宁愿没有发现它科学家这是一条令人绝望的物理定律

人类现代科技文明以物理学为基础，牛顿的经典物理学使火箭飞向太空，麦克斯韦的电磁学使现代电气工程得到发展，爱因斯坦的相对论使导航卫星定位准确，量子力学使现代电子工业得以建立。可以说，没有物理学的发展，就不会有现代科学技术文明。

物理学的发展离不开物理学定律的发现，物理学的几条基本定律可以构成物理学的整座大厦，来指导科学技术的发展，这就是物理学和科学技术在过去几百年里蓬勃发展的原因。

在这些物理定律中，有一条让物理学家既爱又恨。一些科学家宁愿这条定律是宇宙中唯一的定律，而另一些科学家则宁愿没有发现它，并称这是一条令人绝望的物理定律。这条定律就是热力学的第二定律，也叫做熵增定律。

热力学第一定律表明，能量是守恒的，不能无缘无故地增加或减少，所以不可能创造出一种能持续输出能量的永动机。从那时起，有人提出了另一种永动机，如果它吸收自然界的热量，驱动永动机转动，那么它就可以在不违反能量守恒定律的情况下继续进行外部工作，这便是第二类永动机。

然而，随着热力学第二定律的发现，人类意识到第二类永动机也是不现实的。虽然能量是守恒，但有效的能量将越来越少。煤有很高的有用能量，但燃烧产生的能量不可能完全用于工作，向外产热是必不可少的。

物理学家克劳斯(Klaus)引入了"熵"来描述可利用能源的多少。可用于做功的能源越多，熵就越小；有用能量越少，熵就越大。以煤为例，不燃烧的煤的熵值很小，燃烧后残渣的熵值很大。

在一个孤立的系统中，有用能量将越来越少，熵也会越来越大，这就是熵增长原理。如果我们继续从自然界吸收热量以实现连续的工作，从而导致有用能量的增加，就会违反熵增加的规律，因此不能产生这种永动机。

另一方面，熵也可以用来描述系统的混乱程度，系统的无序程度越小，有序度越高，熵越小，相反熵越大。这可以用Boltzmann熵公式来描述：S=k·logW（S是系统的熵，k是Boltzmann常数，W是微观态数），S值越大，系统的无序性越强，熵越高，这是一个将微观和宏观直接连接起来的非常好的公式。

对于孤立的系统，熵总是会自发地增加，有序程度会越来越小。熵增加原理是不可逆转的，比如：破镜难原、混合后的水和牛奶不能自发分离。从某种意义上说，熵的增加也代表时间的推移，时间是不可逆转的，熵只会增加。

这条定律让科学家绝望在哪？如果宇宙是一个孤立的系统，随着时间的推移，熵会继续增加，宇宙的混乱会越来越大，有用能会逐渐消耗。人类和其他生命都是负熵体，为了保持这种功能，我们必须不断消耗有用能，这将增加整个宇宙的熵，加速宇宙的衰败。

据估计，宇宙可能在10^1000年内消耗掉所有的自由能，整个宇宙将处于热平衡状态，到那时，宇宙将停止运行，生命就不复存在。

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