什麼是熱寂說,什麼是熱寂說?熱寂說是對還是錯?

時間 2022-02-24 10:50:21

1樓:左老師講物理

誰說熱寂說是錯誤的?熱寂說從19世紀被提出,至今一百多年來被無數科學家和哲學家爭論不休,但卻沒有任何人能證明它是錯誤的,對熱寂說產生最大沖擊的應該是宇宙大**理論。宇宙大**理論從一個層面說明了熱寂說不嚴謹,但是宇宙大**理論推出的結局並不比熱寂說的結局好。

根據宇宙大**理論,宇宙要麼無限膨脹,要麼膨脹到一定程度開始收縮。無限膨脹的結果就是宇宙一片冰冷,不能存在生命,收縮的結果是宇宙毀滅。所以很多人稱宇宙大**理論是個倒了頭的熱寂說。

大部分人都說把熱力學第二定律推廣到宇宙是不嚴謹的,因為這把宇宙看做了孤立系統,可是從來沒有人能證明宇宙不是個孤立系統。因此光憑這一點是遠遠推翻不了熱寂說的。否則也不會有一百多年的爭論了。

2樓:匿名使用者

2023年克勞修斯把熱力學第二定律推廣到整個宇宙,提出了所謂「熱寂說」。認為「宇宙的能永遠守恆,宇宙的熵永遠增大」,「宇宙的熵趨於極大,宇宙越是接近這個熵的極大的極限狀態,進一步變化的能力就越小,如果最後完全達到了這個狀態,那就任何進一步的變化都不會發生了,這時宇宙就會進入一個死寂的永恆狀態」。

「熱寂說」的錯誤主要在於把科學規律無根據地外推,以致把宇宙看成為一個孤立系統。恩格斯在《自然辯證法》中指出:「放射到太空去的熱一定有可能通過某種途徑(指明這一途徑,將是以後自然科學的課題)轉變為另一種運動形式,在這種運動形式中,它能夠重新集結和運動起來。

因此,阻礙已死的太陽重新轉化為熾熱的星雲的主要困難便消失了」

什麼是熱寂說?熱寂說是對還是錯?

3樓:斐鴻志

2023年克勞修斯曾表述這樣的思想「宇宙的能永遠守恆,宇宙的熵永遠增大」,「宇宙的熵處於極大,進一步變化的能力就越小,如果最後達到極限狀態,那就任何進一步的變化都不會發生了,這個宇宙將進入一個死寂的,永恆的狀態」克勞修斯的表述便是「熱寂說」的最初由來。

現在的宇宙學和宇宙發展的客觀事實都說明了「熱寂說」是錯誤的,這似乎說明熱力學第二定律與宇宙學不相容。

熱力學與宇宙學相容的關鍵之一是宇宙在膨脹。

考慮一種簡單情況,在一定空間裡有兩種物質,比如一種是輻射,一種是粒子。(在高一物理教材的緒言中有這樣一段話:在宇宙大**的開初,有的只是極高溫的熱輻射和其中隱現的高能粒子……)如果兩類物質的溫度不同,即輻射溫度tr≠粒子溫度tm,顯然,按照熱力學,經過一段時間後將會是tr=tm。

可是如果上述空間不斷膨脹,結論會完全不同。膨脹會使各類物質的溫度降低,一般來說,不同物質的溫度隨著膨脹而降低的速度不一樣。輻射溫度隨膨脹降低得較慢,而粒子則較快。

這就是說,隨著宇宙的膨脹,原來溫度相同的兩種物質會變得不同,即tr>tm,產生溫度差,有人會說這個溫度差不能保持,它們將由輻射和粒子之間的碰撞而消失,最後達到熱平衡。

熱力學與宇宙學相容關鍵之二是引力理論。

一箱氣體,其中包含許多分子,如果氣體分子分佈不均勻的,按熱力學第二定律演化的結果氣體分子分佈是均勻的,但是同樣是這箱氣體,如果氣體分子之間的引力作用不可忽略,而且起主導作用,結果將完全不同。假定氣體分子的分佈開始是均勻的,在沒有引力時,這是平衡態,而在引力的主導作用的條件下,均勻分佈狀態並不是穩定的。因為在某個局域內,由於某分子的雜亂無章的運動會使某個局域的密度會變得稍大一點,則這個局域的引力將會變得更強一些,這就會吸收更多的物質,形成更大的密度,這就是破壞不均勻。

