简学“热力学第二定律”

最近学到一个物理学知识点,热力学第二定律

热力学第二定律是说在任何一个孤立系统里,总体的混乱程度,只会增大不会变小,直到到达混乱的最大化。

请一定要记住这个定律,因为所有的生命活着的终极使命只有一个,就是对抗它。如果有一天不再对抗它了,那生命就离终结不远了。

举个形象的例子,帮你初略地理解下热力学第二定律:请你想象这里有半杯咖啡,现在往里打入牛奶,并搅拌,会发生生命?

生活经验告诉我们,当两者开始慢慢融合,咖啡的颜色变浅,而牛奶也不再有乳白色,最后融合成一杯牛奶咖啡。

这事太常见了。那你想过下面这些问题吗:

咖啡和牛奶为什么会融合呢?在微观的分子层面,发什么了什么?

咖啡和奶的融合会停止吗?什么时候停止呢?

混合了的咖啡和奶,还能再分开吗?

回答了这三个问题,你就大致能知道热力学第而定律在说什么了。

咖啡和牛奶接触的那一刻,这个杯子里就出现了一个新的“系统”。这个新系统形成之初,咖啡分子和牛奶分子仍然更加密集的聚集在自己的一半空间,自己人挨着自己人,比较有序。

在任何没有外力干涉的情况下,随着时间流逝,双方的分子都会逐渐向对方的空间扩散,和对方的分子混合在一起。这时候,我们看大的是咖啡和牛奶的慢慢混合。

这个过程会停止吗?

当咖啡和牛奶分子混合到最均匀状态的时候,这个系统就达到了最终的平衡。什么是最均衡的状态呢?

就是假如有一艘分子大小的潜水艇沉入这杯液体中,会看到无数多的咖啡分子和牛奶分子乱糟糟的随机混合在一起,完全没有排列规律可言。要想把这两种分子彻底分割开,已经是不可能完成的任务了。这个过程是完全不可逆的,混合一旦开始,我们就再也没有办法把牛奶从咖啡中分离出来。

这是一个不可逆的过程,此刻让我想起我们从孩童开始,有幸渐变成人,我们所吃下去的食物吸收过的营养,一直增加负熵来维持和延续我们的生命,终究有一天系统总体混乱程度达到最大化,我们也与泥土化尔唯一。

生命的尺度终究离不开物理学终极定律的的刻度。那么人类的发展史和宇宙的演进是一个不断增加过程。世界本身就是一个不断变化的的世界,现实世界没有理想中的稳定状态,哪怕是一个组织不一定能靠得住,世界唯一不变的是变化。

熵 维基百科:熵 (信息论)


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