熱力學第二定律,揭示出自然法則,或許暗示了人類的結局!

2020-12-05 大波波的日常

熱力學第二定律,揭示出自然法則,或許暗示了人類的結局!

人類誕生以來,就經歷了各種各樣的文明時代,從原始的採獵生活,到有了分工和階級的氏族,人與動物最本質的區別,其實是人類不必像其他動物那樣,遵循著「物競天擇」的法則。神話故事裡經常出現異常天象被怪罪於統治者的暴行,但現在我們掌握了這個世界的運行法則,運用了科學的力量,不再懼怕狂風暴雨和野獸襲擊,便能在這個世界上更好地生存下去。

神奇的熵增

我們都聽說過一個成語,叫做「破鏡重圓」,然而破碎的鏡子真的能夠重新拼湊起來嗎?潑出去的水,說出去的話,還能再收回來嗎?答案是可以,這個過程其實是有科學依據的,科學家把它叫做「熵增」,也就是熱力學的第二定律。而所謂的「熵」,其實是系統的複雜程度。

舉個最常見的例子,一間一塵不染的房間,幾天之後,它是不會變得越來越亂的,而只會變得更加井井有條,仿佛是變魔術一樣。說到底,熵增的過程就是高溫物體向低溫物體的熱量傳遞,比如我們冬天去摸金屬,會感覺很涼,其實是你身體裡的熱量傳遞到了金屬上。這個規律,揭示出了人類生存的自然法則宇宙是單向的,熵增定律就是時間的方向。

宇宙的未來

宇宙到底有多大?這個問題使我們一直在追問,也讓哲學家們不停思考,因為我們對世界的認知也在發展,從一個大洲,到整個地球,地球之外還有太陽系,無盡的銀河,沒有邊際的宇宙……我們仿佛永遠也無法得知世界的全貌,但正是因為這樣,我們才有探索真理的樂趣。

目前大部分科學家都認為,宇宙誕生於奇點爆炸,之後又不斷膨脹,才有了如今這萬億光年的宇宙。而在如今,科學家發現,宇宙依然處在不斷膨脹之中。因為熱力學第二定律說,宇宙這個系統中,長此以往,熵越來越多,直到達到峰值,到那時,能量將全部轉化為熱能,所有物質都處在平衡狀態。

這或許也暗示了人類將來的結局,因為那時候宇宙中只有熱能,再也沒有能量,人類將無法生存,一切物質都將被撕裂,變成各種輕子。但我們也不必過分擔心,那畢竟是很久之後的事情了,也許在千年之後,才會發生這樣的情況。你覺得我們最後的命運將會如何呢?

