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Cuando se dice que el universo surgió de la explosión masiva de una singularidad, significa que el universo inicialmente surgió de lo que se asemeja a un agujero negro, o para ser específico, del centro de un agujero negro. Si tuviéramos que hacer que el universo volviera a su posible comienzo (según el modelo estándar) —es decir, hacer volver a los planetas, las estrellas, las galaxias y todo lo que hay en el universo a pasar de vuelta a través de un proceso de encogimiento hasta su comienzo en el cual el tiempo es cero— tendríamos un volumen de cero. No habría materia, ni espacio, ni tiempo, sino una muy alta densidad y una inmensa fuerza gravitacional. En resumen, tendríamos una singularidad, y es en la singularidad donde las leyes actuales de la física colapsan. Por lo tanto, no hay leyes para predecir con precisión lo que sucede como resultado de la singularidad.
Para acercar la idea del Big Bang a la mente, discutiremos el agujero negro, en cuyo centro también hay una singularidad. Discutiremos también el viaje del agujero negro cuando se dirige hacia su final con una explosión, como predicen algunos físicos teóricos. De nuevo, el agujero negro se define como cualquiera de los siguientes:
Una masa de materia que estuvo expuesta a la inmensa presión que la rodeaba y externa a ella al comienzo del surgimiento del universo, condensándola en gran medida hasta convertirla eventualmente en un pequeño agujero negro. Esto se denomina agujero negro primordial. Este es un tipo hipotético de agujero negro, ya que aún no hay pruebas contundentes que lo respalden.
O bien: una estrella masiva que se encogió hasta colapsarse debido a su gran fuerza gravitatoria al agotarse su combustible nuclear.
Cuando una estrella pierde la fuerza de las explosiones nucleares (que mantienen su tamaño al resistir su gravedad), la autogravitación prevalece y hace que la estrella se encoja y se colapse por completo, y el espacio-tiempo se doble completamente. El tamaño del hipotético agujero negro depende de su masa y rotación. Ningún objeto escapa del agujero negro después de entrar en el horizonte de sucesos, el límite en el que los rayos de luz no escapan del agujero negro. Es bien sabido que la mayor velocidad científicamente conocida hasta la fecha es la velocidad de la luz, la cual se considera una constante cosmológica. Directamente después del horizonte de sucesos y lejos del agujero negro, hay una región de espacio hipotético en la cual las fuerzas gravitatorias y electromagnéticas tienen un impacto. Hay fluctuaciones cuánticas en esta región que son pares de partículas virtuales que aparecen juntas y se anulan mutuamente. Por lo tanto, son como algo que se muestra desde la nada sin hacer una verdadera aparición. Estas partículas virtuales o energías negativas y positivas pueden causarse entre ellas el caer en el agujero negro y así formar verdaderas partículas o antipartículas con energía negativa dentro del agujero negro debido a la fuerza gravitatoria del agujero negro. Por lo tanto, una partícula real puede surgir de la partícula virtual o seguir a su par cayendo en el agujero negro. Esta partícula real o sigue a su igual cayendo en el agujero negro, o su energía positiva le permite liberarse y alejarse del agujero negro, formando así una partícula real. Esta es la radiación del agujero negro. Por lo tanto, la energía positiva emitida desde el agujero negro hacia el exterior es compensada por partículas con energía negativa moviéndose hacia el agujero negro y disminuyendo su masa hipotética. Esto es según la ecuación de Einstein de . Por lo tanto, la entropía del agujero negro disminuye. Sin embargo, esta disminución se compensa con la entropía de la radiación emitida por el agujero negro y el aumento de la temperatura del agujero negro. Esto se corresponde con la segunda ley de la termodinámica, a saber, que cualquier cambio que se produzca automáticamente en un sistema físico debe ir acompañado de un aumento en su entropía, o de que la entropía sea estable en cada ciclo reversible pero que aumente en cada ciclo irreversible.
La entropía es una medida de la cantidad de desorden en un sistema.
De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, la entropía no puede disminuir en un sistema cerrado.
Además, la entropía total de dos sistemas no disminuye cuando se produce un intercambio de calor entre ellos.
La entropía disminuye en un sistema que pierde calor y aumenta en un sistema que