當(dāng)前位置:首頁(yè)>科技> 什么是熵增定律?科學(xué)家:它能決定宇宙的命運(yùn),人類(lèi)也受支配
發(fā)布時(shí)間:2025-10-24閱讀( 13)
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夜晚的星星,有些從太陽(yáng)系還是一片塵埃時(shí)就存在于宇宙中了,有些哪怕等到50億年后,太陽(yáng)熄滅了它們都不會(huì)熄滅。
地球上的人總是把太陽(yáng)當(dāng)作永恒的象征,并且把太陽(yáng)這一類(lèi)天體也冠以了恒星的名號(hào),仿佛它們就是宇宙中永恒的存在,但隨著科學(xué)的進(jìn)步,人們開(kāi)始逐漸明白,包括太陽(yáng)在內(nèi),宇宙中沒(méi)有什么東西是永恒的。 甚至連宇宙本身,也是一個(gè)有壽命的存在
目前的宇宙學(xué)理論認(rèn)為,我們的宇宙起源于138.2億年前的一次大爆炸,當(dāng)時(shí)沒(méi)有時(shí)間也沒(méi)有空間,在人類(lèi)大腦根本無(wú)法想象出畫(huà)面的那個(gè)“存在”中,只有一個(gè)奇點(diǎn),且這一速度在距離地球145億光年外的地方正式超過(guò)光速,也就是說(shuō),145億光年之外的星系退行速度已經(jīng)超過(guò)了光速,人類(lèi)永遠(yuǎn)看不見(jiàn)它們。 但不要忘了,宇宙也并非永恒的存在
物理學(xué)家是最先意識(shí)到宇宙擁有生命極限的人,因?yàn)樵谘芯坑绖?dòng)機(jī)的路上,熱力學(xué)中出現(xiàn)了熵增定律,通俗來(lái)說(shuō)就是在一個(gè)封閉的系統(tǒng)內(nèi),系統(tǒng)的混亂程度總是會(huì)不斷上升的,而永遠(yuǎn)不可能自發(fā)下降。 因此一間屋子沒(méi)人打掃就只能落灰,而不會(huì)自動(dòng)變得越來(lái)越干凈,同理,一個(gè)已經(jīng)碎了的杯子也不可能自發(fā)再還原成杯子的模樣。
把上面這兩個(gè)例子代入宇宙后不難發(fā)現(xiàn):太陽(yáng)總有一天會(huì)熄滅,黑洞在漫長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)后也會(huì)蒸發(fā)殆盡,雖然現(xiàn)在還有新的恒星在不斷誕生,但宇宙中的物質(zhì)總量歸根結(jié)底也是有限的,恒星不可能無(wú)限產(chǎn)生,因此總有一天,在熵增定律的影響下,宇宙中所有的恒星都會(huì)熄滅,宇宙將變成一片死寂。
從微觀上來(lái)看宇宙中所有物質(zhì)都由微小粒子組成,這些粒子在一刻不停地做著無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速度越快,物質(zhì)溫度越高,但同時(shí)也代表著內(nèi)部粒子運(yùn)動(dòng)的無(wú)序度越高,原本熵值較低的涼水已經(jīng)升高了,內(nèi)部的無(wú)序度也增大了。
再進(jìn)一步探究熵增的本質(zhì):在一個(gè)封閉系統(tǒng)中,事物只會(huì)自發(fā)地從低熵向高熵行進(jìn),且過(guò)程不可逆,而我們的宇宙就是最大的封閉系統(tǒng),因?yàn)槟壳皼](méi)有任何證據(jù)表明其他宇宙是存在的,也就是說(shuō),宇宙內(nèi)的熵增無(wú)法避免。 現(xiàn)在讓我們推演一下宇宙的未來(lái)
50億年后,太陽(yáng)內(nèi)部的氫元素耗盡,體積將是現(xiàn)在的200倍,屆時(shí)將會(huì)吞沒(méi)水星、金星、直至地球,當(dāng)氦元素燃燒完后,百億年的核聚變停止,太陽(yáng)在一次大爆炸中變成白矮星,此時(shí)它不再擁有耀眼的光芒,而是發(fā)散著幽幽的白光。
這幽幽白光也會(huì)在幾十億年內(nèi)逐漸熄滅,最后看不見(jiàn)任何光亮,天文學(xué)家將這種天體稱(chēng)之為黑矮星。 另外一些超大質(zhì)量恒星將會(huì)在核聚變中止后發(fā)生大爆炸,形成中子星或黑洞,中子星會(huì)在一刻不停地高速自轉(zhuǎn)中從兩極發(fā)射高能量脈沖,只有我們不斷為自己注入新的能量,才不會(huì)走向混亂無(wú)為的人生。 |
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