在宇宙範圍內引力是主導的,所以哪怕是宇宙開始時是均勻的,無結構的,它也會產生出非均勻的有結構的狀態。各種尺度的天體,就是依靠這種非均勻化的過程聚集而成的。從早期的均勻宇宙到現在非均勻宇宙就是這樣演化的。

為什麼宇宙並不象熱死預言那樣從複雜到簡單,而是由簡單到複雜?因為有引力。

為什麼宇宙並不象熱死預言那樣從有序到無序,而是從無序(混亂)到有序(有結構)?因為有引力。

為什麼宇宙並不象熱死預言那樣從非熱平衡到熱平衡,而是熱平衡生成非熱平衡?也是因為有引力。

由於引力的存在,熱寂說已成為歷史的一頁,為什麼引力有「迴天之術」,保證著宇宙的進化?因為至今還沒有一個完整的引力理論,所有這些問題尚有待解決。

4樓:

熱寂」說是19世紀中期英國物理學家開爾文和德國物理學家克勞修斯根據熱力學第二定律所作的宇宙學推論。該理論認為,整個宇宙是朝著單一的方向變化的,宇宙中一切機械的、物理的、化學的、電磁的、生命的等等各種能量,最終將全部轉化為熱能。而熱又總是自發地從高溫部分流向低溫部分,直至到達溫度處處相等的熱平衡狀態為止。

按照克勞修斯的說法,「宇宙的熵趨向於極大。宇宙越是接近於這個熵是極大的極限狀態,進一步變化的能力就越小;如果最後完全達到了這個狀態,那就任何進一步的變化都不會發生了,這時宇宙就會進入一個死寂的永恆狀態」。

至於它究竟是對是錯,只有經過時間的檢驗了

「熱寂」是什麼?宇宙將來「熱寂」的可能性多大?

5樓:看見科學

科學家認為,只要等待足夠長的時間,與原子和中子以及電子一起構成原子的質子就會自發地分解成亞原子粒子,所有普通物質消失的時間被計算為10的40次方年。除此之外,將僅保留黑洞,甚至在大約10的100次方年後它們也會蒸發掉。此時,宇宙將接近真空,由於宇宙的膨脹,剩餘的粒子相距很遠,並且很少相互作用。

這就是宇宙的真正死亡,被稱為「熱寂」。

宇宙熱寂是什麼意思?宇宙最後有可能熱寂死亡嗎

6樓:英語默寫

熱寂理論(heat death)是猜想宇宙終極命運的一種假說。根據熱力學第二定律,作為一個「孤立」的系統,宇宙的熵會隨著時間的流逝而增加,由有序向無序,當宇宙的熵達到最大值時,宇宙中的其他有效能量已經全數轉化為熱能,所有物質溫度達到熱平衡。這種狀態稱為熱寂。

這樣的宇宙中再也沒有任何可以維持運動或是生命的能量存在。

宇宙不但不會死,反而會從早期的熱寂狀態(熱平衡態)下生機勃勃地復甦假定有兩類物質,一類是輻射,另一類是粒子,輻射溫度tr與粒子溫度tm不一樣。那麼,按照經典熱力學,經過一段時間以後,tr與tm必定相同。這是在靜態空間中做出的結論。

然而,假如上述空間是膨脹的,結論就完全不同了。由於在膨脹過程中,不同物質的溫度降低的程度不一樣,輻射溫度降低較慢,粒子溫度降低較快,就會造成tr大於tm而產生溫差。這與經典熱力學的結論正好相反。

雖然這個溫差會由於輻射與粒子之間的碰撞而消失,以至達到熱平衡,但是由於達到平衡所需的時間比宇宙膨脹所需的時間要長,因而輻射和粒子之間就永遠不可能達到熱平衡。此時系統的熵儘管不斷增加(這與熱力學第二定律相符),但它離平衡態卻越來越遠。而宇宙中發生的正是這種變化。

另一方面,宇宙膨脹的原因是由於引力的作用。有引力作用的熱力學與無引力作用的熱力學得出的結論完全不同。在不考慮引力的經典熱力學中,加熱則體系升溫,冷卻則體系降溫,熱容量是正值。

而在一個自引力體系中情況剛好相反,加熱則體系變冷,放熱則體系升溫,熱容量是負值。而負熱容物體的存在對於熱力學來說具有根本性的影響。在一個體系中,如果同時存在著正熱容物體和負熱容物體,那麼這個體系就具有極大的不穩定性。

稍有擾動,平衡就會徹底遭到破壞而產生溫差。只要有自引力體系存在,原則上就不存在穩定的熱平衡,而宇宙間的天體或天體系統大多數正是這種自引力系統。儘管自引力系統中熵是增加的,但由於沒有熱平衡,因而熵的增加是無止境的,永遠都沒有極大值。

[21]因此,「熱平衡的存在對整個熱力學是至關重要的,熱平衡是熱力學的出發點。而對於引力起決定作用的體系,實際上不存在熱力學意義上的熱平衡態,而是不穩定的狀態」。([15],p.

