本文目录一览:
- 1、为什么熵增是最绝望的定律
- 2、最令人绝望物理定律“熵增原理”:生命以负熵为食,最终走向消亡
- 3、熵增是最绝望的定律
- 4、熵增定律是对的吗,如果是这样的话我们人类发展科技什么的最后根本没有意义啊,这个定律太令人绝望了
- 5、让人绝望的熵增定律,为什么宇宙万物的归宿是灭亡?
- 6、生命若以负熵为食,会走向灭亡吗?
- 7、为什么说熵增定律很绝望?
- 8、人为什么难改变?那是进化的力量在与自然“熵增”法则对抗
- 9、“熵增定律”为何被称为最让人沮丧的定律?
- 10、熵增定律为什么可怕
为什么熵增是最绝望的定律
熵增是最绝望的定律是因为依据熵增原理,地球生物都会从有序走向无序,也就是走向死亡。
熵增原理的出现表示经典力学的可逆性并不适用于所有情况,它只在有普遍的力学原理做保证的情况下才准确,热运动就是一个不可逆的过程,同时也彻底宣告了永动力的灭亡。因为从海水吸收热量做功,就是从单一热源吸取热量使之完全变成有用功并且不产生其他影响是无法实现的。
而薛定谔就则指出,熵增过程也必然体现在生命体系当中。也就是说,生命体系中的熵也应该是不断增大的,也只能是从有序向无序发展。
但是从某种角度上而言,生命的意义就在于具有抵抗自身熵增的能力,即具有熵减的能力,最典型的表现就是进食行为,我们从食物中汲取了“负熵”来维持生命的有序,即“新陈代谢的实质就是及时全部消除有机体无时无刻不产生的全部负熵”。这里的有序和无序是描述宏观态的。
因此,机体是在新陈代谢过程中成功地从周围环境中不断地吸收负熵,向周围环境释放其生命活动不得不产生的全部正的熵维持生存和进化的。总之,生命体是开放的、不可逆的非热力学平衡体系。平衡态是无序的,而非平衡态则是有序的根源,这是与热力学第二定律一致的,也是符合熵增原理的。薛定谔生动地用“生命赖负熵为生”这一句名言概括。
虽然如此,生命的减熵行为却起不到任何效果,毕竟在浩瀚无垠的宇宙当中,人类等生命简直是渺小到可以忽略不计。熵增的必然性和不可逆性,注定了生命只能从有序发展为无序,并最终走向老化、死亡。所以熵增原理也被很多人称为最令人绝望的物理定律。
熵的性质
1、状态函数
熵S是状态函数,具有加和(容量)性质(即对于系统M可分为M1与M2,则有SM=SM1+SM2),是广度量非守恒量,因为其定义式中的热量与物质的量成正比,但确定的状态有确定量。其变化量ΔS只决定于体系的始终态而与过程可逆与否无关。
由于体系熵的变化值等于可逆过程热温商δQ/T之和,所以只能通过可逆过程求的体系的熵变。孤立体系的可逆变化或绝热可逆变化过程ΔS=0。
2、宏观量
熵是宏观量,是构成体系的大量微观离子集体表现出来的性质。它包括分子的平动、振动、转动、电子运动及核自旋运动所贡献的熵,谈论个别微观粒子的熵无意义。
3、绝对值
熵的绝对值不能由热力学第二定律确定。可根据量热数据由第三定律确定熵的绝对值,叫规定熵或量热法。还可由分子的微观结构数据用统计热力学的方法计算出熵的绝对值,叫统计熵或光谱熵。
最令人绝望物理定律“熵增原理”:生命以负熵为食,最终走向消亡
每当科学研究取得新的进展时,我们总是会因此感到欢欣鼓舞,不管是我们的探测器又去到了更遥远的时空,还是我们又发现了新的可以为人类生产所利用的技术,都让大家感到一种充满生命力的希望,觉得整个人类的前途光明无限。
但是在一些理论当中,我们又会得到相反的东西,比如所谓的 增熵原理 ,按照它所阐释的定律,生命乃至整个宇宙,最终的命运都是走向消亡,那么熵到底是个什么东西呢?
