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宇宙的规则—熵是什么

日期:2024-08-06 14:47:03   编辑:成都科协 

宇宙万物—熵

熵,在物理学中,我们可以简单的将熵定义为衡量一个系统混乱程度的物理量。熵低的系统有序程度高,熵高的系统有序程度低,显得比较混乱。


我们知道,一个孤立系统的总能量保持不变(能量守恒定律)。

但是我们发现能量无法百分百的转换,比如最早的火车是利用蒸汽机将热能转化为推动火车的机械能。而在这个过程中,总有一些热能损耗掉,无法转化为火车的机械能。开始人们以为这是技术水平不够,但后来发现,技术如何进步都无法将能量百分百的转化。于是物理学家就将能量转化过程中浪费掉的能量,无法利用的能量称之为熵。后来这个概念被总结为“热力学第二定律”又叫“熵增定律”:即一个孤立系统的总混乱度("熵")不会减小。这种规律制约着自然界能源的演变方向,对人类生产、生活影响巨大;

熵增定律在宏观上表现为物质的能量都有向热能转化的趋势,高温物体有向低温物体转化的趋势,因为温度便是分子无规则运动在宏观上的物理特性。

“熵”只是一个物理名词,却让人们深思熟虑,而熵增定律则是一条让人类绝望的物理定律!

由熵增定律我们知道一个孤立系统的熵不会减小,伴随能量的转化,熵的总量不断增加,我们能利用的能量将会越来越少。而我们人类想要变得更加先进有序,所消耗的能量也越来越多,煤炭,石油,风能,水能,我们将这些能量转化为我们人类需要的能量的过程中就会产生越来越多的熵。我们的人类社会越先进有序,其它地方就会越无序混乱。我们没有办法消除熵增和混乱,我们只是让某些局部变得更有秩序,把混乱转移到其它地方。等到我们没有外在能量来维持自身的有序时,或者我们没有足够的办法来解决熵带来的混乱,那么秩序开始崩塌,世界走向混乱。

如果将宇宙比作一个孤立的系统。在不断膨胀的宇宙中,熵不断在增加,可利用的能量不断减少。在遥远的未来,宇宙中的可用能量会逐步消耗殆尽,只留下一个平淡无奇、死气沉沉的世界。这就是宇宙的终极游戏规则,谁也无法改变。


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