Wie diese Antwort zeigt, würde jeder Mensch zuerst frieren, anstatt den Hitzetod zu erleben. Unter der hypothetischen Annahme, dass wir einen Roboter bei einer so niedrigen Temperatur zum Leben erwecken könnten (oder sogar unter Berücksichtigung eines theoretischen Beobachters, dessen Wahrnehmungsrate von der Geschwindigkeit der Prozesse abhängt, die in seinem "Körper" ablaufen), wie würde der Hitzetod aus seiner Perspektive aussehen ?
Wenn wir zum Beispiel sagen könnten, dass Filmfiguren Dinge wahrnehmen, ist das Spielen mit halber Geschwindigkeit für uns langsam, aber aus ihrer Perspektive verhält sich alles normal. Wir könnten den Film anhalten und ihn dann wieder abspielen lassen, und sie würden es nicht einmal bemerken.
Ist der Hitzetod in irgendeiner Weise ähnlich? Oder ist vielleicht kein solcher Roboter möglich, weil sich seine Bestandteile zuerst auflösen würden, also kein (irgendwie) bewusster Prozess in der Lage ist, seinen eigenen Hitzetod zu beobachten?
(Ich habe versucht, hier und anderswo zu suchen, aber es wurde nichts gefunden. Es ist möglich, dass ich falsche Suchbegriffe verwendet habe. In diesem Fall würde ich mich freuen, wenn mich jemand auf die richtigen hinweist.)
Bearbeiten: Zur Verdeutlichung interessiert mich am meisten, was beim Hitzetod beobachtet wird (zum Beispiel nur eine bevor). Nach dem Hitzetod ist, wie der Name schon sagt, das Universum gestorben , also kann kein Roboter etwas tun.
Um das Filmbeispiel zu verwenden, nehmen wir an, wir würden einen Geschwindigkeitsmesser (der die aktuelle Spielgeschwindigkeit anzeigt) in die Filmwelt einfügen, der von den Charakteren gelesen werden könnte. Wenn wir dann einen Film langsamer und langsamer bis zum Stopp abspielen würden, können sich die Charaktere nach dem Anhalten des Films nicht bewegen oder irgendetwas tun, insbesondere können sie die Anzeige des Tachometers nicht sehen (ähnlich wie der Roboter nach dem Hitzetod nichts Interessantes tun kann ). Andererseits würde sich ihre Welt kurz vor der Haltestelle nicht von ihrer Perspektive unterscheiden, nur dass der Tacho fast Null anzeigen würde.
Aus thermodynamischer Sicht sind Lebewesen in der Lage, ihre Entropie abzubauen, indem sie Entropie an die Außenwelt exportieren . Dies widerspricht nicht dem 2. Prinzip, da Lebewesen offene Systeme sind. Aus diesem Grund kann in einem thermodynamisch homogenen Universum (Wärmetod) keine Änderung der Entropie auftreten und folglich können keine Lebewesen (auch keine fühlenden Wesen) überleben.
Aber Sie haben nach einem nicht lebenden "Roboter" oder was auch immer gefragt. In diesem allgemeinen Fall bedeutet die Beobachtung des Universums, dass der Roboter Informationen aus der Außenwelt sammeln muss. Es muss seinen inneren Zustand ändern, um diese Informationen zu speichern (z. B. ein Bild des Universums, ein Maß für eine physikalische Größe). Diese Änderung der im internen Zustand gespeicherten Informationen entspricht einer Abnahme der internen Entropie des Roboters. Aber auch in diesem Fall kann man in einem thermodynamisch homogenen Universum keinen Entropiegradienten erzeugen. Dies würde dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik widersprechen.
Man kann sagen, dass das „Beobachten“ (was eine Veränderung der gespeicherten Information impliziert) des Wärmetodes nicht mit dem 2. Prinzip der Thermodynamik vereinbar ist.
Bearbeiten: Ok, nehmen wir an, dass das Universum bis auf eine sehr kleine Region um den "Roboter" für einen bestimmten Zeitraum thermodynamisch homogen ist vor dem Hitzetod , zu diesem Zeitpunkt ist das gesamte Universum (einschließlich des "Roboters") tot. Es ist eine ziemlich unwahrscheinliche Situation, aber nehmen wir es an. Wie sieht das Universum zu diesem Zeitpunkt aus? Alle thermodynamischen Größen sind homogen, einschließlich Temperatur, Dichte usw. Daher gibt es keine erkennbaren Strukturen (keine Sterne, keine Galaxien, nichts) und alles, was Sie messen könnten, ist eine gleichmäßige und isotrope Strahlung bei einer Temperatur in alle Richtungen, ähnlich dem kosmischen Mikrowellenhintergrund. Mit dem Unterschied, dass die CMB, die wir heute messen, großräumige Strukturen erkennen lässt und nicht in alle Richtungen gleichförmig ist. Am Ende des Tages könnte der Roboter das gesamte Universum mit einer Menge thermodynamischer Größen, zB Temperatur und Dichte, beschreiben. Was ich geschrieben habe, ist sowieso hochspekulativ, es ist nicht selbstverständlich, dass das Universum überhaupt einen Hitzetod erleiden wird. Es gibt viele andere Szenarien, denke ich.
