Reader - Studium Generale

gebracht werden könne, sondern sie scheint hinaus zu
gehen in den unendlichen Raum auf
Nimmerwiedersehen. Dieses gemeinsame Ende kann
allerdings erst in unendlich langen Zeiten erreicht
werden; denn der Fortschritt wird immer langsamer und
langsamer werden, je mehr die grösseren freien
Energie vorräthe, die ursprünglich vorhanden waren,
irreversibel aufgezehrt sind, und je näher das Weltall
schon dem Temperaturgleichgewicht gekommen ist.
de oneindige ruimte om nooit meer
teruggezien te worden. Dit algemene einde
kan echter pas na een oneindig lange tijd
bereikt worden, want het naderen daarvan zal
altijd langzamer en langzamer gaan naarmate
de aanvankelijke voorraad vrije energie
onomkeerbaar opgebruikt raakt, en naarmate
het heelal tot thermisch evenwicht gekomen
is.
Hermann von Helmholtz, Vorlesungen über Theorie der Wärme, herausgegeben von Franz Richarz, Leipzig, 1854, §59, p. 253
4.2.3. De zon en de rest
In 1862 publiceert Thomson een artikel waarin hij zich afvraagt wat de energiebron van de zon is, en hoe
lang de zon zal kunnen blijven schijnen (On the age of the sun's heat, Macmillan's Magazine, vol. 5,
March 5, 1862, p. 388-393). Thomson onderzoekt of de energie waarmee de zon schijnt, afkomstig kan
zijn van een stroom van meteorieten die op de zon vallen. De berekening leert dat daarvoor elk jaar een
massa van 1/47e deel van de aardmassa op de zon moet storten. In elk geval moeten de meteorieten
afkomstig zijn van een zwerm die zich al dicht bij het zonneoppervlak bevindt, binnen de baan van
Mercurius, omdat men anders door de massa-toename van de zon veranderingen in de banen van de
planeten zou kunnen constateren. Maar de dichtheid van deze meteorietenzwerm moet dan
onwaarschijnlijk groot zijn, en een komeet die dicht langs de zon passeert zou een doorgang door de
zwerm niet overleven. Toch zien we af en toe kometen dicht langs de zon scheren zonder dat ze
vernietigd wordt. Thomson besluit dat neerstortende meteorieten de zon niet van de nodige energie
kunnen voorzien. Er is ook geen enkele chemische reactie bekend die genoeg energie zou kunnen
leveren. De reactie met het hoogst energetisch rendement zou, wanneer zij een massa verbruikt gelijk
aan die van de zon, hooguit 3000 jaar warmte kunnen produceren.
De conclusie moet zijn dat de zon op dit ogenblik afkoelt. Op basis van de hoeveelheid energie die de
zon uitstraalt, schat Thomson dat de temperatuur van de zon 1.4 °C per jaar daalt. De vraag is dan, ho e
de zon aan de hoge temperatuur komt die ze vandaag heeft, en de nog aanzienlijk hogere die ze in het
verleden gehad moet hebben. Hier denkt Thomson toch dat de gravitationele instorting van meteoritisch
materiaal de nodige energie kan leveren. Indien de zon ontstaan is uit een zwerm kleinere lichamen die
zich samentrok onder invloed van de gravitatie, en de kinetische energie daarbij wordt omgezet in
warmte-energie, volgens de equivalentie die Joule ontdekt heeft, dan moet daarbij genoeg warmte
vrijkomen om 20 miljoen jaar te blijven schijnen, becijfert Thomson. Het is een ruwe berekening. We
mogen aannemen, meent de auteur dat de zon al schijnt gedurende een periode van tussen tien en
honderd miljoen jaar. Zeker niet langer. En wat de toekomst betreft, mogen de aardbewoners niet hopen
nog langer dan enkele miljoenen jaren van het licht en de warmte van de zon te kunnen genieten.
Er wacht ons dus, op deze planeet, eenn ijzige toekomst. Paradoxaal genoeg, in een heelal dat steeds
meer warmte bevat. Thomson begint zijn artikel met een verwijzing naar de tweede wet van de
thermodynamica, die leert dat in de natuur altijd meer beweging wordt omgezet in warmte, dan
omgekeerd. De eindtoestand moet een eeuwige rust en dood zijn. Tenzij er geen eindtoestand is, omdat
het heelal oneindig is in ruimte en tijd. Alleen oneindigheid kan ons redden van de warmte. Maar niet van
de koude.
Thomson wijst er aan het eind van deze paragraaf op waarom er, volgens hem, geen reden is om
ontmoedigd te zijn.
The second great law of thermodynamics
involves a certain principle of irreversible
action in Nature. It is thus shown that,
although mechanical energy is indestructible,
there is a universal tendency to its
dissipation, which produces gradual
augmentation and diffusion of heat, cessation
of motion, and exhaustion of potential energy
De tweede belangrijke wet van de
thermodynamica spreekt over het
principe van de onomkeerbaarheid in
de natuur. Hoewel mechanische
energie onvernietigbaar is, wordt
aangetoond dat er een universele
trend bestaat naar dissipatie van deze
energie, met als gevolg een
Bodifee, Hoe wankel is de wereld? 2013 50