方浪书院 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

“为什么?”许多人不禁问道,“这并不违背能量守恒定律。”

“是的,第二类永动机并不违背能量守恒定律,但它却违背了另一条定律。”马哨停顿了一下,“这条尚未被明确的定律正是我今天的演讲主题——热力学第二定律。”

他说的是“尚未被明确”,而非“尚未被发现”。

与其它学科相比,热力学的发展似乎更接近于渐进式。比如能量守恒定律,部分科学家早就隐约意识到了,只是最近几年才被明确下来。

热力学第二定律也是,一些敏锐的物理学家同样已经隐约意识到了这条定律的存在,只是说不清楚,隔着一层薄薄的窗户纸。

此时的物理学家们只要再回头仔细审视卡诺定理,就不难意识到热力学第二定律的存在。

事实上,在原本的历史中,两三年之后,在重新审视卡诺定理之后,克劳修斯和开尔文就会分别给出他们对这条定律的理解。

而如今,克劳修斯和开尔文显然没有这个机会了,马哨会把热力学第二定律讲个通透。

“第二定律?”法拉第不禁说道,“听上去很有意思。”

马哨说:“第一定律告诉我们,能量不生不灭,而只能被转移,而第二定律讲的则是能量转移的规则——能量并不能随意地转移。”

“大自然对我们的限制总是比我们想象得要多。”他插了一句。

“关于这种规则,直白地讲,就是不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。”

“在知道了热力学第一定律之后,我们回头看看卡诺定理,不难发现,热力学第二定律其实是卡诺定理的前提,只有它成立,卡诺定理才能成立……”

台下议论纷纷。

能量守恒定律告诉人们,热和功是等价的,可以互相转化,而卡诺定理描述的热和功却并不完全相同,功可以完全地转化为热,反之却不行。

如果能量守恒定律和卡诺定理都没错,那么显然,还需要另一条定律来支撑这个体系,也就是热力学第二定律——能量虽然可以互相转化,但却有方向的限制。

这个道理并不复杂,经马哨这一说,很多物理学家都明白过来。

“原来如此!”

“一点都没错,如果没有这条定律,卡诺定理就无法成立了。”

“这确实意义关键,绝对可以算是热力学第二重要的定律。”

“该死,前不久我也注意到了这个问题,可是我居然没有细想!”有几个物理学家懊恼不已,“上帝啊,我错过了什么!”

“他可真是个幸运的家伙!”一些人看着台上的马哨,不禁酸溜溜地说道。

显然,他们认为发现热力学第二定律是运气使然。

这倒也没错,如此粗糙叙述的物理定律确实没什么技术含量,难以让人心服口服。

于是马哨继续说道:“当然,这只是一个粗糙的描述,它看上去不像是物理的定律,而像是哲学的格言。”

“就像牛顿的着作,物理是哲学和数学的结合……因此,为了使它成为真正的物理定律,我们需要用数学语言进行阐述,我们要引入一个可以计算的概念——熵。”

“熵?”台下的人们一头雾水,尝试重复这个拗口的名字。

马哨没有使用他前世所知的熵的英文名,而是用了阿帕奇语里的“原劫”,灵谕教的宗教术语,英国人自然会觉得拗口。

“这是个阿帕奇词语,意思是‘原始的劫难’,类似原罪。”他解释道,“事实上这确实也是一个宗教词语,我的族人为这个词语赋予了一些宗教概念。”

“阿帕奇人信奉什么宗教?”人们难免感到好奇。

于是马哨先是大致介绍了一下灵谕教,然后话锋一转:“当然,我并不是很提倡宗教,我一直在建议人们遵循更理性的思维方式……不管怎么说,至少在这里,一场物理学会议上,我们还是少谈些宗教话题吧。”

毫无疑问,马哨描述的宗教勾起了人们的好奇心,这也是他想要的。

但他没有多说,毕竟他不能做传教士,眼下也不是传教的场合。

“在这里,原劫或者说熵,是一个纯粹的物理上的概念。熵的内涵很复杂,从几年前想到它,一直到现在,我对它的理解不断被修正。”

“首先,我们来回顾卡诺的工作。”

说着,马哨再次转过身,在讲台后面的黑板上写下一些公式。

“我们可以对任意热循环过程做微分,将其约化为由大量卡诺热机叠加而来的热循环过程。接下来,根据卡诺的结论,我们得到这个结果……”

对于在座的许多物理学家们来说,这些都是他们熟悉的内容,不难理解。

当然,那些不懂微积分的物理学家除外——确实有这样的物理学家。

比如法拉第的微积分水平就很值得怀疑,大概率是不懂的。

法拉第出身贫寒,没有受过多少正规教育,远非一个精通数学的物理学家,他的工作基本都在实验领域,是出色的动手能力和物理直觉让他成为了一流的物理学家。

可以说,在同段位的物理学家当中,法拉第的数学水平可能是最差的那一个。

数学上的短板,也是他未能将电磁学的研究更进一步的原因,好在不久之后,年轻而又天才的麦克斯韦将替他完成这项使命。

片刻之后,马哨将公式中的一个变量圈出来,说道:“这个变量,或者说状态函数,就是我所说的‘熵’。”

他圈出来的变量自然是克劳修斯熵,这也是“熵”的最早定义。

“……现在,我们不难发现,对于一个孤立系统而言,它的熵是一个无法减少的数值,熵变必然大于等于零。熵无法减少,便是反映了能量转化的方向性。”

“这里的不等式,也即热力学第二定律的数学表达。”他指着黑板上的克劳修斯不等式。

这一通操作下来,在场的物理学家们不得不服了。

如果说,发现热力学第二定律可以靠运气,但从这条定律中提炼出数学表达式,没有一番扎实的功底是万万做不到的。

“熵……我想用不了多久,这个词就会出现在所有的教科书上了。”汤姆森感慨地说。

“一个伟大的发现!”法拉第不禁拍手称赞,虽然他看不懂数学推导的过程,但凭借着超凡的物理直觉,他无疑感受到了熵的奇妙之处。

“啪啪啪——”随着他的掌声,其他物理学家也纷纷跟着鼓掌。

“谢谢。”马哨笑了笑,礼貌地回应着。

然而随后他便收敛了笑容,话锋一转:“不过,这并不是我最终的思考结果,也远不是热力学第二定律的真正面貌。”

掌声迅速平息,人们安静而又诧异地看着他。

在他们看来,刚刚的演讲已经称得上是物理学的典范,然而马哨却告诉他们,这并不是结果?