虽然是物理学当中非常有名的一个名词,但是熵其实并非一个实体性的物质,大部分情况下它都是一个 概念性的量度 ,用来描述某种特定系统的状态,尤其是构成这个系统的物质的状态变化。
因为我们的 社会 也是一个人为建立起来的系统,所以一些研究也把熵的概念运用到 社会 学这样的学科当中,用来解释其运转。
就熵这个概念本身来说,它所描述的东西跟能量的变化相关,更准确地说它就是用来衡量能量减退程度的一个参数,最早是由德国的一名物理学家提出的,从19世纪中期开始,熵开始被广泛用到各个领域当中,尤其是像热力学这样直接和能量相联系的学科。
不过和大多数物理量不太一样的是,比起应用来说,熵的本质阐释要晚的多。
所有人都在自如地使用着,但是你要问这到底说的是什么样的物质或者现象,却很少有清楚准确的定义,直到近代物理学取得发展之后,它的本质才慢慢得到廓清,用一句话来说明, 熵描述的就是某个特定的系统内部到底有多混乱。
乍一听,似乎还是很混乱,怎么会有一个物理量是用来描述混乱程度的呢?
直观上,科学对某种现象进行描述的目的就要尽量将其精准化,要找到其中的规律、有序性,一切处在混乱中,无法计算和组织起来的现象都不再科学描述的范围内,而熵却打破了这个规定。让我们回到最初提出这个概念的科学家,也就 是克劳修斯 那里。
这位物理学家在1850年发表了一篇著名的文章,标题是《 论热的动力和能由此推出的关于热学本身的定律 》,在这篇里程碑式的文章里,他提出了一个重要的洞察, 当我们所处的环境中发生了一件做功的活动并且由此产生了热量时,一定也会有同样数量的热量在其它的物质变化中被消耗掉 ,反过来也一样。
看起来,这个描述是将我们所处的这个系统看作是一个 总热量不变的整体 ,一些活动看似生成了新的能量,实际上只是把能量从系统的某个地方挪过来了。
换句话说,能量不是孙悟空,能够从石头里蹦出来, 我们要么从已有的物质当中获取,要么就是把现成的能量从一个地方搬到另一个地方 ,所谓的生产过程并没有太大的技术含量,也不是真正意义上的生产。
当然,克劳修斯的论文当中还有第二个非常重要的论点,那就是要想让热能从温度较低的物体上去到温度较高的物体上,必须要通过特定的做功,通过消耗能量才能做到。
这也就是后来的热力学第二定律的雏形,直观上就是我们所说的,自然状态下 ,温度只能从高温传递到低温,而不能从低温传递到高温 , 如果要反着来,必须要人为地干预这个过程。
但是这里又存在一个问题,那就是在力学当中,这样的能量运动原理上是可逆的,如何解释这二者之间存在的矛盾呢?
克劳修斯的做法是先将这种的现象独立出来进行定义,然后为它指定了新的物理量,在那篇经典的论文发表后的第十个年头,克劳修为这种现象创造了一个新的名字,也就是 熵 。
同时他将 做功产生热量的过程称为正转变,而相反的热量变成功的过程称为负转变。
前者可以在自然状态下发生,后者却需要借助一个正转变才能实现,也就是说,热量想要变为功的形式,需要另外再来一个做功活动,以这个活动产生的热量来推动上面的热量实现功的转变。
这就好比说,我们从 坡上向下骑车的时候并不需要外力的帮助,但是从坡下向上走的时候,就要使劲了 ,要是力气不够还得再请一个人来帮忙,这个多出来的人所形成的额外消耗就是熵。
在这个观察的基础上,克劳修斯重新对这个定律进行了描述,也就是在这种负转变活动当中,一定会产生熵,它的数值至少大于零才能让整个活动得以进行,这也就是所谓的增熵原理。
如果我们的整个系统当中都是遵循自然的正转变,那么熵的数值就是零,但是这里的自然说的不仅是和人类相对的自然,而是一切符合正转变的能量活动,即便在地球上人为因素为零的地方,熵的数值也不会为零。
我们所生活的这个世界,始终都存在负转变活动,不停地形成负熵,而人类的生产生活大大增加了其数量,这个过程不仅存在于宏观的系统里,也反映在我们每一个个体身上。
至少对于现代人来说,如果没有负熵,现有的 社会 是无法运行的,但是负熵所指向的一定是内耗,也就是整个系统的消亡。
熵增是最绝望的定律
让全世界绝望的物理“熵增定律”:人类以负熵为食,最终走向灭亡
熵增只是注定了有化无,成住坏空啊,只要是事物,就不能逃开这种客观规律。这是几千前,人类就明白的道理,有什么好绝望的,古人为此都忧郁了么?……呵护一下科学工作者的脆弱心灵吧,化无不过是混沌,后面还有无生有呢。终者自终,始者自始,能量守恒定律,科学不早发现了么,咋不知它主宰着什么呢?空间的强横,你们不必担心能量的散逸,要相信你们思考过的奇点。……上个宇宙叫鸿钧,这个宇宙叫盘古,下个宇宙,女娲会给安排明白的,绝望个锤子啊!
