关于永动机 有些话我想要说
就是似乎很多人以为永动机不存在是个物理学家证明过在技术上不可行的东西
但其实 更多而言 永动机不存在是个经验命题(至少就古典热力学是如此)
也就是说 "一开始"之所以会有人假设不存在完美的永动机
就是因为有太多人宣称可以做出永动机 或是尝试想做出永动机 都被踢爆或者失败
有两种永动机的定义
第一种 是定义为:你不需要做功或输入任何能量 就有台机器能产生能量
第二种 是比较弱的永动机定义:
你一定有台机器可以将你所作的功完全的转移成可用的能量
如果你从宏观或古典的物理来看 本来似乎没有什么物理原则来阻止这两种永动机
古代的科学家或工程人员 花了很久都发现做不出这两种东西
于是干脆假设 根本不存在这两种永动机
于是 第一种永动机不存在 意味着能量永远是守恒的
第二种永动机不存在 可以经过一些论证 进而证明热力学第二定律
它的意义我不想在这解释很多 不过代表着
有一个可计算的物理量 在任何封闭的物理过程 一定会是不减少的
所以 大自然的所有过程 其实有某一种方向性
因为不可能存在使著个物理量减少的封闭过程
用这个定律 可以帮助物理学家或化学家来预测反应过程是否会发生
或解释为什么反应会向某个方向发生
而我们发现都很合乎预期 于是我们相当信任这个定律
本来呢 这两个热力学定律 说穿了都没有其他原则来支持 只是经验的定律
但是 如果你假设"微小的物质都是由粒子所构成"
那么其实可以从古典力学 或者大数法则来了解这两个定律
因为如果你把物质都当成为小粒子
那么只要你考虑将这些小粒子都考虑进来
浩散的热能都可以获得解释 就是这些微小粒子的能量
于是能量就会守恒
或者 你可以想像 当你把一个一大堆会自由动来动去的小粒子
先放在一个容器的某一个小角落 于是 按照机率来说
最后这些粒子均匀散布在整个容器的可能性是最大的
只要你的粒子数够多 你应该多半会看到这种可能性
这种大数法则的推论 就是第二定律的微观意涵
对于现在早就知道气体是分子构成的现代人而言 假设物质都是由粒子构成当然很自然
可是十八十九世纪的人 可是连热的本质都不了解 更何况是原子分子
但是 当你考虑量子力学或广义相对论 还是有些很微妙的可能性
例如说 大家都听过 黑洞会辐射
因为霍金尝试用量子场论的方式计算 发现黑洞的确可能辐射
他们也可以计算黑洞的热力学物理量
发现这代表第二定律"可能"会在黑洞失效
关于黑洞与热力学第二定律详细关系的研究 现在还在进行
我对这方面了解的不够多 就不献丑了 各位也请别问我问得太多
我其实只是想要指出 永动机并不太能算是"技术上"被证明百分之百不可能存在
而是 你如果假设它不可能 并当作是一种定律
你会发现你可以由此从逻辑推演 解释很多现象
因为我们用这些定律解释了很多现象 并几乎找不到反例 我们对它就非常有信心