麻辣社区-四川第一网络社区

校外培训 高考 中考 择校 房产税 贸易战
阅读: 5974|评论: 8

[你评我议] 熵增定律为什么让人沮丧?宇宙的一切物质状态真的一去不复返吗?

[复制链接]

“熵”是热力学第二定律的核心,明明只是个物理名词,为什么却让人思虑深远?而熵增定律又是为什么会让人沮丧?宇宙的一切物质状态真的一去不复返吗?一起来看一看吧!

在1854年,一位叫克劳修斯的德国人,首次提出了“熵”的概念,认为“在孤立的系统内,分子的热运动总是会从原来集中、有序的的排列状态逐渐趋向分散、混乱的无序状态,系统从有序向无序的自发过程中,熵总是增加。
e3db3c13d09945f7b148875bbc6c4047.jpg
打赏

微信扫一扫,转发朋友圈

已有 47 人转发至微信朋友圈

   本贴仅代表作者观点,与麻辣社区立场无关。
   麻辣社区平台所有图文、视频,未经授权禁止转载。
   本贴仅代表作者观点,与麻辣社区立场无关。  麻辣社区平台所有图文、视频,未经授权禁止转载。

 楼主| 发表于 2020-7-10 17:09 来自麻辣社区客户端 | 显示全部楼层
当熵在一个封闭的系统内达到最大值时,系统就会处于一种能量守恒状态而呈现一种热寂状态。“熵”是热力学第二定律的核心概念,而热力学第二定律的另一层含义是,随着平衡的呈现,熵的递增是不可逆转的。

也就是说,熵是“时间之矢”(英国天文学家爱丁顿爵士原话),时间是有力量的,时间亦是万物永恒的腐蚀剂,时间将所有的人,社会、生物、地球、太阳系以及宇宙引入不可逆的寂灭之路。

 楼主| 发表于 2020-7-10 17:09 来自麻辣社区客户端 | 显示全部楼层
正如马克思所言:人从诞生之日起,就已经大踏步地在向着坟墓迈进。这是恒定的铁律,在科学上被冠以“不可逆的熵增的必然性”。

这是一条有史以来令人类越看越绝望的物理定律!有的科学人员甚至沮丧地声称:宁愿没发现它!

因为每当一看到这条定律,就会让人联想到一幅宇宙终结的画面:“宇宙中仅存的最后一个文明,环绕着宇宙中最后一颗红矮星,建造了最后一个戴森球,带着对宇宙几万亿年的历史的怀念,绝望地看着那颗恒星慢慢地暗下去。”
626dfd9441624c0f9e8c6334b6948321.jpg

 楼主| 发表于 2020-7-10 17:10 来自麻辣社区客户端 | 显示全部楼层
熵增定律揭示了宇宙演化的本质,断绝了大家对宇宙永恒的幻想,注定了时空的命运无法避免灭亡的最终走向!所以让人绝望,让某些人希望从来没有发现它。

那怎么理解“热力学第二定律”呢?从现实微观的角度理解就是:热量只能从高向低流动,如果要反过来,就必须额外消耗能量。事物会自发从有序态转化成无序态。
4c6f42dd3cb24688b7d30d1daeb0dfc2.jpg

 楼主| 发表于 2020-7-10 17:11 来自麻辣社区客户端 | 显示全部楼层
根据爱因斯坦博士的质能转换方程式,我们知道质量和能量是可以相互转换的。也就是说物质可以变为能量,宇宙万物量终逃不过熵增的“腐蚀”。

比方说:开水变凉,要让水再次烧开,就需要消耗电能,电能的产生需要水的势能或者风能或者核反应;机械表钟不走了,需要人旋转柄头上发条,人的能量又需要饮食产生的新陈代谢作用,粮食又需要太阳的光能,光能的产生又需要H原子核反应……

由此追根溯源,从广泛意义理解,假如把我们熟知的宇宙看成一个封闭系统(因为再也找不出第二个系统),那该定律表明了:宇宙的“熵”,即无序程度将与日俱增,无法避免!
cbef721724434b9a86c64404d42f0d01.jpg

 楼主| 发表于 2020-7-10 17:12 来自麻辣社区客户端 | 显示全部楼层
这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡的状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量,但在目前的认知下,宇宙已经是一个独立的封闭系统了。

所以,对宇宙来说,一旦到达热动平衡状态,就一片黑暗,没有任何生命可存活,最终完全死亡。这种情景就是物理学家对宇宙未来预言的被称为“热寂”的状态,也就是未来宇宙末日的可能情景画面。

 楼主| 发表于 2020-7-10 17:12 来自麻辣社区客户端 | 显示全部楼层
也有人对熵的概念进行了延伸理解。在1981年,美国曾出版过一本轰动一时的著作:《熵:一种新的世界观》,它将熵的概念从自然科学范畴推演到了人类的社会学(很会找热点),其中谈到:熵增定律最终控制着政治制度的兴盛和衰亡,国家的自由和奴役,商业和实业的命运,贫困和富裕的起源,以及人类总的物质福利。

量子力学的创始人之一,著名的物理学家薛定谔曾在获得物理诺贝尔奖后转攻生命科学,他也想利用物理化学结合生物知识解释生命的本质。
7021849fd4f2485d8d195f9453a098cf.jpg

 楼主| 发表于 2020-7-10 17:13 来自麻辣社区客户端 | 显示全部楼层
他在《生命为何物》中谈道:“一个生命体的熵是不可逆增加的,当趋于接近最大值的危险状态,那便是死亡的到来。生命体作为一个非平衡的开放系统要摆脱死亡,从物理学的观点看,唯一的办法就是从环境中不断汲取负熵来抵消自身的熵增加,有机体是依赖负熵为生的。

 楼主| 发表于 2020-7-10 17:13 来自麻辣社区客户端 | 显示全部楼层
霍金也谈到过黑洞的熵。事实上“黑洞无毛”一直是被科学界广泛接受的观点,它是指无论什么样的黑洞,其最终性质仅有几个物理量唯一确定。黑洞被视为了时空奇点,似乎是进入黑洞物质的永恒尽头。但霍金的黑洞辐射理论推翻了这一点,他认为黑洞最终会由于对外的辐射而蒸发殆尽。这说明强大如黑洞的宇宙怪物,也逃不过熵增的腐蚀。

高级模式 自动排版
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

复制链接 微信分享 快速回复 返回顶部 返回列表 关闭