【为什么时间不能倒流?其实“热力学第二定律”就能解释】

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为什么时间是单向流动的?其实用热力学第二定律就能够解释清楚 。 回顾十九世纪 , 工程师们十分关注蒸汽机的效率 , 火会有多热呢?
蒸汽机应该靠什么发动?是水力吗?还是应该依靠其他的东西?
这些问题都是十分深奥晦涩的 。
由此产生了热力学这门科学 , 这是热、温度、能量等概念第一次作为科学词汇出现 。
随着更深入的探究 , 对于理解热的概念、宇宙演变以及时间流逝的种种问题 , 似乎出现了最重要的物理定律 , 它被称为热力学第二定律 。
热力学第二定律之所以如此深刻 , 是因为它的核心包含了一个全新的概念 , 物理学家们将此称作熵 。
熵解释了为什么物质会任由大自然的摆布 , 砂浆的碎裂 , 玻璃的破碎 , 建筑的倒塌 , 理解事物的正确方法不是单一地去看待它 , 而是将它看成是由许多部分组成的整体 , 就像这些沙粒组成了这堆沙子 。
现在熵是一种测量方式 , 我可以重新排列这些沙粒 , 同时保持沙堆不变 , 有许多种方法可以做到这一点 , 我可以对这堆沙子做许多事 , 就算我弄乱这堆沙子或是移动它 , 都完全不会改变原有的形状或结构 , 按熵的概念来说:这个沙堆有极高的熵 , 因为我有许多方式能够重构它的成分 , 却不改变它 。
现在 , 让我在宇宙中制定一些秩序规则 , 现在沙堡中的沙粒和沙堆中的数量差不多 , 但是现在我对它所做的任何事情都会弄乱它 , 并破坏掉这个完美的结构 。 正因为如此 , 沙堡的熵值很低 , 这是一个更加有序的状态;
所以 , 在高熵的情况下 , 有很多方法可以在不改变结构的情况下重新排列沙粒 , 但在低熵情况下 很少有方法能重新排列沙粒而不改变它的结构 。
我现在在想象如果将沙堡放在沙漠中一整天 , 接下来会发生什么似乎是显而易见的;
沙漠中的风会把沙子吹走 , 这个沙堡也就被破坏了 , 它将会变成碎裂的 , 变得不那么有序
但是思考一下 , 在基础层面将会发生什么呢?
风将会把沙堡中的沙子吹到某个地方并形成一个沙堆 。
没有任何的基本物理定律说 , 是因为它们的形状恰好是沙堡的形状 , 所以风不能从这里吹起沙子 , 将沙子沉积在这里 。 所以 , 原则上风可以自然地建造一个沙堡 , 目前还没有理由能解释那为什么不能发生 。
这是完全不可能的 , 因为几乎没有任何方法能够将沙子组起来 , 使它看起来像个城堡 。 但极有可能的是 , 当风吹动沙子的时候 , 它会把低熵结构城堡 , 变成一个高熵结构 , 也就是沙堡 。
所以说 , 熵值是会增加的 , 为什么呢?因为它发生的可能性极高 , 沙堡不会在风吹的情况下自然形成 , 这一定律解决了物理学中最深奥的谜团之一 。 这似乎令人难以置信 。
但是通过熵总是增加这一定理 。 热力学第二定律能够解释 , 为什么时间是单向流动的 。
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