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气体分子都在做着相对随机的、杂乱无章的运动。
分子的运动有快有慢,运动速度快的能量就高,运动速度慢的能量就低。
我们可以把气体分子的数量类比为前述案例中黄豆的数量,把气体分子可能存在的能量的状态数类比于玻璃杯的个数。
那熵的概念就比较清楚了。
很显然,气体中的分子数量越多,气体系统就显得越混乱。
并且气体温度越高,分子运动的速度越快,就代表气体可能存在的能量状态越多,气体也就越混乱。
熵增原理说的是,一个封闭系统里,它的熵永远无法自发减小,就跟一间不打扫的房间是绝无可能自发变得干净一样。
这告诉我们,如果要让一个系统的混乱程度减小,就必须输入能量,要对这个系统做功,譬如你要花力气去打扫房间,房间才能变得整洁。
熵增原理也叫热力学第二定律。
热力学第二定律有好几种表述,熵增原理的描述属于微观描述。
热力学第二定律的宏观描述说的是,热量无法自发地从低温物体传导至高温物体。
这个生活经验我们是很清楚的,冰棍放在冰箱外,一定会融化。
融化的冰棍放在冰箱外,不会自发地凝固。
根据熵增原理的推理,有一个学说,叫热寂说。
说的是宇宙最终的命运是混乱程度达到极大,不会有任何秩序。
宇宙里现在有的天体星辰都将不复存在,变成一片混沌。
这个理论说得对吗?未必,因为宇宙是在膨胀的,并且根据前文所述,宇宙的膨胀是因为有暗能量的输入,既然有能量的输入,宇宙就不能被认为是个封闭系统,便不满足熵增原理所描述的情况。
因此,宇宙的未来具体会怎样,未必如热寂说描述的那么悲观。
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