相關焦點

  • 熱學:熱力學定律
    3.熱力學第一定律的應用熱力學第一定律的表達式:ΔU=W+Q,揭示了能量的轉化和守恆定律,在實際中具有很廣泛的應用。在運用ΔU=W+Q分析問題時,首先必須理解表達式的物理意義,掌握它的符號法則:①.外界對物體做功,W取正值;物體對外界做功,W取負值。
  • 熱力學定律和能量守恆
    ②表達式:對熱力學第一定律的理解(1)熱力學第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變內能的過程是等效的,而且給出了內能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關係。此定律是標量式,應用時功、內能、熱量的單位應統一為國際單位焦耳。
  • 熱力學第二定律的來源
    大家好,歡迎收看我的百家號小林看天下事,今天小編要給大家的介紹的是熱力學第二定律的來源。熱力學第二定律熱力學第二定律用物理學的語言告訴我們,沒有什麼是永恆的。它指出,可以做功的能量會越來越少,這一過程雖然緩慢,卻確實存在。
  • 熱力學第二定律與熵(後話)
    ——Bertrand Russell隨著熱力學第二定律和熵增定律的提出,科學家認清一個可怕的事實。熱和功在熱力學第一定律中被成功統一,但在第二定律中又劃分出了清晰的界限。一方面熱和功的數量可以相同,但是「品質」並不相同。功轉化成熱是無條件的,而熱轉化成功是有條件的。
  • 自然界的第二定律——熵增,自然界的普遍法則
    第二,這類熱力學系統的不可逆,有沒有一個定量的描述?下面,按問題的順序,展開下文。03一個用否定性來表述的定律一個熱力學系統過程進行的方向是不可逆的,這種不可逆遵循的就是熱力學第二定律,這個定律通常是用否定的形式來表述的。
  • 坤鵬論:如果生命可以永恆 熱力學第二定律就是個笑話
    ——坤鵬論隨著對於熱力學第二定律以及熵的學習,坤鵬論越來越覺得人懂得概率論的基本概念是多麼重要。當年,雅可布·伯努利先是猜想出這個法則,然後花了20年,做了大量實驗計算來驗證這個猜想。對於我們普通人來說,大數法則還揭示了財富的秘密——時間、正收益、複利。所以,永遠不要看不起小收益,只要一直為正,時間長了,積累的財富會相當可觀。
  • 熱力學第二定律是史上最大悖論?
    熱力學第二定律指出,宇宙將趨於高熵狀態。如果事實如此,那麼當宇宙中所有的物質處於混亂狀態時將會發生什麼?物質還如何守恆呢?讓我們從第二個問題入手。物理學家往往傾向於說能量是守恆的,而不是說物質守恆。在相對論中,我們可以將一個(物體或能量)轉換為另一個,在此過程中能量永遠守恆。
  • 物理熱學史宏觀:熱力學三大定律
    對於熱與冷現象的本質追求,可能是人類最初對自然法則的追求之一。但他已經差不多接近問題的根本,因此這個定理後來也被認為是熱力學第二定律的先導。而克勞修斯於1850年率先發表了《論熱的動力及能由此推出的關於熱本性的定律》,詳盡地分析了卡諾定理,通過進一步論證正確的把卡諾定理做了改造與熱力學定理並聯形成熱力學第二定律。後於1854年在論文中做出更明確的闡述,並沿用至今。
  • 熱力學第二定律不是「天經地義」的「鐵律」
    熱力學第二定律的實質就是:熱量只能自發地從高溫向低溫順向流動,而從來不反流。如果發現了熱量「反流」的事實,熱力學第二定律的實質就被突破了。其實,客觀上存在許多熱力學第二定律的反例:1 .熱力學第二定律不能解釋為十麼熱水比冷水結冰快,這是一個重要的違反熱力學第二定律的實例。該問題將由專文來說明(見本人的「為什麼熱水比冷水結冰快?的非熱力學的「另類」解釋」。)------ 等等。上述這些熱量「反流」的反例必將突破熱量從來不反流的熱力學第二定律。
  • 為什麼人類永遠也造不出永動機?科學家:熱力學定律不允許!
    在熱力學定律提出前,無數的科學家都向通過自己的努力製造出一種永動機。熱力學定律提出後,科學家們知道永動機只是一個夢,都知道在現有的科學框架內我們是無法造出永動機的,當然,除了廣大民科以外。那科學家們關於永動機的探索有著怎樣的發展歷程呢?
  • 思維模型30 - Second Law of Thermodynamics|熱力學第二定律
    我認為,熵增定律——熱力學第二定律——在自然界的定律中具有至高無上的地位。如果你的理論被發現違背了熱力學第二定律,你就一點希望都沒有,結局必然是徹底崩塌。其實,我在學習熱力學第二定律這個思維模型之前,從來沒覺得會有一個思維模型讓我把三觀給顛覆了。即使到現在,這個概念對我帶來的影響,真就像王興說的那樣,深刻的不寒而慄。
  • 淺談熱力學三大定律
    為了響應偉大革命導師的這一預言,我盡力嘗試一下,用自己淺薄簡單的文字給大家解釋一下艱澀難懂的熱力學三大定律。熱力學第一定律:能量守恆。能量不能被創造,不能被消滅。熱力學第二定律:熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到較冷的物體,但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體;即熵增。
  • 一個重大發現的物理定律,提示了宇宙可能的最終結局,答案並不好
    必然會存在一個定律來解釋這一切,那麼這個定律是什麼?科學家通過不斷的研究,終於有了重大發現,這個定律就是一個熱力學定律,我們稱之為「熵增定律」。物理學家發現熱量從高溫物體轉移到低溫物體的過程是不可逆轉的,熱量是能量的一種,而這個宇宙一切事物的運行都需要能量來進行傳遞,所以這個定律也可以這樣說:能量從高向低不斷傳遞,並且這個過程是不可逆的。
  • 宇宙為何要遵守熱力學第二定律?
    基於熱力學第二定律的基本表述,我們可以知道,熱量只會有高溫物體傳遞到低溫物體,並不會自發地從低溫物體傳遞到高溫物體!這是一個衡量常識的問題,所以最開始的時候,科學家們並未認識到熱力學第二定律的可怕之處。
  • 高中物理熱力學三大定律總結
    熱力學第一定律是能量守恆定律。熱力學第二定律有幾種表述方式: 克勞修斯表述為熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體;開爾文-普朗克表述為不可能從單一熱源吸取熱量,並將這熱量完全變為功,而不產生其他影響。以及熵增表述:孤立系統的熵永不減小。
  • 令人絕望的物理定律,確定了我們的結局,科學家:寧願沒發現它!
    遠古時期人類尚沒有發展出智慧文明,大家過著打獵採集生活,分工明確把生活過得有滋有味。只不過要時常面對頂級獵食者的襲擊,以及惡劣的自然環境。現代發達的科學技術已經幫我們解決了這些問題。打雷、颳風、下雨也不僅僅再怪罪於各路神仙身上,我們已經知道這些自然現象的背後都有著更科學的解釋。世界或者宇宙的運行遵循著一套規律法則,而我們不斷學習和探索的過程,就是用數學語言描述世界的過程。
  • 熱力學第二定律的實質及其問題分析
    根據這一點, 再結合達爾文和克勞修斯對熱力學第二定律的表述, 我們可以得出以下結論:功向熱的轉變過程是不可逆的, 且熱傳遞的過程同樣是不可逆的。再者, 我們可以這樣來看待熱力學第二定律的不同表述形式, 即在所有的熱現象中, 只要是與之有關的宏觀過程, 其實都具有不可逆性。在認識熱力學第二定律時, 我們必須牢牢的抓住這一點, 認清熱力學第二定律的本質, 才能掌握好熱力學相關知識。
  • 高中物理:熱力學三大定律複習總結
    熱力學第二定律有幾種表述方式: 克勞修斯表述為熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體;開爾文-普朗克表述為不可能從單一熱源吸取熱量,並將這熱量完全變為功,而不產生其他影響。以及熵增表述:孤立系統的熵永不減小。 熱力學第三定律通常表述為絕對零度時,所有純物質的完美晶體的熵值為零, 或者絕對零度(T=0)不可達到。
  • 熱力學第二定律背後的秘密,你不知道的!
    熱力學第二定律告訴我們,在一個孤立系統中,物質和能量的分布只會走向越來越平均,系統秩序只會越來越無序。由於宇宙空間被看作是空無一物的,萬物都是孤立在空間中的,因此,整個宇宙都在走向滅亡。按理說,能量不滅是物質世界的基本定律,可能量怎麼會在這裡神秘地消失了呢?能量是什麼?在經典的物理學中,物質本身是由少數幾種死寂不變的其實粒子構成的,它本身是沒有能量的,能量是一種超越於物質的一種神秘的東西。可理性告訴我們,物質和能量是不可分的,能量是依賴於物質傳遞的,離開了物質,能量就無以存在。問題出在哪裡呢?
  • 熱力學第二定律被打破:打造永動機或成為可能
    熱力學四大定律是我們宇宙的基本物理規則之一,19世紀中期由物理學家和工程師共同提出,他們希望這些定律有助於提高蒸汽機的效率。該定律解釋了溫度、能量和熵如何共同作用,創造和摧毀物質。宇宙中一切運動,從最小原子的產生到遙遠黑洞的崩潰,都受這四條定律的控制。熱力學第二定律解釋了系統內能量如何轉化,從有效能量轉化為無效能量。