宇宙最绝望的熵增定律,揭示宇宙最终归宿,宇宙万物终将热寂
最令人绝望物理定律“熵增原理”:生命以负熵为食,最终走向消亡,13世纪,一位叫亨内考的人提出了这样的一个疑问:轮子中央有一个转动轴,轮子边缘安装着12个可活动的短杆,每个短杆的一端装有一个铁球。
右边的球比左边的球离轴远些,因此,右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去,并且带动机器转动。这个轮子名叫“亨内考魔轮”,它让科学家做起了“永动机”的梦,科学家们幻想。
一旦永动机诞生,人类将产生源源不断的能源,所以,有很多的科学家一直试图复刻“亨内考魔轮”,却都惨遭失败,然而无数的失败却没有打消科学家们的热情,反而对永动机的探索愈加狂热。后来,文艺复兴时期意大利的达·芬奇也造了一个类似的装置。
他设计时认为,右边的重球比左边的重球离轮心更远些,在两边不均衡的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息,但实验结果却是否定的。达·芬奇敏锐地由此得出结论:永动机是不可能实现的。事实上,由杠杆平衡原理可知,上面两个设计中。
右边每个重物施加于轮子的旋转作用虽然较大,但是重物的个数却较少。精确的计算可以证明,总会有一个适当的位置,使左右两侧重物施加于轮子的相反方向的旋转作用(力矩)恰好相等,互相抵消,使轮子达到平衡而静止下来。
尽管如此,科学家们一直没有放弃这个梦想,人们还提出过利用轮子的惯性,细管子的毛细作用,电磁力等获得有效动力的种种永动机设计方案,但都无一例外地失败了。1847年,德国科学家亥姆霍兹发表了著作《论力的守恒》。
他提出一切自然现象都应该用中心力相互作用的质点的运动来解释,这个时候热力学第一定律也就是能量守恒定律已经有了一个模糊的雏形。1850年,克劳修斯发表了《论热的动力和能由此推出的关于热学本身的定律》的论文。
他认为单一的原理即“在一切由热产生功的情况,有一个和产生功成正比的热量被消耗掉,反之,通过消耗同样数量的功也能产生这样数量的热。”加上一个原理即“没有任何力的消耗或其它变化的情况下,就把任意多的热量从一个冷体移到热体,这与热素的行为相矛盾”来论证。把热看成是一种状态量。
由此克劳修斯最后得出热力学第一定律的解析式:dQ=dU-dW,从1854年起,克劳修斯作了大量工作,努力寻找一种为人们容易接受的证明方法来解释这条原理。经过重重努力,1860年,能量守恒原理也就是热力学第一定律开始被人们普遍承认。
能量守恒原理表述为一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。热力学第一定律宣告了永动机的破产,因为永动机违反了能量和质量的守恒定律,在任何的永动机设计中。
我们总可以找出一个平衡位置来,在这个位置上,各个力恰好相互抵消掉,不再有任何推动力使它运动。所有永动机必然会在这个平衡位置上静止下来,变成不动机。热力学第一定律也促成了蒸汽机的诞生,直接导致了第一次工业革命的诞生。
人类由此迈入了蒸汽时代,机械化生产时代开始到来。而能量守恒定律的提出还是没有打消科学家们的梦,他们梦想着制造另一种永动机,希望它不违反热力学第一定律,而且既经济又方便。比如,这种热机可直接从海洋或大气中吸取热量使之完全变为机械功。
由于海洋和大气的能量是取之不尽的,因而这种热机可永不停息地运转做功,也是一种永动机。简单来说,人们认识到能量是不能被凭空制造出来的,所以他们试图从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能,并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头。
