¿Qué tipo de productos químicos que existen en el calor de la muerte de el universo?

Question

A medida que el universo se llega al máximo de la entropía, presumiblemente, sólo el más estable de los productos químicos que existen.

Suponga que todos los elementos no se convierten en hierro pero, ¿qué tipo de productos químicos dominaría en ese punto?

Answer 1

Hay una gran cantidad de incertidumbre sobre el futuro lejano de nuestro Universo, pero parece que la química como sabemos que se ha ido mucho antes del final. Ambos libres y ligados protones (y neutrones) se espera que predijo la caries a través de al menos uno de los varios mecanismos, con una vida media en algún lugar entre el rango de $10^{35}$-$10^{200}$ año (mucho más corta que la escala de tiempo para las reacciones nucleares para convertir toda la materia en hierro, ~$10^{1500}$ años). Por lo tanto, en algún punto de la estadísticamente espera que el número de átomos en el interior de nuestro observables de la burbuja podría potencialmente descienden por debajo de 1.

Debe la desintegración de protones ocurrir de forma relativamente rápida, tal vez el último de los elementos en el Universo estará presente cerca del final de el agujero negro de la época (~$10^{100}$ años), cuando el último agujeros negros supermasivos la caries en un flash de las partículas subatómicas, posiblemente la creación de pequeñas cantidades de protones/neutrones. Estos se descompone en una comparativa de parpadeo de un ojo a esta escala de tiempo, sin embargo, y el Universo se convertirá pronto en un lugar árido, una vez más.

La última estructuras con cualquier parecido con la materia en el Universo probablemente será positronium "átomos", donde un electrón y un positrón (anti-electrón) orbitan en un pseudo-átomo de hidrógeno. Aunque suelo-estado positronium decae en cuestión de nanosegundos o menos, va a ser muy larga vida en el futuro debido a la extrema dispersión de las partículas subatómicas en el expandido enormemente observables de la burbuja, con una distancia media entre un atado de positrones y electrones se mide en miles de millones de trillones de trillones de trillones de... miles de millones de años luz o más. Incluso en estas condiciones, positronium demasiado, finalmente decadencia, en una escala de tiempo de entre ~$10^{140}$ años y ~$10^{800}$ años.

Antes de todos estos procesos nucleares tienen lugar, también puede haber una cantidad significativa de reacción química ocurre únicamente debido a la perforación de túneles efectos, incluso en forma arbitraria las bajas temperaturas, ya que las barreras cinéticas para las reacciones químicas son mucho menor que la de las reacciones nucleares. Por ejemplo, la mayoría de las moléculas que contienen átomos de nitrógeno son termodinámicamente inestables con respecto a la liberación de $\ce{N2}$, y así podría espontáneamente romper incluso en $\mathrm{0\ K}$ dado el tiempo suficiente. Yo no sé cuál es la escala de tiempo para estos procesos es, sin embargo.

Answer 2

Como un semi-alfabetizados en estos asuntos, me parece que, lógicamente, en el calor de la muerte, no sólo puede ser de baja temperatura de los fotones, como cualquier materia representaría una concentración local de energía.