Du åbner fryseren, tager et par isterninger ud og plumper dem ned i din danskvand. Fornøjelsen ved en kølig drik kan være stor. Men prisen for nydelsen er langt større: Efterhånden som isterningerne smelter, kommer universet tættere på den totale undergang.
I dine isterninger sidder molekylerne sammen i et velordnet mønster, men når de møder den varmere danskvand, begynder de at smelte – de velordnede strukturer bryder op, og til sidst svømmer alle molekylerne i glasset rundt mellem hinanden i ét stort kaos.
Graden af uorden i universet er vokset en lille smule. Og den vil kun blive større. Til sidst vil den udslette alt.
Den uorden, som beskrives af termodynamikkens 2. lov, kaldes entropi og er ikke helt så enkel at forstå som uorden hjemme på børneværelset.
En fysiker vil beskrive entropi som et mål for, hvor meget energien er spredt ud mellem molekylerne i et lukket system.
Hvis det lukkede system – fx en guldbarre – er i energimæssig ligevægt, har de enkelte molekyler i systemet den samme gennemsnitlige energi. Men da molekylerne hver især konstant overfører energi til hinanden, er det usandsynligt, at de i et givent øjeblik alle har fuldstændig samme energi. Lige så usandsynligt er det, at ét molekyle har al energien.
Molekyler foretrækker uorden
Hvis vi forestiller os, at guldbarren består af blot tre molekyler og tre energienheder, så kan molekylerne hver især have én enhed, det ene molekyle kan have alle tre osv. I alt rummer dette eksempel ti kombinationsmuligheder.
I en ægte guldbarre er der milliarder af molekyler og trilliarder af kombinationsmuligheder, og statistisk set er det højst usandsynligt, at samtlige energienheder klumper sig sammen om ét molekyle.
I virkelighedens verden vil energien spontant sprede sig jævnt ud over alle molekyler – entropien vil være så høj som muligt.
I en kold guldbarre vibrerer molekylerne kun lidt. De har svært ved at udveksle energi, og entropien er forholdsvis lav.
Nu tager vi en glohed guldbarre, hvor molekylerne dirrer, og entropien er høj, og lægger den oven på en kold barre. Helt spontant vil entropien vokse. Den øverste barre afgiver varme til den nederste, indtil de når en temperaturmæssig ligevægt.
I den proces reduceres entropien lidt i den varme barre, men samtidig vokser entropien i den før kolde guldbarre, hvor molekylerne nu kan vibrere mere frit.
Samlet set kan energien nu være fordelt på flere måder, og dermed er entropien vokset. Processen følger termodynamikkens 2. lov til punkt og prikke.
Udviklingen kan aldrig gå den anden vej. Hvis vi lægger en iskold guldbarre oven på de to andre, vil temperaturen i dem falde og entropien blive mindre, men den kolde barre har efterladt et endnu større kaos et andet sted: Den dybfryser, som kølede barren ned, har afgivet varme til luften omkring fryseren, hvor entropien er vokset.
Eftersom entropien ikke kan falde, vil alle molekyler i universet i teorien til sidst være blandet rundt i én stor, lunken suppedas. Heldigvis er det ikke nært forestående. Beregninger viser, at entropiens dommedag først er om 1026 år.