您正在安靜的環境中看這篇文章, 身體並沒有感到有什麼異樣, 而實際上, 周圍無數的空氣分子正在以每秒約500米的速度對您進行全方位地轟炸, 這個速度比出膛的手槍子彈都要快。 在任何一個物質的內部, 包括您的體內, 原子和分子也都在永不停歇地振動撞擊, 這些微粒的速度越快, 其攜帶的能量就越大, 可以想像, 在隨便一坨物質中, 由微粒高速運動而產生的能量總和都是很大的, 若能將這種“物質的內能”開發出來做功, 人類就會徹底解決能源問題, 煤、石油、天然氣等傳統能源所造成的環境污染將不復存在,
但是, 熱力學第二定律像一個緊箍咒, 限制著這類熱機的出現。 關於熱力學第二定律,
科學研究沒有禁區, 總是有人在尋找著熱力學第二定律的反例, 其中最著名的就是1871年物理學家麥克斯韋設計的一個頭腦實驗—麥克斯韋妖。 他假設了一個密閉的容器, 由一個沒有摩擦力的隔板分成AB兩部分, 隔板上有個由妖魔控制的閥門。 起初兩側溫度相同, 當高速分子由A向B運動或慢速分子由B向A運動時, 妖魔就打開閥門令其通過, 反之, 當高速分子由B向A運動或慢速分子由A向B運動時, 妖魔就關閉閥門。 久而久之, 高速分子都跑到了B區, 慢速分子都跑到了A區, 於是這個封閉系統的有序性大大增加, 而熵就大大減少了。 這只想像中的妖魔打破了“封閉系統的熵只能增加”的熱力學第二定律, 若它真的存在,
這只想像中的妖魔曾令物理學家們傷透了腦筋,
長期以來爭論不休,
直到上世紀50年代,
法國物理學家布裡淵用資訊理論驅逐了這只妖魔,
布裡淵還進一步分析了資訊理論中的熵與熱力學中的熵的定量關係, 得出了公式1bit=kln2(J/K), 其物理意義是:要獲取1bit的資訊, 其熵必定減少kln2=0.957×10-23(J/K), 其中k=1.38×10-23(J/K)。例如T為300K時,則要消耗2.87×10-21(J)的能量。資訊的獲取必須借助於一定的物質過程,而且伴隨著一定能量的消耗,不耗損能量而獲得資訊是不可能的,所以說孤立系統中的妖魔是不可能存在的。
科學不僅將很多可能性變成了現實,而且還否定了很多可能性,違背熱力學第二定律的第二類永動機就不可能實現,這早已經是科學界的共識,包括美國在內的許多國家早已不受理此類發明的專利申請。國外的那兩項研究也跟試圖推翻熱力學第二定律毫無關係,它們不過是在極微小尺度上精密控制技術的成功探索,只是實驗結構與“麥克斯韋妖”這個頭腦實驗有些形似,於是被拿來說事了,而這只小妖早已經被驅逐60年了。
轉載自 奧卡姆剃刀
其中k=1.38×10-23(J/K)。例如T為300K時,則要消耗2.87×10-21(J)的能量。資訊的獲取必須借助於一定的物質過程,而且伴隨著一定能量的消耗,不耗損能量而獲得資訊是不可能的,所以說孤立系統中的妖魔是不可能存在的。
科學不僅將很多可能性變成了現實,而且還否定了很多可能性,違背熱力學第二定律的第二類永動機就不可能實現,這早已經是科學界的共識,包括美國在內的許多國家早已不受理此類發明的專利申請。國外的那兩項研究也跟試圖推翻熱力學第二定律毫無關係,它們不過是在極微小尺度上精密控制技術的成功探索,只是實驗結構與“麥克斯韋妖”這個頭腦實驗有些形似,於是被拿來說事了,而這只小妖早已經被驅逐60年了。
轉載自 奧卡姆剃刀