从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机这也被称为第二类永动机。科学家认为只要做到了只有单一的热源,它从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化,第二类永动机就能够成功。
在这个时候,随着科学的发展,牛顿经典力学的一些局限性也暴露了出来,比如牛顿经典力学认为力学过程是可逆的,可逆性是指时间反演,即过程按相反的顺序进行。在经典力学的运动方程中,把时间参量 t换成-t,就意味着过程按相反的顺序历经原来的一切状态,最后回到初始状态。
而1850年克劳修斯在论文中提出了一条基本定律:“没有某种动力的消耗或其他变化,不可能使热从低温转移到高温。“这个定律被称为热力学第二定律。而热力学第二定律则与力学过程的可逆性相矛盾。
所以克劳修斯在1854年的随笔《关于热的力学理论的第二基础定理的一个修正形式》提出了新的物理量来解释这种现象,,1865年正式命名为熵,以符号S表示。克劳修斯从热机的效率出发,认识到正转变(功转变成热量)可以自发进行。
而负转变(热量转变成功)作为正转变的逆过程却不能自发进行。负转变的发生需要同时有一个正转变伴随发生,并且正转变的能量要大于负转变,这实际是意味着自然界中的正转变是无法复原的。由此克劳修斯提出了热力学第二定律的又一个表述方式,也被称为熵增原理。
那就是:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。简而言之就是孤立系统的熵永不自动减少,熵在可逆过程中不变,在不可逆过程中增加,可以说非常鲜明地指出了不可逆过程的进行方向。
熵增原理是热力学第二定律的另外一种表述形式,却又拥有更加深刻的含义,它创造了“熵”这个概念。这个概念在后来被广泛应用,香农把熵的概念,引申到信道通信的过程中,从而开创了”信息论“这门学科,从而宣告了信息时代的到来。
熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS≥0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。
绝热过程是一个绝热体系的变化过程,即体系与环境之间无热量交换的过程。在绝热过程中,Q = 0 ,有ΔS(绝热)≥ 0(大于时候不可逆,等于时候可逆) 或 dS(绝热)≥0 (>0不可逆;=0可逆)熵增原理最大的意义就是从能量品质的角度规定了能量转换过程中的方向、条件和限度问题。
熵增原理的出现表示经典力学的可逆性并不适用于所有情况,它只在有普遍的力学原理做保证的情况下才准确,热运动就是一个不可逆的过程。同时也彻底宣告了永动力的灭亡。因为从海水吸收热量做功,就是从单一热源吸取热量使之完全变成有用功并且不产生其他影响是无法实现的。
而薛定谔就则指出,熵增过程也必然体现在生命体系当中。也就是说,生命体系中的熵也应该是不断增大的,也只能是从有序向无序发展。但是从某种角度上而言,生命的意义就在于具有抵抗自身熵增的能力,即具有熵减的能力,最典型的表现就是进食行为。
我们从食物中汲取了“负熵”来维持生命的有序,即“新陈代谢的实质就是及时全部消除有机体无时无刻不产生的全部负熵”。这里的有序和无序是描述宏观态的。因此,机体是在新陈代谢过程中成功地从周围环境中不断地吸收负熵。
