玻尔兹曼熵公式可以说是科学史上争议最大的公式,也是牵涉范围最广的公式,不但各路物理学大V纷纷加入战团,就连社会学界对此也颇有非议,甚至还是民科的重灾区。
自从克劳修斯和开尔文爵士分别独立提出热力学第二定律以来,就已经宣告了第二类永动机不可能建成,但是诸位民科大神依然趋之若鹜,就是现在也经常有新闻报道某位民间大神研制成功第二类永动机,这是因为热力学第二定律从根本上说还只是经验的总结,并不是严格的物理学定律,其表述又明白如话,这让民科大神们能自以为看明白了。
如果民科大神们看完热力学第二定律后,再继续深入一下,研究了玻尔兹曼熵公式,估计就不会再对第二类永动机感兴趣了,而是避之唯恐不及。
路德维希.玻尔兹曼,奥地利物理学家,于1877年运用统计力学的方法提出了玻尔兹曼熵公式,即S∝lgW,W为宏观状态下包含微观状态数量,1900年,量子力学创始人普朗克为公式增加了一个常数k,为了纪念伟大的前辈,普朗克将常数命名为玻尔兹曼常数,于是公式变为S=klgW,现在玻尔兹曼公式通常表述为S=klnΩ,用自然对数取代了常用对数。
玻尔兹曼的墓碑
因为Ω是宏观状态下包含微观状态的数量,只有完美晶体且绝对温度等于零的情况其值才能等于1,这两个条件太难达到了,只有宇宙大爆炸的奇点才接近这个条件,所以S也只能是≥0的正值。
初始值为正,且只能增加不能减少,还有一个物理量具有如此性质,那就是时间,所以熵又被称为“时间之箭”,在此之前,时间只是我们臆想出来的一个概念,或者说只是一个心理学概念,我们只能感觉到时间一去不复返,例如孔夫子只能站在岸边慨叹:逝者如斯夫。熵第一次定义了时间,对熵的测量就是一种时钟。广电总局会非常喜欢玻尔兹曼,因为他的研究证明了穿越剧不可能实现。
“时间之箭”的提出却引起了轩然大波,首先在社会学界引发了抗议,因为依照玻尔兹曼的理论,人只能更坏,社会也走向分崩离析,最后灭亡,热力学第二定律是当时名声最坏的定律,被认为是堕落的渊薮,这是社会学家们多虑了,因为人类社会并不是一个热力学隔离系统,而是一个自适应系统,熵增原理并不适用于人类社会。
在科学界的影响也并不比在社会学界小,根据玻尔兹曼熵公式,如果把系统扩大到整个宇宙,作为一个“孤立”的系统,宇宙的熵会随着时间的流异而增加,由有序向无序,当宇宙的熵达到最大值时,宇宙中的其他有效能量已经全数转化为热能,所有物质温度达到热平衡,这样的宇宙中再也没有任何可以维持运动或是生命的能量存在,这就是热寂说。
这样恐怖的未来比黑暗森林还要黑暗,已经是死神永生了。
为了给宇宙一点光明,各路大神纷纷出场,这次又是谁站了出来呢?



