一百年前科學(xué)家就得出宇宙的結(jié)局,卻因真相過于絕望始終無人接受
人類對(duì)于宇宙奧秘的探索,從來未曾停止。宇宙的起源在哪里,最終又要走向何處,一直是我們想要了解的秘密。1867年,德國科學(xué)家克勞修斯在熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)上提出了宇宙熱寂說,解釋了宇宙一種可能的最終去向,但卻因?yàn)槠涿枋龅慕Y(jié)局過于殘酷,讓人感到無盡的絕望,所以始終無法讓人接受,一百多年來,圍繞他的爭(zhēng)議也從沒停止過。
今天,小編就帶大家了解一下這個(gè)被稱為“科學(xué)史上最令人絕望的公設(shè)”
熱力學(xué)第二定律帶來的恐慌
1850年,熱力學(xué)第二定律的提出轟動(dòng)一時(shí),根據(jù)熱力學(xué)第二定律的理論,孤立系統(tǒng)的熵永不自動(dòng)減少,在不可逆過程中增加;不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化。
那么熵是什么呢?
熵是一種用于描述物質(zhì)的混亂程度的物理量,混亂程度越高,熵越大。在不被干擾的情況下,熵是一直增加的。
給大家舉個(gè)例子,在一杯清水中滴入一滴墨水,一段時(shí)間過后,墨水會(huì)擴(kuò)散到整杯水中,這就是一個(gè)典型的熵增加過程。我們不會(huì)看到一杯水中的墨水自動(dòng)匯聚,重新變成一滴墨滴,因?yàn)樵谧匀磺闆r下,熵不可逆。
熵的理論來自數(shù)學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)。在一杯水中滴入一滴墨水,墨水分子會(huì)不斷地隨機(jī)運(yùn)動(dòng),每個(gè)墨水分子會(huì)走到哪里,處在什么位子完全隨機(jī),這么一來,整理來看,最有可能發(fā)生的情況就是墨水分子平均的分布在整杯水中,這是從統(tǒng)計(jì)學(xué)來看概率最大的情況。不排除剛好所有分子都恰好走到了同一個(gè)地方,重新匯聚成了一滴,但是這種概率小到可以不計(jì)。
那么從這些理論中,我們能得出什么呢?
我們知道,宇宙是從大爆炸開始的,之后物質(zhì)不斷分散,漸漸成為今天的模樣。如果我們把宇宙看做是水杯,大爆炸時(shí)的奇點(diǎn)是墨滴,根據(jù)熵增原理,宇宙中的所有物質(zhì),終有一天會(huì)均勻的分布在宇宙中的每一個(gè)角落。
溫度的單向傳遞說明什么?
在沒有外界干擾的情況下,熱量只能從高溫物體傳向低溫物體。這說明,在自然條件下,溫度是單向傳遞的,兩個(gè)不同溫度的物體放在一起,他們的溫度最終會(huì)變得相同,只要存在一點(diǎn)點(diǎn)的不同,熱量就會(huì)傳遞,使熱量平均分布。
熱寂論
從上面我們看出,宇宙喜歡平均
它會(huì)把物質(zhì)變得平均,把能量也變得平均。
說到這里,熱寂論就呼之欲出了。
在宇宙中,一切機(jī)械的、物理的、化學(xué)的、生命的等等多種多樣的運(yùn)動(dòng)會(huì)逐漸全部轉(zhuǎn)化為熱運(yùn)動(dòng),最終達(dá)到處處溫度相等的熱平衡狀態(tài),之后一切變化都不會(huì)發(fā)生了,宇宙處于完全平衡狀態(tài),即永恒的死寂。這時(shí)的宇宙就像一潭死水,沒有生命,沒有運(yùn)動(dòng),不再有一絲的波瀾。
人類在自然的規(guī)律面前是如此的渺小,面對(duì)著一切,人類無能為力。
此時(shí)的宇宙,一切生命不復(fù)存在,達(dá)到了一種永恒的平衡狀態(tài)。就像一只擺來擺去的單擺,經(jīng)過漫長(zhǎng)的歲月,終于走到了它的最低點(diǎn),停了下來。不同的是,如果有人站在單擺面前,輕輕的撥動(dòng)一下,它就會(huì)再次動(dòng)起來。
而我們的宇宙,卻沒有人能來再次啟動(dòng)了。