解读“熵”的奥秘,它是万事万物存在的基础!


解读“熵”的奥秘,它是万事万物存在的基础!


文章图片


解读“熵”的奥秘,它是万事万物存在的基础!


文章图片


太阳哺育地球上的生命 , 地球每分钟从太阳接收的能量达到10的15次方焦耳 , 其实绝大多数能量都被反射到太空了 。
问题来了 , 如果吸收和反射的能量差不多 , 人类是如何使用能量的呢?

严格来讲 , 人类并不是使用能量这么简单 , 而是使用“有用的能量” , 何为“有用的能量”?也就是“以低熵的形式出现的能量” 。
熵 , 是衡量万物混乱程度的物理量 , 熵越低意味着越有序 , 而低熵的能量意味着有用的能量 。

人类为了利用水能 , 都会修建大坝 , 而大坝后面的水就是有用的能量 , 因为那里的水会不停地流动 , 直到两端的势能相同 , 也就是能量相同 。
还有其他现象也很常见 , 比如说在热水中的冰块会融化 , 直到温度达到同温 。 这个过程是不可逆的 , 你从来不会看到一杯温水在加热的过程中会变成一块冰块 。
所以 , 我们平时利用的都是有用的能量 , 也就是低熵 。 比如说汽车发动机的转动需要低熵的汽油 。
当然 , 这并不意味着高熵的能量就是无用的能量 , 只是很难被利用 , 通常会被遗弃掉 , 因为它们通常会以噪音 , 废弃的热量存在 , 我们很难去利用 。
石油具有低熵能量 , 燃料起来可以推动汽车 , 但在燃烧的过程中也会产生废弃的热能 , 噪音等形式 , 这些都属于高熵 , 这些能量仍旧存在 , 但很难被我们再利用 。

这种现象在我们日常生活中无处不在 , 最常见的就是太阳能 。 太阳能是有用的低熵能量 , 以光子形式发射出来 , 在地球上经过多重吸收之后 , 最后以高熵的形式辐射出去 。
比如说 , 我们接收的是太阳发出的可见光子 , 每接收一个可见光子 , 就会向太空辐射20个红外线光子 , 也就是说 , 能量的熵提升了大约20倍!
上升到太阳的高度 , 我们为什么能利用太阳能?不单单是因为太阳在不断发光发热 , 更是因为太阳是在寒冷的太空中的一个发热的存在 , 如果整个太空的温度都与太阳差不多 , 虽然人类能接收到更多能爱那个 , 但很快地球就会达到高熵平衡 , 成为太阳般那样炽热的星球 , 届时我们再也没有办法利用能量 。
【解读“熵”的奥秘,它是万事万物存在的基础!】
不是因为没有能量可利用了 , 而是没有“有用的能量”了 , 因为所有能量来源都达到了平衡 , 万事万物都相对静止了 , 时间也不存在了 , 世界变得没有任何意义了!

    推荐阅读