Si la energía no se puede crear ni destruir, ¿no debería haber una cantidad finita? Además, si no se puede crear ni destruir, siempre ha existido y siempre existirá, ¿verdad?

Ninguno de estos sigue, aunque en el caso de un multiverso infinito no me queda claro cómo medirías la energía total de todos modos.

En cuanto a la segunda pregunta: recuerde que la energía potencial gravitacional es negativa. Se puede formar nueva energía siempre que esté equilibrada por cantidades iguales y opuestas de energía potencial gravitacional.

Como Stephen Hawking dice en su libro Una breve historia del tiempo (citado por Victor Stenger, Has Science Found God?, P. 148): “En el caso de un universo que es aproximadamente uniforme en el espacio, se puede demostrar que esta gravedad gravitacional negativa la energía cancela exactamente la energía positiva representada por la materia. Entonces, la energía total del universo es cero “.

Alan Guth, uno de los creadores del modelo del universo inflacionario, señala que el hecho de que “en cualquier universo cerrado la energía potencial gravitacional negativa cancela la energía de la materia exactamente”.

Esto se puede encontrar en los libros de texto estándar. (Ver The Classical Theory of Fields por LD Landau y EM Lifshitz, segunda edición, 1962, p. 378-379.)

Mundo cuántico

http://www.phys.cwru.edu/events/…

http://www.livescience.com/33129…

Aquí está la cita real de Hawking:

“¿De dónde provienen [las partículas en el universo]? La respuesta es que, en la teoría cuántica, las partículas se pueden crear a partir de energía en forma de pares de partículas / antipartículas. Pero eso solo plantea la pregunta de dónde vino la energía de. La respuesta es que la energía total del universo es exactamente cero. La materia en el universo está hecha de energía positiva. Sin embargo, la materia se está atrayendo por gravedad. Dos piezas de materia que están cerca una de la otra tienen menos energía que las mismas dos piezas muy separadas, porque hay que gastar energía para separarlas de la fuerza gravitacional que las une. Por lo tanto, en cierto sentido, el campo gravitacional tiene energía negativa. En el caso de un universo que es aproximadamente uniforme en el espacio, se puede demostrar que esta energía gravitacional negativa cancela exactamente la energía positiva representada por la materia, por lo que la energía total del universo es cero.

Ahora dos veces cero también es cero. Así, el universo puede duplicar la cantidad de energía de materia positiva y también duplicar la energía gravitacional negativa sin violar la conservación de la energía. Esto no sucede en la expansión normal del universo en la que la densidad de energía de la materia disminuye a medida que el universo se hace más grande. Sin embargo, sucede en la expansión inflacionaria porque la densidad de energía del estado sobreenfriado permanece constante mientras el universo se expande: cuando el universo duplica su tamaño, la energía de la materia positiva y la energía gravitacional negativa se duplican, por lo que la energía total permanece cero . Durante la fase inflacionaria, el universo aumenta su tamaño en una cantidad muy grande. Por lo tanto, la cantidad total de energía disponible para hacer partículas se vuelve muy grande. Como ha comentado Guth, ‘se dice que no existe un almuerzo gratis. Pero el universo es el último almuerzo gratis ‘”.

– Hawking, “Una breve historia del tiempo”, Capítulo 8

Las personas que están mucho más educadas en el campo que yo han respondido negativamente, sin embargo, me pregunto si la premisa de su pregunta es incorrecta. Me vienen a la mente dos situaciones anecdóticas.

La primera tuvo lugar hace décadas, llevé a un autoestopista de la costa este; como tenía tiempo, también me alejé de mi camino unas 5 millas para llevarlo al departamento de su amigo. Durante el tiempo que pasamos juntos, me dijo que había jugado con un motor V8, al incorporar un experimento científico de la escuela secundaria (creando hidrógeno y oxígeno a partir del agua agregando ácido y electrodos), luego procedió a encender la mezcla en los cilindros y el “escape” resultante, el agua, se recogió y se volvió a colocar en el tanque. El combustible H2O fue reutilizable en un circuito más o menos cerrado durante aproximadamente un año o dos … Creo que esto fue hace décadas y la memoria puede no estar funcionando … entonces la mezcla de agua tuvo que cambiarse. Mi primera pregunta fue, por supuesto, ¿por qué no llevaste esto al mercado? Su respuesta fue que había solicitado una patente e inmediatamente fue comprada por personajes de miedo de la industria petrolera y tenía demasiado miedo de que su vida continuara en esta línea de investigación. Francamente, reservé el juicio sobre la veracidad de su historia, aunque su miedo no solo parecía palpable: desde la experiencia personal en otras áreas de proposiciones no convencionales que hice, como un “Tiny Tory” en Canadá, no descarté su temor directamente.

El segundo, que ocurrió hace aproximadamente una década, involucró a un amigo de la infancia que recientemente había vuelto a ponerse en contacto. Afirmó haber perfeccionado una forma de generar suficiente electricidad de 12 voltios con un generador común, comprado en la tienda, para alimentar no solo varias bombillas incandescentes, sino también otros elementos en perpetuidad virtual al hacer funcionar el generador con un motor eléctrico (una vez iniciado por un fuente de energía de la batería) con las poleas del tamaño correcto, etc., afirmó que el modelo original funcionó durante meses, aunque no en su residencia (que fue solo una semana o dos) en otra residencia. También afirmó haber presentado una solicitud de patente a través de otras partes (es legalmente ciego). De vez en cuando, él y yo seguimos conversando: había tratado de ayudarlo en su empeño, pero dado que tanto mi tiempo como mis recursos de capital son muy limitados, no lo he hecho en años. Encontré un soldador / fabricante local que armó un modelo casi funcional, le faltaba un inversor, y ese modelo fue llevado a la costa oeste y no está en manos de sus asociados, al menos eso es lo que me han dicho. . Incluso ese fabricante era muy escéptico sobre los resultados finales.

En resumen, en mi humilde opinión, la pregunta más interesante sería:

¿Podemos encontrar una manera de utilizar la energía aprovechando sus cualidades transformadoras sin tener que “consumirla” completamente de su estado original?

YMMV

Como señaló Abhi, básicamente has reafirmado la Ley de Conservación de Energía en términos simples, por lo que suponiendo que el universo sea un sistema cerrado, la respuesta simple a tu pregunta es “sí”.

Pero espere, si hay una cantidad fija y finita de energía en el universo, ¿cómo se “usa”? ¿Y de qué habla todo esto sobre la eventual “muerte por calor” del universo? Si toda la energía sigue ahí, ¿cómo puede morir el universo?

El problema es que hay una diferencia importante entre la energía y la energía * utilizable *. Cuando hablamos de que la energía se “agota” en el sentido cotidiano (por ejemplo, quemar algo de gasolina para mover un automóvil), nos estamos refiriendo a este segundo significado. La energía en la gasolina no se destruye, solo se dispersa; pero esa expansión es un proceso que es imposible de revertir sin al menos tanta energía como la gasolina contenida en primer lugar. Lo que hace que el gas sea mucho más útil como fuente de energía que, por ejemplo, el calor del aire ambiente es que la energía en el gas es más densa, no es que haya (necesariamente) más. No es la energía en el gas per se lo que hace que el automóvil funcione, es el * desequilibrio * entre la gasolina explosiva densa en energía y la energía relativamente escasa de las partes móviles del motor: el gas transfiere energía a los pistones, que transfieren energía a el eje de transmisión, que transfiere energía a las ruedas, que transfieren energía a la carretera, lo que hace que el automóvil se mueva. En el camino, gran parte de esa energía se desperdicia en forma de calor, escape y fricción del motor. Al final, toda la energía sigue ahí, se ha distribuido de diferentes formas en el automóvil, la carretera (y la tierra debajo de ella) y la atmósfera.

Lo que nos lleva a la muerte por calor del universo. Una vez más, suponiendo que el universo es un sistema cerrado, y que una vez que la energía se dispersa, no se puede volver a recolectar sin extender al menos tanta energía nuevamente, entonces el resultado inevitable (aunque increíblemente distante) es un universo en el que toda la energía se distribuye por igual, y nada de eso se puede usar, a pesar del hecho de que cada parte de eso que estaba allí en el Big Bang todavía estaría flotando.

La ley de conservación de la energía, según lo establecido por usted, es válida para sistemas cerrados.

En la actualidad, todavía no estamos seguros de si “nuestro universo” es un sistema cerrado, ya que todavía no podemos describir de dónde vino el universo o si es parte del multiverso donde la energía total del sistema multiverso permanecería constante pero la energía del universo individual puede variar