92)這種現象在靜態宇宙模型中是不可能發生的

7樓:天狼島

物質和能量之間可以相互轉化的,也就是說,物質的最基本的單位是能量,而能量也可以轉化為物質。原子彈就是一個例子,熱寂是能量全部轉化為了物質,這種可能性是有的,但是時間是無限迴圈的(參考《廣義時空相對論》 宣告這本書只是對廣義相對論的解說及完善 ),最終又回到一個奇點,宇宙大**又重新開始,所以沒有可能。相信我!

8樓:

「熱寂說」是依據熱力學第二定律得到的結論,其主要意思是:如果將整個宇宙作為一個孤立系統的話,那麼,根據熱力學第二定律的熵增原理可知,整個宇宙的熵(產)將不斷增加,有效能不斷損失,宇宙溫度將不斷趨於均勻一致,最後,宇宙每一點都具有相同的溫度(相同的壓力、相同的物質、相同的密度……),宇宙沒了差別,就沒有了動力,宇宙因「熱」(指熵增)而一片「寂寞」,宇宙「死亡」。但很快有人進行了反駁:

從產生過程來看,熵增原理是在對熱機效率的研究和實驗事實的基礎上得出的,但隨著人們對客觀世界認識的深化,熵增原理的適用範圍也會隨著逐漸拓寬。然而,這種拓寬不是隨心所欲的,必須用足夠的事實和理論根據加以支援,否則便會失之毫釐,謬以千里。下面就對熵增原理的適用範圍做出總結。

熱寂和凍滅的區別是什麼

9樓:諸城巨集科機械****

熱寂可以看成 你端了一杯咖啡卻不小心燙到自己,失手打碎了杯子,於是 杯子裡的世界毀滅了。。凍滅可以看成 你端了一杯咖啡,想到上次的教訓,於是把杯子放在了冰箱裡,然後你工作起來忘了,後來看到杯子裡別凍成冰塊了,你不想喝了,就把凍成冰塊的咖啡扔了,於是 杯子裡的世界又毀滅了。。。

10樓:

區別是「溫度」,理論基礎也不一樣。

熱寂,基於熱力學定律,即熵增的推測,最後的結果是所有能量轉為熱能,所有物質變成光子或其他基本粒子在全宇宙均勻分佈,宇宙處於什麼都不會發生得平衡狀態,所有地方的溫度一模一樣,像一條「溫暖」的毛毯,具體這個溫度是高是低取決於總體能量,物質密度和宇宙膨脹或收縮後的具體狀態,熱寂時已經不存在「膨脹」了。現在的大多數證據難以支援宇宙是個獨立系統或者說宇宙可能存在平衡狀態,所以熱寂的狀態雖然很理想,但基本不太可能達到。

凍滅,冷寂,或者說大寒冷,是基於宇宙誕生之始源於大**的後續推測。大**導致物質擴散,物質和引力決定產生兩種可能,一種是永無止境的擴散;一種是擴散到一定程度,引力再次佔得上風開始進行大收縮(我個人認為最浪漫的可能,but……)。後者宇宙可能再次變成奇點,再**再收縮(收縮的過程甚至可能時間都會倒流)永無止盡,但目前的觀測基本否認了後者存在的可能,相反宇宙膨脹的更快了…………而不斷的膨脹則會導致你所說的凍滅,廣袤的宇宙不停的擴張拉扯,到最後所有的物質燃燒殆盡,宇宙遍地是這場大**的殘渣,沒有一絲一毫剩餘的熱量,變成了絕對零度的世界,分子不再進行熱運動,宇宙再也沒有「熱」或者「溫度」的標準,一片冰冷。

更不幸的宇宙遠不止以這兩種可能結束自己的生命,還有大撕裂(暗能量無限增加佔領整個宇宙),大轉變(假真空的前提下,真空衰變,所有真空跌落到更深層次真空狀態,一切物理條件,常數,物質反應,全部重新洗牌),宇宙的不確定性(他想發生什麼就發生什麼,歷史上這種事時常發現,現有觀測推翻已有資料,理論都是不斷完善的)

以上全文是出於我對部分文獻與科普的考證,以及運用個人知識層次的推測與完善,不具有權威性,所以不建議直接引用。

07012018       regulus

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