Saturday, February 2, 2008

一分鐘熱力學


超偷工減料系列:從自己在糟糕島的回覆copy+paste來的XD|||
(圖為WMAP所「拍」的宇宙背景輻射照片)

Q:


突然有個疑惑
系統恆趨向最大亂度,但是在太陽系的生成過程中,卻是由散佈的顆粒逐漸集聚成巨大天體,這不是亂度減小的過程嗎?難道太陽系生成反而是一個反證?

A:


系統恆趨向最大亂度沒錯,但熱力學三定律之首是「能量守恆」
而系統往往需要更多能量才能變的更亂...
一但系統可以跟外界輸出/輸入能量,
(例:太陽系或太陽系的前身可以自由地把本身的能量輻射到宇宙各角落)
在能量有限的前提下,最後能量的歸宿就取決於誰能用較少的能量達到較高的亂度

因此這世界才有溫度這玩意──溫度所表示的就是這系統需要多少能量才能增加一定量的亂度(熵)。
而這宇宙基本上除了恆星附近是非常冷的...(宇宙背景輻射不到三K)
換句話說,只要把一點點的能量送給浩瀚的宇宙就可以讓宇宙的亂度上升不少。

散佈的顆粒逐漸集聚成巨大天體時,顆粒原有的重力位能轉換為熱能,最後輻射到宇宙各地。因此雖然太陽系本身的亂度減小,太陽系以外的宇宙的亂度卻大幅上升,整個過程中宇宙的亂度依然是上升的。水在零下會結冰也是一樣的原理。

今天的BGM:

(炸

No comments: