191 【熵】(第1/2頁)
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“為什麼?”許多人不禁問道,“這並不違背能量守恆定律。”
“是的,第二類永動機並不違背能量守恆定律,但它卻違背了另一條定律。”馬哨停頓了一下,“這條尚未被明確的定律正是我今天的演講主題——熱力學第二定律。”
他說的是“尚未被明確”,而非“尚未被發現”。
與其它學科相比,熱力學的發展似乎更接近於漸進式。比如能量守恆定律,部分科學家早就隱約意識到了,只是最近幾年才被明確下來。
熱力學第二定律也是,一些敏銳的物理學家同樣已經隱約意識到了這條定律的存在,只是說不清楚,隔著一層薄薄的窗戶紙。
此時的物理學家們只要再回頭仔細審視卡諾定理,就不難意識到熱力學第二定律的存在。
事實上,在原本的歷史中,兩三年之後,在重新審視卡諾定理之後,克勞修斯和開爾文就會分別給出他們對這條定律的理解。
而如今,克勞修斯和開爾文顯然沒有這個機會了,馬哨會把熱力學第二定律講個通透。
“第二定律?”法拉第不禁說道,“聽上去很有意思。”
馬哨說:“第一定律告訴我們,能量不生不滅,而只能被轉移,而第二定律講的則是能量轉移的規則——能量並不能隨意地轉移。”
“大自然對我們的限制總是比我們想象得要多。”他插了一句。
“關於這種規則,直白地講,就是不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化。”
“在知道了熱力學第一定律之後,我們回頭看看卡諾定理,不難發現,熱力學第二定律其實是卡諾定理的前提,只有它成立,卡諾定理才能成立……”
臺下議論紛紛。
能量守恆定律告訴人們,熱和功是等價的,可以互相轉化,而卡諾定理描述的熱和功卻並不完全相同,功可以完全地轉化為熱,反之卻不行。
如果能量守恆定律和卡諾定理都沒錯,那麼顯然,還需要另一條定律來支撐這個體系,也就是熱力學第二定律——能量雖然可以互相轉化,但卻有方向的限制。
這個道理並不複雜,經馬哨這一說,很多物理學家都明白過來。
“原來如此!”
“一點都沒錯,如果沒有這條定律,卡諾定理就無法成立了。”
“這確實意義關鍵,絕對可以算是熱力學第二重要的定律。”
“該死,前不久我也注意到了這個問題,可是我居然沒有細想!”有幾個物理學家懊惱不已,“上帝啊,我錯過了什麼!”
“他可真是個幸運的傢伙!”一些人看著臺上的馬哨,不禁酸溜溜地說道。
顯然,他們認為發現熱力學第二定律是運氣使然。
這倒也沒錯,如此粗糙敘述的物理定律確實沒什麼技術含量,難以讓人心服口服。
於是馬哨繼續說道:“當然,這只是一個粗糙的描述,它看上去不像是物理的定律,而像是哲學的格言。”
“就像牛頓的著作,物理是哲學和數學的結合……因此,為了使它成為真正的物理定律,我們需要用數學語言進行闡述,我們要引入一個可以計算的概念——熵。”
“熵?”臺下的人們一頭霧水,嘗試重複這個拗口的名字。
馬哨沒有使用他前世所知的熵的英文名,而是用了阿帕奇語裡的“原劫”,靈諭教的宗教術語,英國人自然會覺得拗口。
“這是個阿帕奇詞語,意思是‘原始的劫難’,類似原罪。”他解釋道,“事實上這確實也是一個宗教詞語,我的族人為這個詞語賦予了一些宗教概念。”
“阿帕奇人信奉什麼宗教?”人們難免感到好奇。