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热寂说争议
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资本主义术语“热寂说”是热力学第二定律的宇宙学推论,这一推论是否正确,引起了科学界和哲学界一百多年持续不断的争论。中文名热寂说争议外文名Heat death is controversial引用示例热寂说争议,围绕热寂说而展开的争议。首先对热寂说提出异议的,是英国物理学家J·C·麦克斯韦;他认为热力学第二定律是在我们无法识别构成一个大系统的大量微观粒子的前提下而总结出来的经验定律,在能识别微观粒子的条件下就不一定适用,因此必须限制该定律的适用范围,把它无条件推广到全宇宙并得出热寂的结论是不妥的;他设想一个被称之为“麦克斯韦妖”的小精灵,由于能对个别微观分子的运动状态进行识别,就可以从热平衡中产生出温差来;他设想,有两上充满着相同温度气体的容器,用绝热壁隔开,由小精灵控制壁上微观小孔的活门,只让所选中的分子通过,比如让快速分子都往一边而慢速分子都往另一边,这样就会使两个容器出现温差,致使整个气体的熵减少,从而使热力学第二定律失效。第二个对热寂说提出异议的是奥地利物理学家L·波尔兹曼。他建立了熵与概率之间的关系,认为熵只是可能增加,在某些异常的初始条件下,“系统的熵可能随时间减少”;他认为即使在像银河系那样大小的范围内,在短期内也会发生热平衡的涨落现象,至于在整个宇宙如此宏大的范围内,两种时间方向(熵增和熵减)是难以区分的;因此,不能从总体上说时间的方向,只能说时间某些部分有方向,而且这些方向是不一样的,这意味着整个宇宙热寂是不可能发生的。1890年,法国科学家H·彭加勒发表《力学原理》一书,提出如下观点来反对热寂说:任何力学系统的模型只能局限在有限的体积之内运动;在这个封闭系统中,从有序运动开始,经过无序运动,最后必然再回到有序状态,即最终必然回到初始状态;因此,与系统状态相联系的既定熵值,不一定连续增加,为了能回到初始状态,它必然要减少。彭加勒和另一位科学家塞米罗实际上提出了这样一种观点:热寂说的出现是由于它的提出者们采用了当时流行的力学模型法造成的;因此,在治学方法论上应当进行变革,或者承认热力学过程能够回到初始状态,或者把力学模型法根本抛弃。围绕着热寂说以及与之相关的熵增原理,世界各地的科学家们进行了大量争论。这里不能一一列举。英国的W·C·丹皮尔在1958年出版的《科学史》中写道:“把热力学的原理应用于宇宙理论,其有效性是可疑的。把从这样有限的例证中推出来的结果,应用到宇宙上去,是没有道理的,即使过去利用这些结果去预言有限的独立的或等温的体系的情况很有成效。我们这个问题比最初提出时人们所了解的要复杂得多”。
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资本主义术语“热寂说”是热力学第二定律的宇宙学推论,这一推论是否正确,引起了科学界和哲学界一百多年持续不断的争论。中文名热寂说争议外文名Heat death is controversial引用示例热寂说争议,围绕热寂说而展开的争议。首先对热寂说提出异议的,是英国物理学家J·C·麦克斯韦;他认为热力学第二定律是在我们无法识别构成一个大系统的大量微观粒子的前提下而总结出来的经验定律,在能识别微观粒子的条件下就不一定适用,因此必须限制该定律的适用范围,把它无条件推广到全宇宙并得出热寂的结论是不妥的;他设想一个被称之为“麦克斯韦妖”的小精灵,由于能对个别微观分子的运动状态进行识别,就可以从热平衡中产生出温差来;他设想,有两上充满着相同温度气体的容器,用绝热壁隔开,由小精灵控制壁上微观小孔的活门,只让所选中的分子通过,比如让快速分子都往一边而慢速分子都往另一边,这样就会使两个容器出现温差,致使整个气体的熵减少,从而使热力学第二定律失效。第二个对热寂说提出异议的是奥地利物理学家L·波尔兹曼。他建立了熵与概率之间的关系,认为熵只是可能增加,在某些异常的初始条件下,“系统的熵可能随时间减少”;他认为即使在像银河系那样大小的范围内,在短期内也会发生热平衡的涨落现象,至于在整个宇宙如此宏大的范围内,两种时间方向(熵增和熵减)是难以区分的;因此,不能从总体上说时间的方向,只能说时间某些部分有方向,而且这些方向是不一样的,这意味着整个宇宙热寂是不可能发生的。1890年,法国科学家H·彭加勒发表《力学原理》一书,提出如下观点来反对热寂说:任何力学系统的模型只能局限在有限的体积之内运动;在这个封闭系统中,从有序运动开始,经过无序运动,最后必然再回到有序状态,即最终必然回到初始状态;因此,与系统状态相联系的既定熵值,不一定连续增加,为了能回到初始状态,它必然要减少。彭加勒和另一位科学家塞米罗实际上提出了这样一种观点:热寂说的出现是由于它的提出者们采用了当时流行的力学模型法造成的;因此,在治学方法论上应当进行变革,或者承认热力学过程能够回到初始状态,或者把力学模型法根本抛弃。围绕着热寂说以及与之相关的熵增原理,世界各地的科学家们进行了大量争论。这里不能一一列举。英国的W·C·丹皮尔在1958年出版的《科学史》中写道:“把热力学的原理应用于宇宙理论,其有效性是可疑的。把从这样有限的例证中推出来的结果,应用到宇宙上去,是没有道理的,即使过去利用这些结果去预言有限的独立的或等温的体系的情况很有成效。我们这个问题比最初提出时人们所了解的要复杂得多”。
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