W jaki sposób ewolucja układu słonecznego nie narusza drugiej zasady termodynamiki?

Proszę wybaczyć: jestem laikiem, jeśli chodzi o fizykę i kosmologię, i bezskutecznie próbowałem znaleźć odpowiedź na to pytanie, którą potrafię zrozumieć.

Jak rozumiem, układ słoneczny wyewoluował z masywnej chmury molekularnej. Wydaje mi się, że łamie to drugie prawo termodynamiki, ponieważ myślę, że sugeruje to porządek od nieporządku.

Wiem, że coś musi być nie tak z moją logiką, ale naprawdę utknąłem.

Czy ktoś może to wytłumaczyć laikowi?

(Publikowanie zarówno w „Astronomii”, jak i „Fizyce”, ponieważ wydaje się, że pokrywają się one z tymi tematami)

Całkowita entropia faktycznie wzrasta, gdy chmura molekularna kurczy się pod wpływem grawitacji.

Może się wydawać, że gdy cząsteczki się zbliżają, są one bardziej uporządkowane, co oznacza mniej entropii. To jednak tylko jedna część procesu. Druga (ważna) część to: gdy cząsteczki są bliżej, mają również wyższą energię kinetyczną (ponieważ spadły do ​​niższego potencjału grawitacyjnego). Gaz staje się coraz gorętszy i kurczy się.

Wzrost temperatury gazu zwiększa jego entropię, ponieważ cząsteczki zajmują więcej przestrzeni pędu. Ten wzrost entropii przez temperaturę jest większy niż spadek entropii przez samo kurczenie się.

Później gorący skondensowany gaz (lub gorąca planeta) promieniuje ciepło do przestrzeni i ochładza się. W efekcie powstaje zimna planeta, która rzeczywiście ma niższą entropię niż pierwotna chmura gazu, ponieważ nie jest już gorąca. Jednak wzrost entropii został przeniesiony przez wypromieniowane fotony. Tak więc w sumie - entropia wszechświata wzrosła (wypromieniowane fotony gdzieś tam są).

Bardziej szczegółowe omówienie tego tematu można znaleźć na doskonałej stronie internetowej Johna Baeza lub tutaj .

Wynika to z nieporozumienia lokalnego i absolutnego.

Nic nie stoi na przeszkodzie lokalnemu wzrostowi kolejności - ogólnie, porządek wciąż maleje (lub, zgodnie z powszechną terminologią, entropia rośnie)

Z Wikipedii:

Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki entropia izolowanego układu nigdy się nie zmniejsza, ponieważ izolowane układy spontanicznie ewoluują w kierunku równowagi termodynamicznej, konfiguracji z maksymalną entropią. Systemy, które nie są izolowane, mogą zmniejszać się w entropii.

Tak więc wszechświat jest uważany za układ izolowany, ale nasz lokalny układ słoneczny nie jest izolowany, więc nasz lokalny spadek entropii nie narusza drugiego prawa termodynamiki, ponieważ ogólna entropia wszechświata nie maleje.

To pytanie ma zasadnicze znaczenie dla naszego zrozumienia, w jaki sposób porządek może wyjść z nieporządku. Warto więc zastanowić się, jak to się może stać:

1. Lokalna redukcja entropii przez przypadkowe fluktuacje.

2. Istnieje atraktor dla dynamiki (punktowej, cyklicznej lub dziwnej), powodujący samoorganizację.

3. System jest rozproszony i otwarty, lokalny porządek jest podtrzymywany przez energię przekraczającą granicę systemu (np. Lokalna biblioteka / magazyn informacji jest utrzymywany przez ciągłe wprowadzanie energii).

Najwyraźniej 2. z listy jest powodem, dla którego dyski akrecyjne tworzą stabilne pierścienie. Następnie losowe zderzenia bitów zajmują się resztą. Jeśli kawałki są małymi cząsteczkami, dostajesz Saturna, a jeśli są duże, otrzymujesz skaliste planety.