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既然宇宙的规律是熵增,为什么尘埃还要聚集成星体,有规律的去运行?
宇宙,存在,能量既然宇宙的规律是熵增,为什么尘埃还要聚集成星体,有规律的去运行?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
太空中微小的尘埃会形成星云,在物质云中,粒子彼此吸引,黏附,在引力的作用下逐渐聚合,由于自身的非均一性和外力作用而自转。它的规律,是天体间就有引力相互作用。
回答于 2019-09-11 08:43:50
“人终究会死,那么人为什么还要出生?”
热力学第二定律熵增定律从数学角度讲就是一个概率统计论。而且事件的发展都有一个过程。从诞生到灭亡,从稳定趋于混乱。混乱才是平衡。
事物随机的发展趋势都是往概率高的方向发展,但并不代表几率低的结局就不会出现。例如往清水中滴入一滴墨水,墨水最终会均匀分布而不是聚在一起。热铁块和冷铁块放在一起最终两个铁块温度会一样。这些看似理所应当的常识其实涵盖了最基本的规律。
举个例子,我们将四个小球随机放入两个盒子中,有多少种结果,概率分别是多少。简单的计算就会发现,出现两个盒子个各两个球的概率最高。而一边3个一边1个的概率很小。而当我们把小球的数量增多去做这个实验就会发现趋向两个盒子球数一样的结局会成为一种必然趋势。
回头看刚开始的两个例子,墨水分子,和热铁块中的电子就好比这些小球,当有了新的空间时它们会趋于均匀的分布。也就解释了为什么墨水均匀了水,而不是局部聚在一起;铁块最终是一样热,而不是一会左右两块交替着热。这也就是为什么我们玩斗地主手中的牌大部分时间是一串电话号码,而不是两王四个A,因为混乱出现的概率更高,是一种必然趋势。
这个由微观量子组成的世界并不是偏爱混乱,而是混乱出现的概率比有序要高得多,有序的系统虽然几率低就象小球1:3分布,但也是会出现的。所以宇宙会趋向于混乱,这就是熵增定律。
回答于 2019-09-11 08:43:50
熵增是热力学第二定理,是玻尔兹曼对人类的卓越贡献。当时由于得不到认可,他选择了自杀。对于熵增的正确理解,必须明确2个要点:
1)熵增是统计学结果,个别熵减案例的出现并不矛盾
2)熵增是以”整个宇宙为封闭系统”而言的,但在宇宙的内部子系统中,发生熵减的物理过程是正常的,因为伴随着这个过程,其它子系统会增加熵。
恒星及星系的形成正是如此,宇宙最初经历了”暴涨”之后,由于量子涨落的存在而导致密度分布的微小不均匀,在引力的吸聚作用下逐渐形成了团状的物质结构,这正是星体形成最初过程。当团状结构大到一定质量之后而引发氢聚变从而产生了恒星,星系结构也与此类似。这一切皆是万有引力的结果,不违反任何物质规律,与熵增并不矛盾!
熵增在近代科学史上的产生了两大突出的贡献:
1)时间之箭:时间为何是单向的?目前所有的物理定律都具有时间反演对称,这种矛盾也许只能用熵增来科学地解释。但目前尚未有定论
2)黑洞居然具有熵,而且最有宇宙中同类结构中的最高熵值。这是贝肯斯坦、霍金等一代巨匠们的惊人贡献
熵增已成为了人类共识的热力学第二定理,成为了宇宙运作的秘诀之一。玻尔兹曼可以安息了!
回答于 2019-09-11 08:43:50
事实上这种看上去的“矛盾”在我们身边也经常出现,就是整体与局部的关系,整体的方向可能与某个局部方向相反,但某个局部的方向相反并不影响整体的属性!
比如说,人类科技整体肯定是向前发展的,但不排除某个国家地球在某个时间段的发展是倒退的,这种情况会经常出现!
还有,我们都知道宇宙在超光速膨胀,但并不意味着宇宙的每个地方都在膨胀,比如说银河系和仙女座星系反而在相互靠近,这是因为引力的作用,但这种相互靠近并不影响宇宙膨胀的大趋势!
熵增原理也是一样,宇宙这个封闭系统的熵值总体是不可避免地增大的,但宇宙的局部可以出现熵减得情况,不过在熵减的同时肯定会有更大的熵增出现!
举个通俗的例子,你的家里几天不打扫,肯定会变得很脏很乱,这就是熵增的体现,万物总是趋于混乱,但如果你把家里全部打扫一下,家里干净了(可以理解也熵减),但打扫的过程你一定会释放很多能量,结果就是制造更大的混乱,也就是熵增,只不过这种熵增你很难直接观察到!
而宇宙星尘天体的形成也是一样,在某个局部由于引力的作用会形成各种有序的天体(熵减),但从长远来看,万物总是会趋于熵增,任何宇宙天体最终都会消失不见,彻底走向无序!
回答于 2019-09-11 08:43:50
我们这个宇宙就是外星人用粒子对撞机撞出来的,哈哈哈哈
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