EntropiaEntropia
Kolozsi TiborKolozsi Tibor
Clasa a X-a St.Clasa a X-a St.
2016.01.162016.01.16
Prof.Apostol GhitaProf.Apostol Ghita

EntropiaEntropia
►Expansiunea UniversuluiExpansiunea Universului
►ContranctiaContranctia UniversuluiUniversului

EntropiaEntropia
În termodinamică, entropia este o măsură a cât de aproape de echilibrulÎn termodinamică, entropia este o măsură a cât de aproape de echilibrul
termodinamic este un sistem termodinamic. No iunea a fost introdusățtermodinamic este un sistem termodinamic. No iunea a fost introdusăț
de Rudolf Clausius. Este o func ie de stare caracterizată prin rela ia: ț țde Rudolf Clausius. Este o func ie de stare caracterizată prin rela ia: ț ț

unde unde dQdQrevrev este cantitatea de căldură schimbată cu exteriorul într-o este cantitatea de căldură schimbată cu exteriorul într-o
transformare reversibilă, între starea transformare reversibilă, între starea AA la care se referă entropia la care se referă entropia SASA iș iș
starea de referin ă țstarea de referin ă ț AA0, iar 0, iar TT este este temperatura absolută la care are loctemperatura absolută la care are loc
transformarea. O introducere a entropiei termodinamice legată detransformarea. O introducere a entropiei termodinamice legată de
considera ii geometrice este datorită lui C.Carathéodoryțconsidera ii geometrice este datorită lui C.Carathéodoryț ..
Diferen a de entropie între două stări țDiferen a de entropie între două stări ț AA i ș i ș BB este: este:


Expansiunea UniversuluiExpansiunea Universului
Povestea stiintifica a descoperirii expansiunii Universului,Povestea stiintifica a descoperirii expansiunii Universului,
ce avea sa conduca apoi la un model neasteptat alce avea sa conduca apoi la un model neasteptat al
Universului, a inceput in anul 1912, la ObservatorulUniversului, a inceput in anul 1912, la Observatorul
astronomic Lowell din Arizona, SUA. Acolo, astronomulastronomic Lowell din Arizona, SUA. Acolo, astronomul
Vesto Melvin Slipher a descoperit ca circa 10 galaxii seVesto Melvin Slipher a descoperit ca circa 10 galaxii se
indeparteaza de Pamant cu viteze de pana la milioane deindeparteaza de Pamant cu viteze de pana la milioane de
kilometri pe ora. Diapozitivele proiectate au aratat clarkilometri pe ora. Diapozitivele proiectate au aratat clar
deplasarea spre rosu, care indica o deplasare enorm dedeplasarea spre rosu, care indica o deplasare enorm de
rapida a galaxiilor.rapida a galaxiilor.
Desi colegii lui Slipher nu stiau exact ce inseamna aceastaDesi colegii lui Slipher nu stiau exact ce inseamna aceasta
descoperire, ei au intuit insa ca era de mare importanta.descoperire, ei au intuit insa ca era de mare importanta.
Intre timp, in perioada 1914 – 1917, Albert Einstein si-aIntre timp, in perioada 1914 – 1917, Albert Einstein si-a
publicat ecuatiile teoriei relativitatii generalizate, o teorie apublicat ecuatiile teoriei relativitatii generalizate, o teorie a
campului gravitational. Aproape imediat, in 1919,campului gravitational. Aproape imediat, in 1919,
astronomul Wilhelm de Sitter a gasit o solutie a acestorastronomul Wilhelm de Sitter a gasit o solutie a acestor
ecuatii, care prezicea un univers in expansiune si in careecuatii, care prezicea un univers in expansiune si in care
galaxiile se indepartau rapid unele de altele.galaxiile se indepartau rapid unele de altele.

