趣趣阁 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。”

趣趣阁推荐阅读:唐羽穿越成太子的小说特种兵之种子融合系统玄武裂天从我是特种兵开始一键回收从火凤凰开始的特种兵逍遥小憨婿调教妖孽暴君:军火狂后大明:弃婴开局,老朱求我当皇帝大乾憨婿大唐秦公子重整山河,从穿成宋钦宗开始奋斗在沙俄唐朝好地主水浒:什么靖康?不存在的以三国为基,铸至高圣朝贞观俗人唐朝好地主:天子元从从李元芳开始寒门书生,开局捡个便宜小娇妻樱花之国上的世界末日大明:家妻上将军李世民:逆子!你怎么让她怀孕了亮剑:我有一间小卖部赘婿三国:从拯救家族开始风起陇西大明:我重生成了朱允炆朕真的不务正业大文豪公子凶猛丛林战神隋唐大猛士不明不清最强之军火商人帝国皇太子,老子不干了!叶宁罗舞苏倾城小说盘点败家皇帝,开国太祖们傻眼了大召荣耀曹操的痞军师九州,开局忽悠项羽做我哥大明,我的老丈人是卢象升逍遥暴君隋末绝品兵王篮坛大流氓武炼巅峰开局召唤李儒与黄忠开局一书生:从敬夜司狱开始落榜当天,娶了个郡主娇妻回家吃货唐朝锦衣黑明
趣趣阁搜藏榜:洪荒之吾为帝尊白马踏西风推背图之大唐帝国大明皇家维修工疯鼠重回北魏相公,陛下又请辞啦三国:因长得帅被小乔捡回了家雉朝飞之铁骨柔情大唐:咸鱼的我被李二看穿了内心风起刈羽大明之我真不想当皇帝啊抗日之活着再见备前宰相装傻三年:从状元郎到异姓王三国:我与我父,喝退十万曹军纵横图大明之崇祯大帝当云天明穿成林如海太岁官婿既然重生了,这个皇位必须我来坐异世召唤之帝者为尊大秦规划师未央金屋赋岳氏传奇之逆世护宋水浒:换天改道黄金时代,风云二十年三国:开局反了汉灵帝魔兽争霸之天下竞技隋兵霸途精灵之守灵人1855美国大亨神医毒妃逆天改命最强黄巾大明永乐,从教导皇孙开始水浒:灌口李二郎传我就是能投进太子驸马逍遥小地主大神,来淘个宝呗!明左回到原始社会当大酋长了解历史之大汉王朝重生之王爷的奋斗明末灾年,我有一个中药交易空间大唐:我辩机,誓死不从高阳回到古代搞工业错妻:入赘半年你说我认错媳妇了曹操刘备,那些美人是我的架空历史:从天道盘点意难平开始
趣趣阁最新小说:吾名曹彬,老大乃大汉宋王赵匡胤泥头车穿越,从杀敌升级开始称霸穿越古代:目标从吃饱饭开始!考工鉴玄:大胤司天策潜龙起西凉我在清末兑军火,从马匪到东北王永历:从流亡到万国来朝撕夜之撑伞人我在大明打造日不落帝国红楼:从养子开始封侯拜相大明新政1582三国:我,刘禅,绝不投降!重生之木匠觉醒:大明自救指南视频通古代,给皇帝们些现代震憾天幕:从带老朱看南京大屠杀开始霸总娘子和她的咸鱼赘婿孤城白发:从安西碎吐蕃开始重生三国不演义钢铁雄心:护国公的异世伟业明祚再续:汉王的续命棋局从瓦岗到长安,开局一个土匪窝大唐:逼我和离李秀宁?我娶无垢太阳能手机:我在大明攀科技历代复仇故事集三国:汉旗不倒,五虎女伴身旁大秦:十六年蛰伏换一次惊世登场三国:智斗三国:隐麟诸葛庆朱标:从洪武元年开始摆烂白石传奇玄国志躺平钓鱼咋无敌了我是大明球霸英雄令权倾天下:大启风云大明卢象升逆命玉麒麟乱世卒行重生之建文大帝铁血红楼:忠勇侯重生汉末:江东我为王百花太子:姑娘越多我越强吾妻观音奴隋澜,我为擎天白玉柱五胡不乱华女奴隶,公主,女帝,都是我的!开局一颗布洛芬,救活大明马皇后大秦:准备造反,才知岳父是祖龙穿越之我在古代混上了公家饭前秦:从太学生到乱世枭雄长生纪:穿越从老太监做起