Az univerzum azért fog hőhalált halni mert az energiamegmaradás és a tömegmegmaradás miatt nem keletkezhet új anyag és energia de a sötét energiának köszönhetően új tér jön létre?

Nem teljesen.

Igen, az energiamegmaradást – a termodinamika első főtételét – kell hozzá feltételezni. Viszont nincs olyan, hogy tömegmegmaradás. A speciális relativitáselmélet alapján tudjuk, hogy a tömeg, illetve az anyag csak az energia egyik megjelenési formája, az jöhet létre és szűnhet meg.

A hőhalál alapvetően a termodinamika második főtételéből következik, miszerint egy zárt rendszerben olyan spontán folyamatok zajlódnak le, amelyek során a rendszer entrópiája növekszik. A folyamatok nagy része vissza nem fordítható (irreverzibilis), a langyos vízbe tett jégkocka elolvad, és lesz egy pohár hideg vized. Ez fordítva nem játszódik le. Vagy egy elgurított kődarab súrlódik, a mozgási energiája szépen lassan hővé alakul át, felmelegszik egy kicsit a kő is, az út is. Fordítva ez sem történik meg. Így aztán az energiának kvázi minden formája szép lassan hővé alakul, és a hőmérséklet meg szép lassan kiegyenlítődik, a rendszer szép lassan beáll egy termikus egyensúlyba, amiben aztán nem történik olyan spontán folyamat, ami ezt megváltoztatná.

A termodinamika főtételei is, a hőhalál fogalma is abban a korban született, mikor a világegyetemet statikusnak, pontosabban stacionáriusnak tartották, a világegyetem tágulása csak később vetődött fel.

A sötét energia a világegyetem tágulását reprezentálja. Az meg ilyen szempontból inkább a hőhalál irányával ellentétesen hat. A termodinamika második főtétele ugye megnyilvánul akkor, mikor a kakaóport kevergeted a tejben. Idővel szépen kiegyenlítődne, kapnál egy homogén kakaóitalt, amit kevergethetsz ugyan, érdemi változás már nem történik benne. A tér tágulása meg kicsit olyan, mintha valaki közben ezerrel öntené a tejet abba a kádba, amiben te a kakaóport próbálod a tejjel összekeverni. Az entrópia a kevergetéseddel ugyan nő, de a rendszer teljes entrópiája is növekszik. Így, hogy ömlik a tej a kádba folyamatosan, hiába lesz a kakaópor egyre jobban elkeveredve, mégis nehéz lesz homogén kakaóitalt kikeverni.