创造出有序来(例如你可以油漆房子),但是必须消耗精力或能量,因而减少可得到
有序能量
数量。
热力学第二定律是这个观念个准确描述。它陈述道:
个孤立系统
熵总是增加
,并且将两个系统连接在
起时,其合并系统
熵大于所有单独系统熵
总和。譬如,考虑
盒气体分子
系统。分子可以认为是不断互相碰撞并不断从盒子壁反弹回来
康乐球。气体
温度越高,分子运动得越快,这样它们撞击盒壁越频繁越厉害,而且它们作用到壁上
向外
压力越大。假定初始时所有分子被
隔板限制在盒子
左半部,如果接着将隔板除去,这些分子将散开并充满整个盒子。在以后
某
时刻,所有这些分子偶尔会都呆在右半部或回到左半部,但占绝对优势
可能性是在左右两半分子
数目大致相同。这种状态比原先分子在左半部分
状态更加无序,所以人们说熵增加
。类似地,
们将
个充满氧分子
盒子和另
个充满氮分子
盒子连在
起并除去中间
壁,则氧分子和氮分子就开始混合。在后来
时刻,最可能
状态是两个盒子都充满
相当均匀
氧分子和氮分子
混合物。这种状态比原先分开
两盒
初始状态更无序,即具有更大
熵。
和其他科学定律,譬如牛顿引力定律相比,热力学定律状况相当不同,例如,它只是在绝大多数
而非所有情形下成立。在以后某
时刻,所有
们第
个盒子中
气体分子在盒子
半被发现
概率只有几万亿分之
,但它们可能发生。但是,如果附近有
黑洞,看来存在
种非常容易
方法违反第二定律:只要将
些具有大量熵
物体,譬如
盒气体扔进黑洞里。黑洞外物体
总熵就会减少。当然,人们仍然可以说包括黑洞里
熵
总熵没有降低——但是由于没有办法看到黑洞里面,
们不能知道里面物体
熵为多少。如果黑洞具有某
特征,黑洞外
观察者因之可知道它
熵,并且只要携带熵
物体
落入黑洞,它就会增加,那将是很美妙
。紧接着上述
黑洞面积定理
发现(即只要物体落入黑洞,它
事件视界面积就会增加),普林斯顿
位名叫雅可布·柏肯斯坦
研究生提出,事件视界
面积即是黑洞熵
量度。由于携带熵
物质落到黑洞中去,它
事件视界
面积就会增加,这样黑洞外物质
熵和事件视界面积
和就永远不会降低。
看来在大多数情况下,这个建议不违背热力学第二定律,然而还有个致命
瑕疵。如果
个黑洞具有熵,那它也应该有温度。但具有特定温度
物体必须以
定
速率发出辐射。从日常经验知道:只要将火钳在火上烧至红热就能发出辐射。
请关闭浏览器阅读模式后查看本章节,否则可能部分章节内容会丢失。