Douglas Alberto Ferraz de Campos Filho
Nosso Universo possui cerca de 13,8 bilhões de anos de idade e teve um início hoje aceito como ‘Big Bang’. E como sabemos que o nosso Universo teve um início? Como rejeitar a ideia de que ele não está por aí desde “sempre”, ou seja, que tenha uma idade infinita? Bem, é fácil justificar essa afirmação com duas observações.
A primeira envolve o mistério associado à escuridão do nosso céu à noite (Por que o céu é escuro à noite?). Já a segunda lida com o simples fato de existir a 2° Lei da Termodinâmica. E é nessa lei onde a nossa Morte Térmica entra. Segundo a Termodinâmica, nosso Universo está fadado à escuridão e inatividade total, e com a Mecânica Quântica garantindo um show de mega-explosões de Anãs Negras antes do fim.
Apesar do termo entropia ser constantemente e erroneamente associado à ideia de desordem e caos, sob o ponto de vista tanto qualitativo quanto quantitativo, a entropia é melhor descrita como uma medida de dispersão energética dentro de um sistema a uma determinada temperatura.
Em termos de termodinâmica molecular, podemos também dizer que um aumento de entropia implica no aumento do número de microestados acessíveis, onde mais energia dispersada pode alcançá-los.
Para exemplificar, se jogarmos uma pedra de gelo e um volume de café quente em um sistema isolado, espontaneamente energia irá fluir do café quente para o gelo, eventualmente derretendo esse último, com a temperatura do café diminuindo e aquela da água associada ao gelo aumentando, até atingirmos o equilíbrio térmico e uma temperatura uniforme. Esse processo ocorre com um contínuo aumento de entropia, porque a maior energia térmica associada inicialmente ao café é continuamente dispersada dentro do sistema café-gelo.
Não dependendo do caminho seguido pelo sistema, a variação de entropia será a mesma se o estado final de um processo reversível e irreversível é o mesmo. Já se a variação de entropia for maior, o trabalho disponível diminui e a possibilidade de conversão de calor em trabalho diminui. Isso é resumido nas equações matemáticas abaixo.
Sem a presença de trabalho externo, a entropia dentro de um sistema isolado nunca diminui como um todo. Pode ser que algumas partes desse sistema tenham sua entropia diminuída, mas isso é compensado pelo aumento de entropia em outras partes. Em outras palavras, um sistema isolado tende ao equilíbrio termodinâmico (com temperatura homogênea em todo o sistema), onde, neste ponto, a entropia encontra o seu limite. Aqui, então, entramos com o conceito de Morte Térmica.
Somente para finalizar o complexo raciocínio e divagação sobre o Universo… caso o Universo encontre a sua Morte Térmica, a vida e a “visibilidade” do Universo deixarão de existir até o infinito do tempo ou para sempre… bom dia a todos… vamos oxigenar.
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Douglas Alberto Ferraz de Campos Filho, médico