1900:游走在欧洲的物理学霸 第1083节
“反之,它就继续关闭小洞,让速度较快的分子留在B中。”
“很长一段时间后,A中就全是速度较慢的分子,而B中就全是速度较快的分子。”
“我们知道,温度的本质就是分子的无规则运动。”
“运动越快,则温度越高。”
“于是,容器两边就产生了温度差,可以对外做功了。”
“等到能量消耗完毕后,小妖再继续之前的操作。”
“如此循环往复,这就是一种可行的永动机模型。”
“首先,这个永动机不违反第一定律-能量守恒定律。”
“因为小妖并没有对任何分子【施加影响】。”
“它只是让运动速度不同的分子进入不同的区域而已。”
“且分子是依靠本身的运动进入的。”
“然后,这个永动机也不违法第二定律。”
“小妖并没有消耗额外的能量,就把热从低温的A区域转移到了高温的B区域。”
“而且,在这个过程中,它还降低了系统的总熵。”
“根据玻尔兹曼给出的微观系统熵公式:S=klnΩ。”
“S表示系统的熵值,k是常数,Ω是系统的微观态的数量。”
“原来的系统内,A和B中分子的速度无规则。”
“而经过小妖的操作后,A中只有慢速度分子,B中只有快速度分子。”
“很明显,系统的微观态的数量降低了,所以系统总熵降低。”
“如此一来,小妖打破了熵增定律。”
“如果把小妖推广到整个宇宙。”
“我们的宇宙中也存在这样一个眼神犀利的小妖。”
“它不知疲劳地,不停把宇宙中的分子按照速度分割成两部分。”
“那么,宇宙就不会陷入热寂的悲惨结局了。”
“这就是大名鼎鼎的【麦克斯韦妖】。”
“麦克斯韦对热力学第二定律下了一个限制:”
“只有当我们能处理大块的物质,而不能处理构成物质的分子时,热力学第二定律才是成立的。”
哗!
大部分人都露出震撼的神色。
在今天以前,他们并不知道热力学中还有这样一个匪夷所思的猜想。
“老天啊!那岂不是说第二定理被打破了?”
“我感觉麦克斯韦妖没什么问题啊。”
“既不违反第一定律也不违反第二定律。”
“但是最终的结果却颠覆了第二定律。”
“这太神奇了!”
麦克斯韦果然不愧是能和牛顿并列的伟大存在。
虽然他的主要成就是统一电和磁。
但是其在热力学上也有不俗的成果,更是提出麦克斯韦妖这样天马行空的猜想。
打破热寂,逆转时空!
将宇宙从混乱的废墟中拉出,重新塑造出秩序!
一时间,众人议论纷纷。
有人好奇地问道:
“布鲁斯教授,麦克斯韦妖和拉普拉斯兽一样,都被证伪了吗?”
李奇维摇摇头,说道:
“目前为止,还没有令人信服的证据表明麦克斯韦妖是错误的。”
哗!
众人再次震撼!
麦克斯韦妖从提出到现在,大约60年了,竟然还没有被解决?
经典物理学果然还有很多的宝藏等待挖掘。
郎之万等人苦笑。
别看现在相对论、量子力学发展的如火如荼,彻底颠覆了物理学的根基。
但是热力学自成一派,不受打扰。
哪怕是量子力学也解决不了热力学的终极问题。
在后世,甚至有人想把引力纳入到热力学中,从热力学的角度重新解释引力。
不得不说,这种想法很独特。
这时,一直在思考的汪德昭忽然问道:
“教授,我有一个疑问。”
“麦克斯韦妖在开关那个小洞的时候,相当于对体系做功,这必然会消耗体系内的热能。”
“如此一来,下一次的热量流动所能产生的功必然小于上一次。”
“在经过有限的次数之后,整个系统内的热量必然会被消耗殆尽。”
“这能不能证明它违反第二定律呢?”
哗!
众学生皆是一惊!
超级大佬麦克斯韦提出的猜想,几十年来都没有人能解决。
汪德昭竟然想找出错误?
大家心里很佩服!
这才是奥赛大佬!
大家思考汪德昭的质疑,发现还真是个问题。
开关洞口,难道不是对体系额外做功吗?
李奇维闻言,微微一愣,随即露出欣慰的笑容。
他对汪德昭的表现非常满意。
于是,笑着说道:
“不错,你的观察很仔细。”
“小妖和容器是一体的,属于同一个系统。”
“小妖开关洞口,虽然用的是机械能,但是却消耗了整个系统的热能。”
“不过,麦克斯韦自己就给出过解释。”
“他之所以将这个管理者称为【妖】,就是为了突出它的特殊性。”
“你可以把小妖看成几乎是不存在的,洞口的门也是几乎没有能量的。”
“因此,小妖在开关洞口时是不做功的。”
哗!
众人一脸懵逼。
怎么感觉麦克斯韦有点耍赖皮啊!
这样的小妖现实中怎么可能会存在呢?
它的能力有点太逆天了。
它不仅能追踪每个分子的位置,还能辨别每个分子的速度。
最关键的是,这些过程都不消耗能量。
想想就离谱。
不过,既然都是妖怪了,有点“法力”也是正常的。
至少这些功能目前看并没有违法物质和能量的定义。
而且既然是猜想嘛,肯定都会有一些极端条件。
上一篇:三国:十倍速度,貂蝉说我太快了
下一篇:返回列表