面对着众人疑惑的目光,马哨神色平静,缓缓说道:“我们用数学表述了热力学第二定律,但是我想你们都注意到了,‘熵’这个概念似乎还没有实际的物理意义与之对应。”

“这个问题困扰了我许久。经过长期的思考,我得到了一个比较满意的答案,正是因为这个答案,我才会将该变量命名为‘熵’——阿帕奇语中的‘原劫’,一个象征着无尽劫难和考验的概念。”

停顿了一下,马哨又道:“接下来,我们来探讨‘熵’的本质。”

方浪书院推荐阅读:史上最强练气期方羽上唐小柔无敌小兵三国行这个书生不能惹名门医女我的谍战岁月三国:我吕布一口真气可灭万军开局十选三,召唤十神将称霸异世极限保卫捡到一只始皇帝帝国雄心穷不拉几的李二大唐双穿:小兕子是我的!大康:皇帝老儿非要我当驸马晚唐余晖史上最强庶子在下首席谋士,只是有点缺德大乾憨婿从我的团长开始抗日砍不平三国江东霸主扛着AK闯大明悠闲王爷,太子的一生之敌召唤系统:从土匪开始称霸天下大秦:殿下,天凉加件衣服吧都穿越了,谁还娶公主啊?造反!宋晋府录天下兴亡红楼之万人之上大明:舞弄乾坤三国:东归志!渣男娶平妻?那就把婆家搬空了吧帝王战场:我朱厚照,就喜欢横推锦衣状元朱浩三国我为尊刘大耳的春天至尊神医之帝君要下嫁重生南宋,泼皮称帝传红楼:从今以后,我就是贾琏枌榆草木长朱元璋:咱大孙有帝王之姿从勃兰登堡到神圣罗马帝国天命玄鸟,华夏始焉惜芳时帝王霸宠:爱妃哪里逃!仙人只想躺着震惊,我居然穿越成了大唐小地主我是科技之王穿越之直播大唐包青天之奇案新妖孽兵王盛宠娇妃大文豪
方浪书院搜藏榜:抗日之铁血狂兵大唐:误会了我不是你爹!万历四十八年疯鼠篮坛传奇崛起人在大隋,开局曝光穿越者身份皇帝直播间刺明大明:我真的不是皇长孙南明日不落穿越之我在流放中逆袭瀚海唐儿归吕布有扇穿越门劫貂蝉我从未见过如此厚颜无耻之徒篡儒大明:我朱雄英来了盛宠医妃刷视频给老祖宗们看新时代大明:朱元璋是我干爹恶明三造大汉,蜀之汗马特种兵穿越大明,抢座银山夺天下毕业后,忽悠大家去当雇佣兵凡尘如梦三国:我可以编辑剧本三国群雄乱舞大明:我的母亲把朱标揍惨了逼我去和亲,国库空了你哭啥?大宋河山三国:开局黄巾渠帅,阵斩关羽从靖康开始开局退婚后女帝要我做夫君藏武魂穿林冲,我化身杀神杀穿水浒汉鼎王妃想和离,王爷却是穿越人光荣使命1937我死后,给老朱直播大明烽烟再起德意志涅盘穿越之权御天下三国之汉室再兴弃妃种田:病娇王爷倾城宠替嫁之农门福妻特种兵之开局震惊唐心怡三国大曹贼,开局拯救杜夫人三国之开局偷袭孙策我真没想当阁老双穿门:被迫给女帝打工的那些年质子为王
方浪书院最新小说:明末:我为大明延寿七百年权倾朝野,女帝求我别反小兕子的悠闲时光人在大唐当纨绔,开局接了帝皇榜!川流不逝:我在古代修水利三国:先虐吕布,再虐关张边军凶猛杂论对话开局上海滩:我以商道破危局中国野史大甩卖1945德军团长的系统逆袭大秦帝母:系统助我改写历史大秦:我竟是始皇长公子关于冒充未来大秦丞相的那些事摸尸涨修为,成死囚的我成为并肩王历史我乱穿三国:我,曹操长子,开局屠司马不第河山陆丞相等等我!开局血洗张弘范迁徙的三国城堡扶唐胡沙录刚穿越,就在敌国公主床上新少年包青天大庆:神医系统,开局检了范妹妹大汉咸鱼王:刘禅的全球征服日记大安狂婿穿越北宋:法学骄子的逆袭之路一统天下的帝王太子当不了,那我就当暴君古人看我玩原神四海龙吟开局系统逼我当仵作:这县令断案反套路时空手环:代号025异世大城主韩氏贵公子,谈笑虏项羽三国:枭雄独白封疆悍卒乱世饥荒:从开局选妻开始系统逼我在北宋当反王我,未来诸葛亮大明锦小旗墨卿行逍遥的王爷穿越大明:爹您老了,该退位了男女互换术开局怒怼李世民:这太子我不当了穿越唐朝边关一戍卒与军行开局被闯贼俘虏,我朱慈烺不服!