熵增定律是怎样的,它为何是最让人绝望的物理定律?

2024-12-02 16:35:45
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回答1:

熵增定律能使宇宙的能量和热量达到越来越高,直到不能进行交换能量,宇宙的能量和热量开始从有序到无序的变化,当宇宙达到热力平衡,时间就没有任何的意义。

从物理的角度来讲,我们可以将熵看成一个衡量系统能量混乱度的物理的量。熵底的系统,有序程度高,熵高的系统就比较混乱。从能量的角度可以理解为,能量在转换的过程中无法实现100%的利用,总有部分能量被消耗掉,变成混乱无序的热能。这部分能量导致了熵增,熵增定律在很多自然现象中都可以提现出来。因为这是自然界自然的发展方向,就是从有序到无序的转变。

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熵增定律在物理分子上也有很直观的解释,就是由于分子间存在碰撞等能量的交换,所有的分子都会有变层,无规则混乱无章相对运动最低的趋势,不会出现局部分子速度跟周边分子速度存在巨大差异的情况。在宏观上表现为物质的能量,都有向热能转化的趋势,就像是高温向低温转化一样,因为温度便是分子无序运动这就是物理特性。

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S=K.log W这个就是玻尔兹曼输运方程,关于此方程描述的系统,一个经典的例子是空间中一具有温度梯度的流体。构成此流体的微粒通过随机而具有偏向性的流动使得热量从较热的区域流向较冷的区域。另外的一个就是我们要还要理解熵的概念。

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有序和无序只是便于理解,实际上无序是大概率的意思,有序是小概率。事物总是往大概率方向发展,就是增熵。

 熵增定律也是一个让人绝望的定律,如果把整个宇宙想象成一个孤立的系统,那么宇宙的熵就会越来越多,直到宇宙不再进行能量的交换,如果没有能量的交换宇宙就会停止运行。这就是“热寂说”。熵达到最大值,不再增加,全宇宙达到热力学平衡,处处均匀,时间就会失去意义。

总的来说,熵在宇宙中越来越多就会使宇宙没有能量,会停止运行,它也会使宇宙从有序的转变成无序的,让宇宙达到热力学平衡,进而时间在宇宙中就没有意义了。