În anii 1920, astronomul Edwin Hubble a descoperit căÎn anii 1920, astronomul Edwin Hubble a descoperit că
universul nu este static. Este, mai de grabă, un universuniversul nu este static. Este, mai de grabă, un univers
care se extinde, o descoperire care a revelat faptul căcare se extinde, o descoperire care a revelat faptul că
universul s-a născut aparent într-un Big-Bang.universul s-a născut aparent într-un Big-Bang.
După aceea, mult timp s-a considerat că gravita ia materieițDupă aceea, mult timp s-a considerat că gravita ia materieiț
din univers a cauzat cu siguran ă încetinirea extinderiițdin univers a cauzat cu siguran ă încetinirea extinderiiț
universului. Mai apoi, în 1998, observa iile Telescopuluițuniversului. Mai apoi, în 1998, observa iile Telescopuluiț
Spa ial Orbital Hubble asupra unei supernove foartețSpa ial Orbital Hubble asupra unei supernove foarteț
îndepărtate, a relevat că în trecut universul se afla într-oîndepărtate, a relevat că în trecut universul se afla într-o
expansiune mult mai înceată decât astăzi. Cu alte cuvinte,expansiune mult mai înceată decât astăzi. Cu alte cuvinte,
expansiunea universului nu s-a încetinit datorită gravita ieițexpansiunea universului nu s-a încetinit datorită gravita ieiț
ci, inexplicabil, acest proces a devenit accelerat. Numeleci, inexplicabil, acest proces a devenit accelerat. Numele
pentru această for ă ce generează expansiunea acceleratățpentru această for ă ce generează expansiunea acceleratăț
a universului este energia întunecată i rămâne, încă, unulșa universului este energia întunecată i rămâne, încă, unulș
dintre cele mai mari mistere ale tiin ei!ș țdintre cele mai mari mistere ale tiin ei!ș ț

Dupa 1925, Slipher a parasit studiul galaxiilor, iar munca a fostDupa 1925, Slipher a parasit studiul galaxiilor, iar munca a fost
continuata de E. Hubble si M. Humason. Folosind un telescop maicontinuata de E. Hubble si M. Humason. Folosind un telescop mai
puternic, ei au masurat vitezele si distantele mai multor galaxii, careputernic, ei au masurat vitezele si distantele mai multor galaxii, care
erau prea slabe pentru a fi observate de Slipher cu instrumentul sau. Aerau prea slabe pentru a fi observate de Slipher cu instrumentul sau. A
fost o noua confirmare a faptului ca galaxiile se indeparteaza de noi cufost o noua confirmare a faptului ca galaxiile se indeparteaza de noi cu
viteze extraordinar de mari, unele ajungand la peste 30 000 km / s.viteze extraordinar de mari, unele ajungand la peste 30 000 km / s.
Folosind metodele de comparatie cu stele variabile, Hubble a gasitFolosind metodele de comparatie cu stele variabile, Hubble a gasit
valorile distantelor pana la cateva galaxii relativ vecine; majoritateavalorile distantelor pana la cateva galaxii relativ vecine; majoritatea
erau la peste un milion de ani-lumina, iar distanta cea mai mare era deerau la peste un milion de ani-lumina, iar distanta cea mai mare era de
7 milioane de ani-lumina.7 milioane de ani-lumina.

