日志正文
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1871年,麦克斯韦(J.Maxwell)曾以“麦克斯韦妖”给热力学第二定律提出了一难题。他设想:一个容器分为A和B两部分,中间有一小孔,有一个小精灵能打开孔道,使快分子从A跑到B,慢分子从B跑到A,这样就在不消耗能量的情况下,使B温度升高,A温度下降。这样一来,热量自动从低温部分传向高温部分,系统的熵降低了,热力学第二定律受到了挑战。人们称这个小精灵为“麦克斯韦妖”。 一百年来,“麦克斯韦妖”对许多物理学家一直有很大的诱惑力。麦克斯韦认为,只有当我们能够处理的只是大块的物体而无法看出或处理借以构成物体分离的分子时,热力学第二定律才是正确的,并由此提出应当对热力学第二定律的应用范围加以限制。 然而1929年,匈牙利物理学家西拉德揭开了“麦克斯韦妖”之谜。他指出:麦克斯韦妖有获得和储存分子运动信息的能力,它靠信息来干预系统,使它逆着自然界的自发方向进行。1951年布里渊更明确指出,妖精要识别分子,它必须有一个温度与环境不同的微型光源去照亮分子,这就要输入能量,按现代的观点,信息就是负熵,正是麦克斯韦妖将负熵输给了系统,才降低了系统的总熵。麦克斯韦妖正是以此为代价,才获得了所需要的信息(即负熵)的这额外的熵的产生,补偿了系统里熵的减少,从而引起熵的增加。他由此断言妖精是不存在的。 不错,正是麦克斯韦妖将负熵输给了系统,才降低了系统的总熵。但是,如果这个负熵可以无限地输给了系统,使整个系统永远保持在正负相抵处于“零熵”的平衡状态,这妖精不就客观存在了吗?牛顿引力场正好充当这种妖精角色。 在一个恒星内部,氢原子或质子等实物粒子的平均能量总是低于它所处引力场的势能,才可以长期被束缚在引力场之中。这样,被束缚的粒子能量就是负熵,当它们发生碰撞产生的热辐就可以逃出引力场之外而成为正熵,没有负熵的输出就无法使体系的熵增加,所以引力场能确保熵能处于零平衡状态。 当热辐射增加时,粒子自动向引力场中心靠近,粒子的引力质量减少而惯性质量增加运动加快温度升高,恒星不断向外发射光子而惯性质量不断减少,总系统仍处于熵的零平衡状态。在这一过程中,引力质量不断转化为惯性质量又使恒星的引力不断减小,最后恒星不断发生引力收缩而质量全被辐射的光子带走了,还有什么来构成“黑洞”物质? 与此同时,被辐射的光子又在别处组合成新的物质形式,新的星云开始形成而进入新的天体演化过程,整个宇宙始终维持在局部的不平衡状态,确保宇宙物质和能量大循环而生生不息永无止境。 其实,这里一切的一切,都是引力场以太物质从无序向有序转化以能量的形式登场,在恒星内部变成更复杂的物质结构,同时向外辐射光子,光子波面以太物质的弥散损失使能量不断衰减,平均经历1000亿光年的长途拔涉而使恒星光谱以2.7k黑体辐射的面目出现。在这样一个宇宙尺度上,等级式宇宙结构消失,这也可以从星系外围恒星运转速度相同的趋势而推断,太阳就是在这个均匀的“绝对静止”宇宙中以每秒约600公里的速度畅游。
最后修改于 2009-08-23 19:48
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