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熵理論:宇宙將可能變得更加無序和混亂

由 視科技 發表于 農業2022-01-10
簡介熵低則混亂度低,熵高則混亂度高現在迴歸正題,如果從我們人類來說,熵的出現是因為能量使然,那也從側面說明,任何的事物,在不進行能量干擾平衡的時候,都屬於一個熵增的過程,也就是會越來越混亂和不穩定,從有序到無序,而進行能量干擾則會產生更多的熵,

熵理論是什麼

今天我們來聊一下“熵”,也許很多人並不理解這個字的含義,它來源於熱力學第二定律,是熱力學中物質狀態的參量之一,用字母S來表示,其主要用來說明物質體系的混亂程度。

熵理論:宇宙將可能變得更加無序和混亂

那麼,為了理解這個概念,我們就先來聊點物理學方面的內容。在19世紀的時候,科學家提出了”能量守恆定律”,也就是說能量總和保持不變。但與此同時呢,有個現象卻讓他們很困惑。科學家發現,能量總是沒有辦法下得到完全轉換,比如,在蒸汽機使用熱能轉換機械動能的過程中,總是有一些熱能會被損耗,得不到完全轉換。開始的時候,科學家認為這是由於技術落後導致,但隨著技術提高,最終也還是無法將能量損耗降到零。所以他們就將能量轉換過程中丟掉的、無法再實現利用的能量稱為“熵”。

熵理論:宇宙將可能變得更加無序和混亂

能量守恆

後來,這個概念就被總結成了”熱力學第二定律”:能量轉換一定會產生熵,如果系統封閉,那麼所有能量最終都將變成熵。

那麼熵既然是能量,為什麼無法被利用?對此,科學家有很多解釋,我這裡講一個簡單易懂的:能量在轉換的時候,大部分會轉換成預設能量,比如電能變成光能這型別的。但是,就像細胞突變那樣,但還是會有一部分能量會生成新的物質結構。而這部分能量就是熵,由於它的狀態不穩定,所以很難再利用,除非之後還會有新的能量專門用來處理熵,但新的用來處理熵的能量又會產生更多的熵。

熵理論:宇宙將可能變得更加無序和混亂

熵低則混亂度低,熵高則混亂度高

現在迴歸正題,如果從我們人類來說,熵的出現是因為能量使然,那也從側面說明,任何的事物,在不進行能量干擾平衡的時候,都屬於一個熵增的過程,也就是會越來越混亂和不穩定,從有序到無序,而進行能量干擾則會產生更多的熵,只是從表面上來說會形成一種區域性平衡的假象,這就比如一個屋子如果一直沒有打掃,它一定會越來越髒,絕對不會越來越乾淨,這類似於一個熵增的過程,但如果此刻有人去把屋子打掃乾淨了,那表面上來看屋子是乾淨了,但事實上只是“熵”的一種轉移過程,因為那些垃圾被放入了其它的空間。

熵理論:宇宙將可能變得更加無序和混亂

那麼這樣用熵來解釋宇宙的話,宇宙的最終走向一定是一個極度混亂的收尾,這就像我們生存的地球一樣,科技的進步看似在平衡各種能量,但實際上這種熵增的不可逆轉已經逐漸凸顯,比如全球變暖、物種滅絕,生態被破壞,每一種狀態都足以讓這個在宇宙規則之下的星球變得不再穩定,甚至完全陷入混亂。

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