向周围环境释放其生命活动不得不产生的全部正的熵维持生存和进化的。总之,生命体是开放的不可逆的非热力学平衡体系。平衡态是无序的,而非平衡态则是有序的根源,这是与热力学第二定律一致的,也是符合熵增原理的。薛定谔生动地用“生命赖负熵为生”这一句名言概括。
虽然如此,生命的减熵行为却起不到任何效果,毕竟在浩瀚无垠的宇宙当中,人类等生命简直是渺小到可以忽略不计。熵增的必然性和不可逆性,注定了生命只能从有序发展为无序,并最终走向老化、死亡。所以熵增原理也被很多人称为:最令人绝望的物理定律。
熵增原理适用于很多领域,包括与达尔文的进化论是否矛盾等。而科学家对于熵增原理最大的争论是宇宙是否是一个封闭系统,因为熵增作用发挥作用的条件必须是在孤立系统系统中,然后达到平衡熵最大。孤立系统是在热力学之中。
与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统称为孤立系统。任何能量或质量都不能进入或者离开一个孤立系统,只能在系统内移动。而地球就是一个开放系统,熵增原理可以适用于生命,自然也能适用于地球。
所以地球上的生物通过从环境摄取低熵物质(有序高分子)向环境释放高熵物质(无序小分子)来维持自身处于低熵有序状态。而地球整体的负熵流来自于植物吸收太阳的光流(负熵流)产生低熵物质。使得地球上会出现生物这种有序化的结构。
不至于使熵一直处于增大的状态,所以科学家就思考,宇宙是否是一个孤立系统,因为宇宙是不存在“外界”的,我们不断在消耗着能量,且不可逆,熵不断在增加正在走向它的最大值,因此宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡。
这种情景称为“热寂”,这样的宇宙中再也没有任何可以维持运动或是生命的能量存在。而这引来部分科学家的反对,他们宣称熵增原理只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。而不适用于少量的微观体系,也不能把它推广到无限的宇宙。
由于涉及到宇宙未来、人类命运等重大问题,因而它所波及和影响的范围已经远远超出了科学界和哲学界,成了近代史上一桩最令人懊恼的疑案。但不管怎么样,熵增原理作为热力学四大定律之一,指导着热力学的研究,在物理学中发挥着重大的作用。
熵增定律是对的吗,如果是这样的话我们人类发展科技什么的最后根本没有意义啊,这个定律太令人绝望了
系统经绝热过程由一状态达到另一状态熵值不减少——熵增原理(the principle of the increase of entropy)对绝热过程,ΔQ = 0 ,有ΔS(绝热)>= 0(大于时候不可逆,等于时候可逆) 或 dS(绝热)>= 0 (>0不可逆;=0可逆) 熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS>=0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS> 0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。(参照:多媒体CAI物理化学第四版:大连理工大学出版社)
是正确的啊,这一个宇宙当中的一切就是最终会走向灭亡的,无序的平衡状态;然而生命的出现则是违背了熵增的定律,是有序的非平衡状态;所以才会有了两极分化和马太效应的出现。
让人绝望的熵增定律,为什么宇宙万物的归宿是灭亡?
宇宙万物的规律都是自然而生,自然而灭的,最终都逃不过消亡。
因为熵增定律注定了时空不可避免的消亡,宇宙万物的欧逃不过消亡。
万物都会慢慢趋向灭亡;即使是石头也会被风化,慢慢成为飞灰。
让人绝望的熵增定律,为什么宇宙万物的归宿是灭亡?
