde empezaste, así que este es un ejemplo de un universo cerrado.

  • En el negativo

ejemplo curvo, caminar en línea recta significa que nunca volverás a donde empezaste. Esta
También es cierto en el caso plano, y estos dos espacios son ejemplos de universos abiertos.

Por definición, “El Universo” es un sistema cerrado.

Sin embargo, la definición de “el universo” también es un poco vaga: nuestra comprensión de él en los límites no está clara. Esos límites están EXTREMADAMENTE muy lejos, lo que hace que sea muy difícil recopilar datos, pero hay una pista de que todo lo que actualmente incluimos en “el universo” (el cono de luz que se extendió desde un punto único hace 15 mil millones de años) es solo parte de un sistema mucho más grande confusamente llamado “el multiverso”.

Por la intención original de “universo” (donde “uni” significa “uno”), “el multiverso” es también un sistema cerrado; es “el universo”, mientras que lo que llamamos “el universo” es solo una subparte de él. Es decir, también está cerrado, mientras que “el universo” en el que vivimos está técnicamente abierto; intercambia energía con el multiverso.

Sin embargo, esto es en gran medida especulativo y prácticamente imposible de experimentar.

Desde el punto de vista de la 2da Ley de la Termodinámica, dado que tenemos pruebas de que el Universo se está expandiendo irreversiblemente, sabemos que el cambio en la entropía (dS) de un sistema aislado siempre es mayor que cero hasta que se alcanza el equilibrio.

Eso puede depender de la definición. El universo visible no es un sistema cerrado, ya que sabemos que se extiende más allá de lo que podemos ver, aunque existen problemas con respecto a si la velocidad de la luz evita que algo que podemos ver se haya visto afectado por algo que no podemos ver.

Nuestra burbuja de espacio-tiempo, que incluye el universo visible, puede ser infinita, en cuyo caso no está claro que el término “cerrado” se aplique terriblemente bien.

En algunas teorías, otras “branas” de burbujas de espacio-tiempo pueden tener ciertas interacciones muy semanales, principalmente gravitatorias con nuestra burbuja de espacio-tiempo, haciendo que las burbujas adyacentes no se cierren individualmente.

Si usa el término Universo para significar todo, múltiples branas incluidas u otras formas de burbujas de espacio-tiempo paralelas, o cualquier otra cosa, entonces puede ser infinito, pero como no hay nada más, podría argumentar que es un sistema cerrado. como cualquier cosa infinita puede ser.

Así que tal vez.

Los sistemas aislados cerrados verdaderos y absolutos nunca se han observado en la naturaleza. Fin de la historia. Todo lo demás es especulación.

El “sistema cerrado” es una aproximación teórica artificial desarrollada por humanos para diseñar y desarrollar motores térmicos.

En cuanto a la entrada y salida del universo, no lo sé.
Solo puede aproximar la salida de radiación EM del universo observable (radiación EM de todos los cuerpos celestes visibles).

Eso depende de la definición del término “universo”. Si por “universo” quieres decir todo eso -es- o todo eso -es- o todo eso -puede- obtienes una respuesta. Si te refieres a la colección de objetos astronómicos o cosmológicos, podrías obtener otra respuesta.

La primera respuesta es filosófica y es probable que concluyas que el universo está cerrado, por definición. Eso es así, um … tautológico y aburrido.

Basado en la definición de un sistema cerrado, el Universo es el único verdadero sistema cerrado. Todos los demás sistemas que puede especificar deben ser un subconjunto del Universo y, por lo tanto, deben tener el potencial de intercambiar energía con el resto del Universo.
Por supuesto, algunos subconjuntos probablemente podrían acercarse lo suficiente como para ser útiles como herramientas experimentales.

La ley de conservación de la energía y la ley de conservación de la información son aplicables a un sistema solo si está aislado. Estas son las leyes más fundamentales e innegables en base a las cuales se ha derivado la mayor parte de la física. Por lo tanto, el universo es indudablemente un sistema cerrado y aislado. Si no fuera así, tendríamos que volver a examinar todas las leyes de la física derivadas hasta ahora.

Eso dependería críticamente de cómo use la palabra universo.

Si usa la palabra para describir nuestro universo observable, la respuesta probablemente sería que no es un sistema cerrado. El universo es más grande de lo que podemos observar.

Si la palabra se usa en el sentido de todo lo que es, entonces, por definición, sería un sistema cerrado.

También podría ser el caso de que su pregunta se refiera a la geometría global de nuestro universo. Aquí, al menos, hay alguna evidencia empírica de que nuestra geometría local es plana y, por lo tanto, no está cerrada. Por supuesto, no está claro si la geometría global también es plana. No tendríamos forma de conocer la verdadera geometría del universo más allá de lo observable.

Claramente abierto, con partículas cuánticas apareciendo impredecible e inexplicablemente dentro y fuera de la existencia en el dominio que comúnmente llamamos nuestro Universo. Aunque no es un físico teórico, no conozco ninguna hipótesis de que estas fluctuaciones cuánticas se equilibren perfectamente; de ​​hecho, sugeriría que un equilibrio tan perfecto tendría una posibilidad increíblemente diminuta de representar la realidad.

Si.

Sí lo es.

En otras palabras, sugiero que puede ser ambos. El siguiente concepto puede ser útil para pensar cómo podría ser este el caso:

Clopen set

__________
tenga en cuenta

  • IANAM (No soy matemático)
  • IAMAP (No soy un físico)

El universo es un sistema cerrado, pero a una escala tan grande que es inconmensurable o incognoscible. Lo que sabemos y lo que vemos está abierto porque puede estar influenciado por otros sistemas desconocidos que no están dentro de nuestra esfera de conocimiento.

Si permite que la definición del universo contenga todo, entonces es cerrada. Decir algo fuera de sentido no tiene sentido, por definición.

Si es así, bien podría ser un movimiento perpetuo, si toda la luz se enciende sobre sí misma, como un agujero negro súper masivo y “ definitivo ”.