In 1965 doi fizicieni americani de la Bell Telephone Laboratories din NewIn 1965 doi fizicieni americani de la Bell Telephone Laboratories din New
Jersey, Arno Penzias si Robert Wilson, testau un detector foarte sensibil laJersey, Arno Penzias si Robert Wilson, testau un detector foarte sensibil la
microunde. (Microundele sunt exact ca undele de lumina, dar cu omicrounde. (Microundele sunt exact ca undele de lumina, dar cu o
frecventa de ordinul a numai zece miliarde de unde pe secunda.) Penziasfrecventa de ordinul a numai zece miliarde de unde pe secunda.) Penzias
si Wilson au fost ingrijorati cand au descoperit ca detectorul lor capta maisi Wilson au fost ingrijorati cand au descoperit ca detectorul lor capta mai
mult zgomot decat ar fi trebuit. Zgomotul nu parea sa vina dintr-o anumitamult zgomot decat ar fi trebuit. Zgomotul nu parea sa vina dintr-o anumita
directie. Mai intai au descoperit dejectii de pasari in detectorul lor si audirectie. Mai intai au descoperit dejectii de pasari in detectorul lor si au
verificat si alte posibile defecte in functionare, dar curand acestea au fostverificat si alte posibile defecte in functionare, dar curand acestea au fost
eliminate. Ei stiau ca orice zgomot din atmosfera era mai puternic atuncieliminate. Ei stiau ca orice zgomot din atmosfera era mai puternic atunci
cand detectorul nu era indreptat in sus decat in cazul cand era, deoarececand detectorul nu era indreptat in sus decat in cazul cand era, deoarece
razele de lumina parcurg o distanta mai mare in atmosfera cand suntrazele de lumina parcurg o distanta mai mare in atmosfera cand sunt
receptionate din apropierea orizontului decat atunci cand sunt receptionatereceptionate din apropierea orizontului decat atunci cand sunt receptionate
direct de sus. Zgomotul suplimentar era acelasi indiferent de directia indirect de sus. Zgomotul suplimentar era acelasi indiferent de directia in
care era indreptat detectorul, astfel ca el trebuia sa provina din afaracare era indreptat detectorul, astfel ca el trebuia sa provina din afara
atmosferei. De asemenea, el era acelasi ziua si noaptea, in tot timpulatmosferei. De asemenea, el era acelasi ziua si noaptea, in tot timpul
anului, chiar daca pamantul se rotea in jurul axei sale si se misca pe orbitaanului, chiar daca pamantul se rotea in jurul axei sale si se misca pe orbita
in jurul soarelui. Aceasta a aratat ca radiatia trebuie sa vina de dincolo dein jurul soarelui. Aceasta a aratat ca radiatia trebuie sa vina de dincolo de
sistemul solar si chiar de dincolo de galaxie, deoarece altfel ar fi variatsistemul solar si chiar de dincolo de galaxie, deoarece altfel ar fi variat
atunci cand miscarea pamantului indrepta detectorul in directii diferite. Deatunci cand miscarea pamantului indrepta detectorul in directii diferite. De
fapt, stim ca radiatia trebuie sa fi calatorit spre noi prin cea mai mare partefapt, stim ca radiatia trebuie sa fi calatorit spre noi prin cea mai mare parte
a universului observabil, si deoarece pare a fi aceeasi in diferite directii,a universului observabil, si deoarece pare a fi aceeasi in diferite directii,
universul trebuie sa fie, de asemenea, acelasi in orice directie, cel putin launiversul trebuie sa fie, de asemenea, acelasi in orice directie, cel putin la
scara mare. Stim acum ca in orice directie privim, acest zgomot nu variazascara mare. Stim acum ca in orice directie privim, acest zgomot nu variaza
niciodata cu mai mult de unu la zece mii astfel ca Penzias si Wilson auniciodata cu mai mult de unu la zece mii astfel ca Penzias si Wilson au
nimerit fara sa-si dea seama peste o confirmare remarcabil de precisa animerit fara sa-si dea seama peste o confirmare remarcabil de precisa a
primei ipoteze a lui Friedmann.primei ipoteze a lui Friedmann.