清华大学的科学史系主任吴国盛教授说过一句话,如果物理学只留一条定律,我会留熵增定律。牛顿力学可能出错,相对论可能改写,但是熵增定律永远是正确的,因为它揭示了整个宇宙的演化秘密。
什么是熵?在物理学里,它的定义是一个过程中热量耗散量和他绝对温度的比值,就叫做熵。因为跟热量有关,又是两个数值的伤,所以在中文里特地为他造了一个新字,熵。换成人话,可以把熵理解为一个系统的混乱程度。比方说你在周一收拾的整洁有序的房间,一周过完后就变得乱七八糟,这就是一个熵增的过程。
要想实现熵减,就必须有外来能量的输入,比如你妈妈过来帮你把房间重新收拾整洁。而所谓的熵增定律在热力学中指的是热量总是自发的从高温热源向低温热源流动,比方说热水总会变凉,没有动力火车早晚要停止,就算是太阳也避免不了衰变。熵增是宇宙中一切事物都无法避免的发展方向,而在这一过程中,那些原本有效的能量都在不断的转化中变成了无效能量,让世界变得越来越混乱。
你可能会想说,冰箱可以做到将低温传递给高温物体,并非如此,冰箱在降温的同时耗费了大量的电能,同时还产生了氟利昂等废物。就整个过程来说,熵仍然是增加的。对于宇宙中的一切事物来说,在封闭、没有外力的条件下,混乱无序就是他们最终的归宿。熵增定律之所以拥有如此高的地位,是因为它还可以解释人类社会的发展。比如一个人从孩童慢慢长大,从原本的童真渐渐失去单纯,这就是熵增的必然。比如一个企业如果持续封闭,组织架构就会变得臃肿,员工越来越懒散,最后被迫倒闭,这些都是熵增的过程,如果任由熵无限制的增加生活就会陷入无序的混沌状态。
因此,薛定谔才评价说,人活着就是在对抗熵增。对于一个人来说,懒惰是符合熵增的,所谓懒惰的生活状态才如此轻松。要想对抗熵增,就要靠自律这种来源于自我的外力。企业也是一样,要想实现负伤,就必须打破封闭,吸收先进的理念和血液。也有人提出了疑问,时间的流逝也是一种熵增,那如果能实现时间的富熵,是不是可以做到时间逆转呢?还真的有科学家做到了。
2019年,俄罗斯的物理学家通过量子计算机,让已经散落开来的量子重新回到了原始位置,实现了最小程度的破镜重圆。他们证明了,至少在量子尺度上,人类可以实现时间的富熵。有朝一日,这种技术扩展到个体维度,人或许就能实现永生。不过在此之前,自律的健身、合理饮食、培养健康的生活习惯,其实都是对抗熵增的过程。
生命若以负熵为食,会走向灭亡吗?
生命的确会走向灭亡。因为负熵定律决定了能量都是固定的,而生命都会走向毁灭的道路,因为宇宙之间是“零和博弈”。
会的,根据熵增原理,事物的发展是不具有可逆性的,人也是事物之一,发展下去的必然结果就是灭亡,没有其他可能。
会。且不说这样做符不符合道德要求,单说生理需求,靠吃这个也活不了多久。
生命的结局就是走向灭亡。相信很多人都在互联网上看到了这样的一种观点,叫做“生命以负熵为食,最终会走向灭亡”。很多人以为这句话不过是危言耸听的民科,那可真是大错特错了。这句话出自鼎鼎大名的近代物理学家薛定谔,没错,他就是提出那只可怜的猫的人。“生命以负熵为食”,听起来似乎玄之又玄。什么是负熵呢?人类为什么会因为以负熵为食,都要走入灭亡的宿命中去呢?
其实熵增定律并不是形容生命的。熟悉物理学的朋友可能会知道,其实熵增和熵减,在我们的生活中屡见不鲜。熵增定律,就是“热力学第二定律”,我们现在很多常见的家用电器,比如说空调,吹风机等电器,都是利用熵增定律为基础来进行研制的。熵增定律从根本上否定了前几个世纪很多物理学家津津乐道的“永动机”的存在,也正是因为熵增定律的适用性非常大,它不仅揭示了,不可能存在不消耗能源,能一直运转下去的“永动机”,也揭示了不可能有“永生”的生命,一切生命都会走向灭亡。
熵增用通俗意义上的话语来讲,就是事物的“混乱程度”。熵增定律中有一条,就是事物在孤立环境之下,就会不断的做出熵增,直到它彻底混乱到“死亡”为止。就像我们看到的,如果没有外力的煮沸下,一杯热水,也会随着时间的推移变成凉水;而熵减的过程,一会定带来熵增。所谓的熵减,我们可以将其理解为人类利用能源,乃至于进食,消耗宇宙资源;而消耗的同时,也会带来全宇宙的熵增,让宇宙的“死亡速度”增加。从这个角度上讲,一切生命的存在都会导致自己的灭亡。
综上所述,生命以负熵为食,的确会走向灭亡。
为什么说熵增定律很绝望?
