| 关于热力学第二定律 可能有人会说：你怎么又研究起热力学了，答案很简单，因为热会产生辐射，而我对辐射有着特殊的兴趣。 热力学第二定律有若干种表述方式： 其1，开尔文表述：绝不可能存在一个过程，其唯一结果是从一个热源取得能量，并将它全部转化为功。 其2，克劳休斯表述：绝不可能存在一个过程，其唯一结果是能量由较冷的物体转移到较热的物体上去。 其3，熵增原理：自然过程伴随着体系熵的增加。 其4，其5，其6，...... 有人证明以上这些表述是等效的。我没有能力去证明究竟这些表述是否等效，姑且就认为这些表述是等效的。 人们通常认为热力学第二定律是适用于宇宙中一切事物的普适原理。于是，热力学第二定律获得超乎寻常的广泛应用。从物理学，动力工程，制冷工程一直渗透到化学，信息论，哲学，生物学。甚至渗透到了宗教理论。 根据热力学第二定律，可以得出推论：宇宙中高温物体的温度在不断降低，今天的人类世界之不过是宇宙降温的过程中偶然的暂时事件，温度还会不断降低，直至一片沉寂（热平衡），这就是热寂说。 对于热寂说，有很多人反对，但是反对的理由总是有些牵强，因此热寂说仍然还是笼罩在人们头上的一片阴云。 根据热力学第二定律，能量可以有品质高低之分，高品质的能量可以毫无困难地转换为低品质的能量，并且可以在转换的过程中使部分能量转化为功，而相反的过程却不可能实现。 按照另一种说法，高品质的能量意味着有序，低品质的能量意味着混沌，能量的品质高低取决于混沌的程度。有序可以毫无困难地转化为混沌，而混沌却不能自然地转化为有序。 有无数的事例证明热力学第二定律的正确性。从而间接地证明了宇宙中的能量的品质在不断地衰退。 但是，人们却有意无意地忽略掉了热的一个重要性质：热辐射是电磁波。而电磁波毫无疑问是高品质的能量。因此，我可以说：任意温度高于绝对零度的物体，都可以将其自身的热能以热辐射的形式转化为高品质的能量。这就是我的热力学第四定律。 现在还剩下一个问题，就是怎样利用热辐射的问题。如果热辐射这种高品质的能量只能产生热效应，那么我的热力学第四定律就没有意义，热辐射的高品质也就徒有虚名。不过我还是坚持认为热辐射是高品质的。微波是高品质的，微波炉里的火花就是明证。可见光是高品质的，这一点不用证明。难道只有频率介于微波和可见光之间的红外线是低品质的吗？ 于是我得出结论：高品质的能量可以多种方式转化为低品质的能量，而低品质的能量只能以热辐射的方式转化为高品质的能量。这就是我的热力学第五定律。也就是说：能量转化的过程是可逆的，但来路有多种，回路只有一条。 自然界一定可以某种方式将热辐射转化为其他高品质的能量形式。这种转化说不定就在我们身边悄悄地进行着，只不过我们视而不见罢了。探索这种转化方式，肯定会成为科学家们的重大研究课题。 我还可以得出结论：热力学第二定律的应用是有条件的，滥用会导致不可预期的错误。认识到这一点是十分重要的，就像人们不会在弹簧拉断了以后仍然使用虎克定律一样。 |