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宇宙是由无序走向有序还是由有序走向无序?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/16 13:25:55
宇宙是由无序走向有序还是由有序走向无序?
从物理学上来讲
是由有序走向无序的.
原因如下:
首先,要理解什么是有序,什么是无序.
有序是指物质的系统结构或运动是确定的、有规则的.某种意义上来讲,即有序是动态的、变化的.无序是指统结构和过程的不规律性,亦表明其混沌程度.
举个例子,设想有一组10个硬币,每一个硬币有两面,掷硬币时一次性得到最有规律的状态是10个都是正面或10个都是反面,这两种状态都只有一种构型(排列).这个就叫做有序.
反之,如果是最混乱的情况,有5个正面5个反面,那么你抛的次数多了,排列构型可以有 252 种.(参见排列组合数学),这个就叫做无序.
有一个物理学的物理量是专门描述有序跟无序的:熵.
熵(entropy)指的是体系的混乱的程度,物理学上的准确定义是指热能除以温度所得的商,即熵=热能/温度,标志热量转化为功的程度.熵越大,体系越混论,即越无序,反之体系越有序.
为什么宇宙的趋势是由有序走向无序呢?
这个要从宇宙的起源以及热力学的第二定律开始说起.
宇宙的诞生是由大爆炸开始的,在爆炸初期具有接近无穷高的温度的状态,这个时候是特定的一种状态,拥有最高的有序.即最低的熵.
宇宙的初始温度接近无穷大,所以熵也非常低.随着时间的增加,宇宙不断膨胀,温度逐渐下降,物质也逐渐走向均匀,宇宙的运动变化不断减少,最终因为所有恒星都在以同样方式放散热能,能源将会枯竭,再没有任何可以作功的能源,达到“热寂”状态,此时为最高的无序,即最高的熵
因此宇宙的最后是高度无序的.