网友提问:
宇宙是不是一个永动机?
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科学发展至今。人们还依然念念不忘的想着永动机。到底是什么原因?
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永动机的概念不是你说的那个,“不用输入能量自行运动”
自己动的东西多了去了。地球也一直绕着太阳转,月亮也一直绕着地球转。
但是永动机的要求,其实要多那么1条:
要能够输出能量。
要是让地球一直消耗公转能量,向外输出,那最终的结果就是掉到太阳上。
要是让月亮一直消耗公转能量,向外输出,那最终的结果就是掉到地球上。
你说一个永动机,动着动着自己没了,那还是永动机吗?
永动机丢不起这个人好吧。
要是不向外输出能量呢?
那不好意思,我们要这东西干啥?养了匹马,不用吃草,跑得飞快,但是也不能骑,也不能驼,马鞍都不能放,养它何用?不如杀了吃肉。
宇宙算不算永动机?我们不知道。毕竟我们始终没有确切观测到宇宙的边缘,现在说来说去也只是“可观测宇宙”。
只是,就算,宇宙确实有能力不断向外输出能量,那也不管我们P事了。要接收宇宙输出的能量,要跑到宇宙外面去。这不是把自己做宝搞嘛。
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对的,空间里的所有都是动态的。如果是绝对静止,就不会有任何物质和各种能量态的全在。也包括人和任何生物。
空间需要动态才能让物质和能量态之间的不停转换,又重新生成新的物质,一直这样循环,下去。无始无终。
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永动机违反热力学第二定律和能量守恒定律,因此我们知道现实中是不可能制造出永动机的,以第一类永动机为例子,这种机器的特点就是不需要消耗能量而永远地对外做功,而在宇宙中能量之间是可以相互转化的,这种转化其实不能看作是永动机,究其原因我认为还是宇宙的熵在不断地变大,是自身的一个能量变化过程,而非对外输出功率,与外界无关,
1.而熵的概念我相信大家也已经很清楚了,比如相同质量的冰,水和气态水,由于气态的水混乱程度最大,冰的混乱程度最小,液态水处于中间,当环境条件改变时,由于气态水最能稳定存在,所以从冰变成水再变成气态水的过程是一个熵增过程,我们类比一下就可以发现宇宙万物的变化都是从有序转变为无序,
2.从宇宙大爆炸开始,恒星星系的形成,最后到恒星行星的死亡,这就是一个熵增的过程,月球围绕地球转,地球围绕太阳转动,太阳围绕银河系中心转动,一切都是那么有序,但是恒星,黑洞等这些拥有使万物趋于有序的天体终于一天会死亡,没有了中心天体,行星陨石等就会变得非常混乱,四处游荡,最后在行星之间的碰撞下行星本身也会被瓦解而变成岩石,
由于这些行星都带有原始动能,因此岩石之间又会相互碰撞而变得更小,最后当这些原始能量耗尽后,宇宙中处处都是密度均匀的分子或者原子,到处都是死寂一片,没有一点生机,此时的宇宙称为热寂,是熵最大的时候,已经没有任何能量来使宇宙的熵增大了,任何一个地方都是一样的,这也是目前人类所认为宇宙的发展终点,可以看出并不是我们所说的永动机!因为它有停止运转的时刻。
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首先要明白到底什么是永动机,并不是字面上“永远转动的机器”,而是不需要消耗能量而永远对外做功,或者从单一热源取热,使其完全变成功而不引起其他变化!
所以,说“宇宙是永动机”并不严谨,因为宇宙囊括了万事万物,不存在“对外做功”或者“从单一热源取热”!
那么简单的理解,问题想表达的意思应该是:“宇宙是不是一台永远转动的机器呢?”(这样的机器并不是我们常说的永动机,暂且按照字面意思理解为永动机)
并不是,宇宙如今所有的能量来源都来自于宇宙大爆炸的瞬间,奇点的极速膨胀。奇点是一个无限致密,温度和密度无限高无限小的点,究竟是什么触发了奇点的极速膨胀目前还没有定论!
所以,按照宇宙大爆炸理论,宇宙并不是永动机,只是宇宙存在的时间远超乎我们的想象,而只要宇宙存在一天,它就在“永动”!
同时,对于我们的认知来说,太阳和地球也是某种意义上的永动机,它们数十亿年的年龄对于人类来说基本等于“永久”,我们把太阳能当做是可再生能源就是最好的说明!
最后再说一句话,热力学第一定律,也就是能量守恒定律是一天基本定律,人类历史上无数次“永动机”的尝试最终都以失败告终!