熵增定律之所以让人感到绝望,是因为熵增定律揭示了宇宙演化的本质,注定了时空的命运无法避免灭亡,宇宙万物量终逃不过熵增的“腐蚀”。世界万物都会随着时间衰变的,就算是宇宙中的太阳,也会在未来的一天消耗完全部能量,走向毁灭。
曾经有很多科学家尝试创造永动机,来打破宇宙的能源格局,但是这都失败了,因为能量守恒,每一种力都会在运动中消耗。孤立系统总是趋向于熵增,最终达到熵的最大状态,也就是系统的最混乱无序状态。熵的不断增大,会让宇宙空间从有序变得无序,最终毁灭。
定律内容
克劳修斯引入了熵的概念来描述这种不可逆过程。
在热力学中,熵是系统的状态函数,它的物理表达式为:
S =∫dQ/T或ds = dQ/T
其中,S表示熵,Q表示热量,T表示温度。
该表达式的物理含义是:一个系统的熵等于该系统在一定过程中所吸收(或耗散)的热量除以它的绝对温度。可以证明,只要有热量从系统内的高温物体流向低温物体,系统的熵就会增加:
S =∫dQ1/T1+∫dQ2/T2
假设dQ1是高温物体的热增量,T1是其绝对温度;dQ2是低温物体的热增量,T2是其绝对温度。
则:dQ1 = -dQ2,T1>T2
于是上式推演为:S = |Q2/T2|-|Q1/T1| > 0
这种熵增是一个自发的不可逆过程,而总熵变总是大于零。
人为什么难改变?那是进化的力量在与自然“熵增”法则对抗
爱因斯坦说:“熵(增)理论对于整个自然科学来说是第一法则。”
我们来看一下,什么是“熵增定律”。
熵增定律源自热力学第二定律,熵的物理意义是分子无序化的量度,换句话说, 熵是对体系混乱程度的一种度量。 而熵增,即是在一个孤立系统中,事物总是自发、不可逆地朝着熵增加(混乱)方向进行。 当熵达到最大值时,系统就会出现严重混乱,最终走向灭亡。
可以说,熵增定律是人类至今为止所发现的最令人忧伤和绝望的物理定律(所以我们对自己或身边的人的改变不要有过高的期待)。
比如,装在包里的耳机线总是会缠作一团;久放不用的物品会逐渐腐坏;长久不维护的人际关系会渐行渐远,直至变得陌生;不加清理的手机电脑,会越用越卡;不注意饮食、锻炼的身材会越跑越偏;无人居住的房子会加速破烂,就连我们天天见到的太阳也一直在燃烧衰变。
这一切,都由熵增定律支配着,当然也支配着作为自然人的我们每一位。
作为自然的特例, 我们人类却走在“反熵增”的道路上 :
人类的进化,从单细胞与多细胞,从昆虫、鱼类到爬行动物、哺乳动物,一直到人类,生物在进化过程中来断复杂化,走向高度分化的有序状态,这种进化的力量是违反熵增的自然规律。可以说我们人类的行为都在“反熵增”。
人的自我改变本质上也都是走在“反熵增”的路上 ,从一张白纸通过学习,有很多的认知,了解很多事物的规律,学会控制自己,学会与人、与环境和谐相处,学会用工具、规律去改变环境……。
回到我们的主题 :人为什么那么难改变?
本质是我们在用个人的力量去对抗“宇宙法则”,每天的学习(归纳法、演绎法)、实践和创新,每一次的努力、纠结、奋起,都是在跟循规蹈矩、幽影潜行的自然法则相向而行。 悲壮之中,也有积极的力量。
认清这个本质,对我们更好的优化自己,更好的心灵成长,更好的改造与适应环境会有更积极的意义。
沮丧、失落的时候,告诉自己: “没关系的,我这是在跟自然法则对抗,我现在已经很牛了” 。
“熵增定律”为何被称为最让人沮丧的定律?