Ich würde sagen, es sieht nach nichts aus. Der Hitzetod erfordert, dass das gesamte Universum thermodynamisch homogen ist und dass das Universum seine maximale Entropie erreicht hat. Das bedeutet, dass alles zu einem ungeordneten Klumpen sehr spärlicher Materie wird, ohne dass überhaupt etwas zu sehen wäre. Es ist, als befände sich das Universum in einem ähnlichen Zustand wie das „chaotische Nichts“, das in einigen (einschließlich chinesischen) Schöpfungsmythen beschrieben wird und ironischerweise die Geburt statt das Ende des Universums beschreibt.
Ich glaube, Sie haben ein grundlegendes Missverständnis darüber, was der Hitzetod wirklich ist. Jeder Beobachter, ob Zeitreisender, Beobachter aus einem anderen Universum oder was auch immer, würde einfach viel leeren Raum sehen.
Das Erste, was man wissen muss, ist, dass der Hitzetod kein einmaliges Ereignis ist. Das Universum ist nach dem Hitzetod in dem Sinne tot, dass nichts darin passiert. Es ist einfach sehr gleichmäßig – alles hat die gleiche kalte Temperatur (außer zufälligen Schwankungen) und jegliche vorhandene Materie wird verteilt. Wie die anderen bereits erwähnt haben, macht dies die Existenz von Leben, wie wir es kennen, unmöglich - es gibt keine Möglichkeit, die externe Entropie zu erhöhen, um die interne Entropie zu verringern. Ein Zeitreisender in einem Raumschiff könnte jedoch ohne große Schwierigkeiten vorbeikommen und dort leben.
Die zweite und wahrscheinlich wichtigere Sache, die es zu verstehen gilt, ist, dass die Zeitskala absolut umwerfend ist. Wie im Wikipedia-Artikel erwähnt , wird der Hitzetod des Universums im Ausmaß von eintreten Jahre in die Zukunft. Du merkst nicht, wie lange das wirklich ist. Hier ist eine Erklärung, wie groß ist:
Starten Sie einen Timer, der die Anzahl der Sekunden von 52 herunterzählt! auf 0. Wir werden sehen, wie viel Spaß wir haben können, bevor der Timer ganz herunterzählt.
Suchen Sie sich zunächst Ihren Lieblingsplatz am Äquator aus. Sie werden am Äquator entlang um die Welt gehen, aber sehr gemächlich alle Milliarde Jahre einen Schritt machen. Stellen Sie sicher, dass Sie ein Kartenspiel einpacken, damit Sie zwischen den Schritten ein paar Billionen Hände Solitär spielen können. Nachdem Sie Ihre Weltreise beendet haben, entfernen Sie einen Tropfen Wasser aus dem Pazifischen Ozean. Machen Sie jetzt dasselbe noch einmal: Gehen Sie mit einer Milliarde Jahren pro Schritt um die Welt und entfernen Sie jedes Mal, wenn Sie die Erde umrunden, einen Tropfen Wasser aus dem Pazifischen Ozean. Fahren Sie fort, bis der Ozean leer ist. Wenn dies der Fall ist, nehmen Sie ein Blatt Papier und legen Sie es flach auf den Boden. Füllen Sie jetzt den Ozean wieder auf und beginnen Sie den gesamten Prozess von vorne, indem Sie jedes Mal, wenn Sie den Ozean geleert haben, ein Blatt Papier auf den Stapel legen.
Tun Sie dies, bis der Papierstapel von der Erde bis zur Sonne reicht. Werfen Sie einen Blick auf den Timer, Sie werden sehen, dass sich die drei Ziffern ganz links nicht einmal geändert haben. Sie haben noch 8.063e67 weitere Sekunden vor sich. Nehmen Sie also den Papierstapel herunter und wiederholen Sie den Vorgang. Tausendmal mehr. Leider geht das immer noch nicht. Es verbleiben noch mehr als 5.385e67 Sekunden. Sie haben gerade ein Drittel des Weges geschafft.
Denken Sie daran, dass selbst dies weit weniger als ist . Wenn Sie am Ende dieser Kette das Entfernen des Mt. Everest um jeweils eine Unze und das Auffüllen des Grand Canyon um ein Sandkorn nach dem anderen hinzufügen, haben Sie endlich die richtige Skala erreicht.
Im Vergleich dazu werden irgendwo in der Nähe die letzten Sterne ausbrennen Jahre.
So würde es also aussehen - nichts. Viel nichts, für eine sehr, sehr, sehr, sehr, sehr, sehr lange Zeit.
Leg dich hin und schlaf ein. Auf der Rasierklinge zwischen wach und schlafend, schau dir an, wie das alles aussieht. Sehen Sie sich selbst und die Welt im Einklang, verblassend ... langsam und gleichzeitig augenblicklich. Seien Sie dann am Morgen dankbar, dass Ihre Erfahrung lediglich das Einschlafen war und kein dauerhafterer Hitzetod.
(Die Frage ist eigentlich viel mehr eine philosophische als eine physikalische Frage, weil es wirklich um die Qualia geht, die mit dem Hitzetod verbunden ist.)
Theoretisch könnte man ein "bewusstes" System definieren, das so skalierbar ist, dass es sein Bewusstsein behält, wenn man sich der Grenze des Hitzetodes nähert. Fraktale Strukturen könnten dies möglicherweise tun (offensichtlich hören sie beim Hitzetod auf zu funktionieren, wir betrachten nur die Grenze, wenn Sie sich ihr nähern). Ob man behaupten kann, dass ein solches System die Welt „beobachten“ kann, ist natürlich eine Frage der Philosophie, nicht der Physik.
Andreas