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熵与能量守恒

(2011-05-06 16:01:04)
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宗源

中国

能量守恒

熵定律

热力学第一定律

财经

分类: 《交易之门》书稿连载

熵与能量守恒

 

 箴言:宇宙的能量总和是一个常数,总的熵是不断增加的。

 热力学概念乍听起来有些深不可测,其实它们是我们所知道的最简单而又给人印象最深的科学概念。热力学的两个基本定律可以用一个简短的句子来表达:

宇宙的能量总和是一个常数,总的熵是不断增加的。

 

 

能量守恒·热力学第一定律

 

热力学第一定律就是能量守恒定律。就是说我们既不能创造,也不能消灭能量。宇宙中的能量总和一开始便是固定的,而且永远不会改变。它告诉我们能量虽然既不能被创造又不能被消灭,但它可以从一种形式转化为另一种形式。

这也许是人类对宇宙世界最重要的认识之一,是科学知识体系中最重要的知识和概念。人类应该牢牢记住这一点,就是我们人类并不能创造能量,从来就没人创造过能量,也永远不会有人能创造。我们力所能及的只是把能量从一种状态转化成另一种状态。

因此,人类应该慎用创造和发明这两个词汇。这个世界上的一切事物其实都不是人类所创造和发明的,那些整天梦想着通过发明创造改变世界的人应该清醒一些了。

前面,宗源在《宇宙精神》一文中详细阐述了一个观点,就是世界上的万事万物都是由宇宙能量所生成的。世界万事万物的形态、结构和运动都不过是能量的不同聚集与转化形式的具体表现而已。无论是一个人、一棵草,一辆汽车、一架飞机、一幢摩天大楼,或者是一个计划、一件事情……所有的一切事物都体现了宇宙能量从一种形式转化成为另一种形式的过程。任何一个所谓新事物的生成,比如建成一栋高楼,一定是耗费了其他地方的能量而在这里重新聚集;而当事物消亡,比如一栋高楼被夷为平地,最后被彻底风化,它们原来所包含的能量也并没有消失,而只是被转移到同一环境的其他所在去了。

据说科学家曾经做过一个计算:你只需做一次呼吸,你就已经吸进了曾经让柏拉图吸进过的5000万个分子。而宗源甚至还可以告诉你,只要你读了《交易玄机》这本书,在你身上肯定就拥有了曾经属于爱因斯坦的一部分能量。

现在你回过头去再读一遍《宇宙精神》,相信一定会有更深刻的领悟。

 

 

熵·热力学第二定律

 

既然宇宙的总能量守恒,能量并不会消失,我们人类是不是就可以随心所欲地去“发明”和“创造”精神和物质财富了呢?可以毫无节制地去建设,去制造,去消费了呢?我们就可以滥用石油、煤炭、矿藏、空气和水这些最直接、最基本的能源资源了呢?反正地球上存在着万世不竭可循环转化的能源,不用不是白不用吗?

遗憾的是,真实的世界并非如此美好。当我们烧掉一块煤,它的能量虽然没有消失,但却经过转化变成二氧化碳以及其它气体和物质一起散发到空间中去了。虽然在燃烧过程中能量并没有消失,但是我们却再也不能把同一块煤重新烧一次来做同样的功。这是非常显而易见的事情,大概从来没有人会去问:这是为什么呢?在人类社会中,越是重要、越是普世的真理越是让人熟视无睹,只有圣贤哲人,那些伟大的思想家和科学家才会去思考这些问题。热力学第二定律解释了这个现象,它告诉我们,每当能量从一种状态转化到另一种状态时,一定会产生消耗,这个消耗就是我们损失了能在将来用于做某种功的一定能量。这种在能量转化过程中产生的今后不能用来再做同样功的能量的总和就是科学家所定义的熵。

熵是不能再被转化做功的能量的总和的测定单位。

科学家研究发现,当能量从一个较高的集中程度转化到一个较低的集中程度(或由较高温度变为较低温度)时,它就做了功。而每一次能量从一个水平转化到另一个水平,都意味着下一次能再做功的能量就减少了。

比如河水越过水坝流入湖泊。当河水下落时,它可以被用来驱动水车或发电。然而河水一旦落到坝底,就处于不能再做功的状态了。我们知道处在水平面上没有任何势能的水就连最小的轮子也带动不了,虽然它也具有能量,却还是成了一潭死水。我们将这两种不同的能量状态分别称为“有效的”或“自由的”能量,和“无效的”或“封闭的”能量。

熵是某一系统中存在的一定单位的无效能量的总和。熵的增加就意味着无效能量的增加,有效能量的减少。每当自然界发生任何事情,一定的能量就被转化成了不能再做功的无效能量。这些被转化成了无效状态的能量就构成了我们通常所说的污染。所以人类的任何活动一定会在大自然构成污染,越是大型的项目,造成的污染就越是严重。

 

热力学第一定律指出,能量既不能被产生,又不能被消灭;热力学第二定律指出,能量只能沿着一个方向——即耗散的方向——转化。也就是说,在自然界中,任何的过程都不可能自动地复原,要使系统从终态回到初态必需借助外界的作用。

熵定律不仅在科学领域和自然界中有效,在人类的社会实践活动中同样有效,这其中自然也包括我们所从事的信息财富交易活动。目前世界各国有许多科学家和学者都在研究熵定律,试图了解熵定律在各个领域中的所起的作用。人们在研究中发现,熵定律反映出的另一个重要现象:在任何一个封闭的系统中,熵总是趋向无限大。这对我们人类进一步认识这个世界起到了一个重要的提示作用。

宗源认为,熵定律和能量守恒定律,以及相对论和量子力学,这些都是现代科学体系中的最核心的概念和最重要的知识。不仅如此,它们还超越了传统科学的领域,影响到了人类的社会实践活动的各个方面。这些近代科学理论和知识如果能和中国传统文化思想产生交易,必将转化成难以想象的巨大能量……根据能量守恒定律和熵定律,宗源可以断言,这种交易已经发生,世界正在发生巨大的变化,一种新的超越科学的思想正在诞生,人类正在进入一个以精神能量为主导的信息化世界,让我们拭目以待。

 

注:【熵】根据热力学的定义:在热力体系中,不能用来做功的热能可以用热能的变化量除以温度所得的商来表示,这个商叫做熵。引用到其它领域,泛指某些物质系统状态的一种量度或可能出现的程度。

 

 

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