Bedeutet der zweite Hauptsatz der Thermodynamik einen raumzeitlichen Beginn des Universums?

Im klassischen Rahmen, also ohne Allgemeine Relativitätstheorie und astrophysikalische Beobachtungen des 18. Jahrhunderts, ist dies eine berechtigte Frage. Wenn man von einem "Universum" spricht, muss man ein Modell haben, und das Modell hängt vom Stand des physikalischen Wissens zum Zeitpunkt des Modells ab.

Der zweite Hauptsatz besagt, dass die Entropie immer zunimmt oder gleich bleibt. Man kann ein Modell im klassischen Rahmen erstellen, bei dem die Entropie bei Null beginnt und weiter zunimmt. Es ist ein Modell für diejenigen, die als religiöse Personen einen Anfang des Universums brauchten.

Es könnten andere Modelle eines Universums entwickelt werden, das zum Zeitpunkt unendlich beginnt, bei einer Entropie, die mit der Zeit weiter zunimmt, und sich an dem Punkt befindet, an dem sich das Universum jetzt befindet.

Die Physik hat sich seit dem 18. Jahrhundert weiterentwickelt. Es gibt astrophysikalische Beobachtungen, die mit einem bestimmten Modell ausgestattet sind, und das ist im Moment das kosmologische Standardmodell .

Geschichte des Universums - Es wird angenommen, dass Gravitationswellen durch kosmische Inflation entstehen, eine Expansion kurz nach dem Urknall

Der farbige Teil zum Anfang des Universums links ist der Thermodybamie im großen Maßstab nicht zur Homogenisierung zugänglich, wegen der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie können die Regionen des Universums nicht universell in ein thermodynamisches Gleichgewicht kommen, nur lokal, also keine Entropie des gesamten Universums vorher definiert werden kann.

Es ist die Allgemeine Relativitätstheorie, die die funktionale Abhängigkeit von Raum und Zeit zu Beginn und die Quantenmechanik mit der Teilchenerzeugung bis zum Weißen Zeitalter auf den Plan gibt. In der weißen Region wird ein quantisiertes Gravitationsfeld angenommen, das ein konsistentes Bild des beobachteten CMB-Spektrums des Universums an unserem Standort Erde in diesem Jahr erzeugt.

Entropie hat also wenig mit dem Beginn des Universums im Standardmodell der Kosmologie zu tun.

Nein. Ein niedriger Entropie-"Anfangszustand" könnte das Ergebnis einer sogenannten anthropischen Fluktuation in einem (vergangenen) ewigen Universum sein.

Schwankungen des Gleichgewichts könnten zufälligerweise die Anfangsbedingungen für das Leben, wie wir es kennen, schaffen. Dies wurde Ende des 19. Jahrhunderts von Boltzmann und seinem Assistenten Schutz vorgeschlagen, obwohl es letztendlich von einer Reihe von Physikern, insbesondere Eddington und Feynman, als unbefriedigend angesehen wurde. Kritiker betonten, dass man bei einer anthropogenen Fluktuation mit maximal lebensverträglicher Entropie rechnen müsse (dies hängt mit dem Boltzmann-Gehirn-Paradoxon zusammen). Dies oder so ähnlich bleibt jedoch eine logische Möglichkeit.

Diese Diskussion setzt ein gewisses Maß an Ergodizität voraus.