因为这个定律揭示了万物终将会灭亡,生命终将会消失,比较消极。
因为这个定律指的是人从出生到死亡,之后不再重生的过程,这就是所谓的熵增定律,所以会让很多人沮丧。
因为这个定律描述的含义就是,时间会让所有的东西全部消逝,所以这会让人非常的绝望。
这个定律说的就是我们的地球或者是宇宙必然会走向不可逆转的毁灭。所以听到了之后就会让人感觉到特别沮丧。
熵增定律又称为热力学第二定律,他的意思指的是,用于揭示事物总是从有序到无序的方向的一种发展,可能很多人都不明白这到底是什么意思,他指的就是在孤立系统下,熵值是不断增加的,当他达到最大数值的时候,系统就会出现严重混乱最后走向死亡,用一个很好的例子解释,就是一杯100度的开水为什么放到最后,放着放着就凉了?为什么水只能从高处流向低处,为什么落叶的树叶最后会成为土地的肥料,而不是重新长出一棵树。说白了就是从生到死、死亡之后不再重生的一个过程,所以这就是为什么熵值定律会被称为最让人沮丧的定律。?
1、宇宙不是永恒的,灭亡是最终归宿
我们可以拿喜马拉雅山的冰山来做一个例子,近年来,随着地球平均温度的上升,喜马拉雅山的冰山在不断地溶解融化,甚至到最后所有的冰川可能会消失,这也使得人心惶惶,众所周知导致喜马拉雅山冰川加速融化的最重要原因就是因为气温的升高,但是我们人类却仍旧没有办法在不产生其他影响的情况下,来维持喜马拉雅山的冰山不再溶解,锁住其水源,而熵增定律断绝了人类对宇宙永恒的幻想,也让地球上的人类了解到这么一个现实,那就是人类永远都无法避免从生走向死亡的命运,所以当下我们能够做到的事情,只能呼吁全人类低碳环保,尽量不要让地球的平均气温再度升高,以此来抵抗熵增定律。
2、抵抗熵增,只能让灭亡来得晚一点
如何去生动的解释这一点呢,比如说你每天锻炼身体去跑步,这就是耗散结构,为什么这么说呢,你每天跑步多了,身体的能量就会变多,把它耗散了,就会变成肌肉了,就能变成坚强的血液循环,而能量的消耗导致你身体的其他病根都会消除,身体也变苗条了,病状也消失了,这就是耗散结构,而我们平时通过锻炼来反抗熵值的增加,以此来抵抗熵值,就是让事物从无序到有序走的更缓慢,当然了,结果都避免不了灭亡,我们只是减慢了灭亡的速度而已。
熵增定律为什么可怕
熵增定律可怕的原因:可判断得知人类的终点和宇宙的终点,让人不明觉厉。
人们之所以会将熵增定律认为是可怕的,其实就是因为几乎世间万物都避不开这个定律,最典型的就是企业,如果企业中没有新的血液注入。
比如优秀的员工,创新的科技等,那么公司就很容易陷入僵化的管理氛围,从而最终走向无序和灭亡,而这个过程是除了引进外部势力外,无法用其他方式解决的。
熵增定律也是一个让人绝望的定律,如果把整个宇宙想象成一个孤立的系统,那么宇宙的熵就会越来越多,直到宇宙不在进行能量的交换。
如果没有能量的交换宇宙就会停止运行。这就是“热寂说”。熵达到最大值,不再增加,全宇宙达到热力学平衡,处处均匀,时间就会失去意义。
熵增定律本来是热力学中的一个基础定律,它主要是表述热量只能从高温部分传输给低温部分的无法逆转的过程,其中熵就是物体最为混乱的状态。
所以如果没有外界力量的输入那么原本的事物就会很快处于一个混乱的状态,而熵的增长是一个不可逆的过程,所以这个定律也被认为是物理学上最绝望的定律。
熵增的描述:
①物理定义:它是由“有序”向“无序”自发变化的过程。
②热力学定义:熵增加,系统的总能量不变,但其中可用的部分减少。
③统计学定律,熵衡量系统的无序性,熵越高的系统越难描述其微观状态。