ContContrractia Universuluiactia Universului
Două scenarii posibile au fost propuse pentru a descrie viitorulDouă scenarii posibile au fost propuse pentru a descrie viitorul
Universului: Astfel, în prima variantă, Universul are un început laUniversului: Astfel, în prima variantă, Universul are un început la
singularitate, urmat de o fază de expansiune; dacă masa galaxiilorsingularitate, urmat de o fază de expansiune; dacă masa galaxiilor
depă e te un anumit prag, a a-numita masă critică, for a de gravita ieș ș ș ț țdepă e te un anumit prag, a a-numita masă critică, for a de gravita ieș ș ș ț ț
va putea depă i iner ia initială i va duce în cele din urmă la încetinireaș ț șva putea depă i iner ia initială i va duce în cele din urmă la încetinireaș ț ș
expansiunii, apoi galaxiile vor începe să se mi te una spre cealaltă,șexpansiunii, apoi galaxiile vor începe să se mi te una spre cealaltă,ș
Universul sfâr ind printr-o contrac ie într-o altă singularitatea,ș țUniversul sfâr ind printr-o contrac ie într-o altă singularitatea,ș ț
eveniment numit eveniment numit Big CrunchBig Crunch (marea contrac ie). Cealaltă posibilitateț (marea contrac ie). Cealaltă posibilitateț
era ca masa materiei din Univers să nu ajungă la valoarea necesarăera ca masa materiei din Univers să nu ajungă la valoarea necesară
pentru a invinge viteza ini ială, în care caz expansiunea ar continua lațpentru a invinge viteza ini ială, în care caz expansiunea ar continua laț
infinit, intr-o rată tot mai lentă, dar care nu va ajunge niciodată la zero.infinit, intr-o rată tot mai lentă, dar care nu va ajunge niciodată la zero.
Totu i, observa ii recente indică că Universul posedă o rată deș țTotu i, observa ii recente indică că Universul posedă o rată deș ț
expansiune în continuă accelera ie - altfel spus, se extinde din ce in cețexpansiune în continuă accelera ie - altfel spus, se extinde din ce in ceț
mai repede. Explica ia pare a fi prezen a unei forme de energieț țmai repede. Explica ia pare a fi prezen a unei forme de energieț ț
( "energia neagră" ) care nu a fost luată în calcul pana atunci.( "energia neagră" ) care nu a fost luată în calcul pana atunci.

Un model static posibil al fenomenuluiUn model static posibil al fenomenului
Big CrunchBig Crunch

În cosmologie, prin În cosmologie, prin Big CrunchBig Crunch, Marea, Marea
implozie sau Marele colaps se în elege unulțimplozie sau Marele colaps se în elege unulț
din posibilele scenarii ale ultimei faze aledin posibilele scenarii ale ultimei faze ale
evolu ieițevolu ieiț Universului, în care metrica deUniversului, în care metrica de
expansiune devine reversibilă, iar la sfâr itșexpansiune devine reversibilă, iar la sfâr itș
(„sfâr itul lumii”) universul colapsează total,ș(„sfâr itul lumii”) universul colapsează total,ș
transformându-se într-o singularitate de tipultransformându-se într-o singularitate de tipul
unei găuri negre.unei găuri negre.

Edwin Hubble
Georges LemaîtreGeorges Lemaître si Albert Einsteinsi Albert Einstein

BibliografieBibliografie::
► http://www.preferatele.com/docs/geografie/1/universul-in-expansi4.phphttp://www.preferatele.com/docs/geografie/1/universul-in-expansi4.php
► http://www.descopera.org/expansiunea-universului/http://www.descopera.org/expansiunea-universului/
► http://planetariubm.ro/2011/07/16/universul-in-expansiune-de-la-big-http://planetariubm.ro/2011/07/16/universul-in-expansiune-de-la-big-
bang-si-pana-astazi/bang-si-pana-astazi/
► http://sac.csic.es/astrosecundaria/ro/cursos/formato/materiales/tallereshttp://sac.csic.es/astrosecundaria/ro/cursos/formato/materiales/talleres
/T8_w_ro.pdf/T8_w_ro.pdf
► https://ro.wikipedia.org/wiki/Entropiehttps://ro.wikipedia.org/wiki/Entropie
► https://ro.wikipedia.org/wiki/Big_Crunchhttps://ro.wikipedia.org/wiki/Big_Crunch
► https://ro.wikipedia.org/wiki/Big_Banghttps://ro.wikipedia.org/wiki/Big_Bang