解密暗物质226-热力学第二定律佯谬

解密暗物质系列作品226。

1 传热佯谬。

热力学第二定律认为，能量只能自发地从高温物体传向低温物体。从现象来看好像是这样，然而从本质上看并不是。

为了便于理解，先从热辐射入手。无论是根据暗物质正反粒子偶极子理论，还是现有理论，都不应该存在争议。所有的物质都时时刻刻吸收并释放电磁波。物质不会因为周围环境温度高而不释放电磁波，更不会因为电磁波来自比自己更低的温度环境而不吸收电磁波。

目前普遍认为物体或系统内的温度差，是热传导的必要条件。热传导实质是由物质中大量的分子热运动互相撞击，而使能量从物体的高温部分传至低温部分，或由高温物体传给低温物体的过程。然而是即使没有任何温度差，分子热运动不会停止，互相撞击无法避免，热量在等温的物体间或等温的部位间仍不停传递。热量也不停相互传递，只是处于传热平衡的状态。另外，温度低物体分子和温度高物体分子均做热运动，碰撞是相互的，传热也是相互的。当然，相对低温物体，高温物体会释放更多的能量，而吸收更少能量。这时就显得能量只从高温物体传到低温物体。从本质上看，热传导与热辐射没有区别，所谓的分子热运动的相互碰撞都是通过热辐射参与的电磁作用。

热对流同时伴随着热传导。往往由于重力与密度差，使气体或液体形成规律的定向流动。这种物质整体规律定向流动加速了热传导的效率。但改变不了热量相互传递的规律，热量不仅能从高温物体传向低温物体，也能从低温物体传向高温物体，并且温度相同的物体间，热量传递也不会停止。

总之，无论任何传热途径，热量都能从高温物体传向低温物体，也能从低温物体传向高温物体。当然，相对低温物体，高温物体会释放更多的能量，而吸收更少能量，这时就显得能量只从高温物体传到低温物体。即使在温度相同的物体间，热量传递也永远不会停止。

2 熵增佯谬。

一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。这是热力学第二定律熵增描述。

熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年提出。最初是用来描述“能量退化”的物质状态参数之一，在热力学中有广泛的应用。但那时熵仅仅是一个可以通过热量改变来测定的物理量，其本质仍没有很好的解释，直到统计物理、信息论等一系列科学理论发展，熵的本质才逐渐被解释清楚。即熵的本质是一个系统“内在的混乱程度”。

熵在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也引申出的更为具体的定义，按照数理思维从本质上说，这些具体的引申定义都是相互统一的，熵在这些领域都是十分重要的参量。

熵增定律是克劳修斯提出的热力学定律，克劳修斯引入了熵的概念来描述这种不可逆过程，即热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。从效果上来看，这是不可置疑的。然而熵增却带来了重大误解。

熵本质上是能量，在孤立系统中，能量守恒是不容置疑的。在孤立系统中，实际发生过程，总使整个系统的熵值趋于增大。实际上熵增只是描述了热量传递方向，能量只能自发地从高温物体传向低温物体。熵增并不是描述整个孤立系统的能量增加，如果这样认为，就违背了能量守恒，出现了熵增佯谬。

3 周期佯谬。

热力学第二定律指出在自然界中任何的过程都不可能自动地复原，要使系统从终态回到初态必需借助外界的作用。

热量总会从温度较高的物体流向温度较低的物体。如果没有任何的物相变化，整个宇宙的温度就都相同了，陷入一片死寂。

然而，自然界一切事物都具有一定的周期性，银河系有自己的周期，太阳有自己的周期，地球有自己的周期，世间万物都有各自周期，这意味着一切事物都可以自行复原。

从整个宇宙范围开始，宇宙中星云不断形成恒星，恒星不断演化成为黑洞，黑洞不断吸积物质和能量并成为宇宙清道夫，将一切吸积的物质再次复原为星云。这样只是整个宇宙永久有序循环。当然，在这个过程中伴随着行星等冷态物质，但这些冷态物质也无法逃脱星云-恒星-黑洞-星云的有序循环。

宇宙能够周而复始的循环，万有引力定律起到至关重要的作用。一旦没有万有引力，世界将变得杂乱无章，一片混沌。

由于万有引力作用，物质才能成团成系分布，这为星云成团与不断吸积提供可能。

由于万有引力作用，星云才能被凝结核不断吸积，这为恒星形成提供可能。

由于万有引力作用，黑洞不仅能不断吸积，而且能形成巨大压力，将各种物质复原为中子，这为星云再生提供可能。

另外一个就是核聚变起关键作用，如果没有核聚变，宇宙将变成一个等温世界。最终变成一片死寂。由于核聚变，把冷态物质变成了热态物质，使宇宙变得热情似火，一片生机。

最后一个就是黑洞巨大旋转速度与压力，由于巨大旋转速度，使黑洞成为薄片化结构，才使得黑洞的引力也成为薄片化。进而环向产生巨大压力，而使万物压成中子；同时法向微小的压力，法向和环向巨大压强差能够使中子不时喷流而出，为氢气再生提供可能。

核聚变和黑洞巨大旋转速度与压力归根结底还是万有引力。由于万有引力，宇宙中物质成团成系分布，以星云-恒星-黑洞-星云的方式有序循环。

至于其他事物，都是星云-恒星-黑洞-星云的大循环的小插曲。但各种小插曲也都有各自的周期。但无论怎样循环，物质和能量永久守恒，并在万有引力的趋势下，不断复原到原点，周而复始的循环，永不停歇！

总之，由于万有引力，物质才能成团成系分布，这为星云成团与不断吸积提供可能；星云才能被凝结核不断吸积，这为恒星形成提供可能；黑洞不仅能不断吸积，而且能形成巨大压力，将各种物质复原为中子，为星云再生提供可能。由于万有引力作用，宇宙才以以星云-恒星-黑洞-星云的方式有序循环。

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