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喜闻：《150年前的物理学妖精，首次出现在了实验室里》: lwg 2017-6-15 10:49; 喜闻：《 150年前的物理学妖精，首次出现在了实验室里》今日，通过追索网络获得的零散信息，喜闻《150年前的物理学妖精，首次出现在了实验室里》！！原文链接地址如下——http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NDA1Njg2MA==mid=401781672idx=1sn=29ff8b1241a231dbdf901ba8db607a52scene=23srcid=0104nlWSKa3vUEg1lkgCs9jE#rd 由于涉及版权，请博友直接访问原文。; 2893 次阅读|0 个评论

关于我两年前所提第二类永动机方案的一个模拟实验设计: 热度 3 lwg 2016-11-25 17:30; 关于我两年前所提第二类永动机方案的一个模拟实验设计两年前，我首次在科学网发布上发布的个人博客是：《一个关于热力学第二定律的辩论纪实，欢迎加入，君子之辩！》，随后，又在科学网上发布了正面论述个人有关观点的论文《一项关于牛顿力学基本原理和热力学第二定律的判决实验设计》；并申请召开香山科学会议讨论—— 《一项关于牛顿力学基本原理和热力学第二定律的判决实验设计》是否应该付诸实验验证？直至今日，上网查询，对于会议申请，仍然是：“形式审查中”，悬而未决。在申请会议的申请文件中，立项依据一栏下，我是这样填写的： “ 根据热力学第二定律，“第二类永动机也是不可能的”——这已经是物理学界的最基本的信条之一；但是，从牛顿力学的基本原理出发，经过谨慎的理性思辨，我们又确实可以构造出“第二类永动机”！这是一个激动人心的巨大理论冲突！检验牛顿力学基本原理和热力学第二定律哪个真理性更高？最后的判决者只能是物理实验。如果实验证明，牛顿力学基本原理的真理性更高，意味着，人类由此可以获得无穷无尽的清洁能源，彻底摆脱能源困扰；并且，由于能源无限的前提下，几乎各种物质资源都可以循环再生利用，人类还可以摆脱其它物质资源不足的困扰；物质极大丰富，物质财富可以像泉水一样持续涌流出来的美好愿景，就有了坚实的基础！如果实验证明，热力学第二定律的真理性更高，那么——量子力学依靠怎样一种机制维护、支撑了热力学第二定律？——将成为促进人类物理认识深化、发展最迷人的课题。 ” 两年多来，自己也在一直反思有关的理论判断链条中是否存在疏漏，但一直没有发现疏漏。看来，只能付诸实验，才能查明究竟了。但是，按照现在的碳纳米管制备条件，要制备足够实验所需的碳纳米管，费用很可能比造一艘航母的费用还要高（虽然，其意义远远超过造几艘超级航母的意义）。不过实验所需费用很高，仍然是一个难以逾越的门槛。于是，进一步思考，发现——以光纤模拟碳纳米管，以漫射光光子模拟氦分子，进行对原实验设计方案的模拟实验，是一个简便易行、且能够被包括信仰量子力学学者在内的广大物理学家接受的实验方案。希望有实验物理学家能够细化这个模拟实验设计思想，付诸实验，善莫大焉。至盼。 2016年11月25日; 938 次阅读|8 个评论

一项关于牛顿力学基本原理和热力学第二定律的判决实验设计: 热度 5 lwg 2014-8-2 10:50; 一项关于牛顿力学基本原理和热力学第二定律的判决实验设计李维纲（滨江学校，安康 725011 ）摘要：本文介绍了一个类似于麦克斯韦尔妖的实验设计方案。但是，与 “ 麦妖 ” 方案比较，它不需要麦妖那样的智慧就可以工作。而且，该方案不是一个仅仅可以在思想中进行的 “ 理想实验 ” 方案；而是具有现实可实施性的实验设计方案！它完全符合牛顿力学基本原理的设计方案 , 却具有可以突破热力学第二定律限制，从单一热源持续提供宏观动能的第二类永动机特征。揭示出在牛顿力学基本原理和热力学第二定律之间，是存在逻辑矛盾的 . 关键词：麦克斯韦尔妖，牛顿力学基本原理，热力学第二定律 , 逻辑矛盾引言自从玻尔兹曼在牛顿力学和热力学之间搭建起一座桥梁，将热力学还原为牛顿力学之后，上百年来，人们已经习惯认为：牛顿力学基本原理和热力学第二定律之间是逻辑自洽的。但是，真的在牛顿力学基本原理和热力学第二定律之间，总能保持逻辑自洽吗？对此，麦克斯韦尔是持有怀疑态度的。为了论述两者之间可能存在的逻辑矛盾，麦克斯韦尔设计了——“麦克斯韦尔妖”——这样一个著名的理想实验。但是，这个理想实验中的“司门小妖”需要根据分子运动的信息才能工作，获取信息需要额外的能量消耗，以现代观点看，麦克斯韦尔设计的理想实验，并不能构成对热力学第二定律的严峻挑战。不能作为在牛顿力学基本原理和热力学第二定律之间存在逻辑矛盾的证据。最近作者研究发现：有一项实验设计方案，不需要“司门小妖”那样的智慧，就可以导出，在牛顿力学基本原理和热力学第二定律之间存在逻辑矛盾的结论。该实验设计方案足以构成一项关于——“牛顿力学基本原理正确，还是热力学第二定律正确？”——的判决实验，具有极其重要的理论和实际意义。在这个设计基础上的理论思辨，迫使我们必须在——“牛顿力学基本原理正确，还是热力学第二定律正确？”——这个问题面前做出明确的选择。如果该实验的判决结果可以证明，牛顿力学基本原理的真理性高于热力学第二定律。那么，该设计方案本身就构成了人类期盼已久的第一个成功的第二类永动机设计方案，具有难以估量的巨大实用意义；如果该实验的判决结果可以证明，热力学第二定律的真理性高于牛顿力学基本原理。那么，势必在物理学领域引发一场巨大的观念变革。无论最终实验结果如何，对这个实验设计的理论讨论和实施细节的研究都是必需大力推进的。 1 设计方案简介众所周知—— 1. 将钢珠自 U 型钢管一端射入，可从另一端射出，忽略摩擦损耗，钢珠动能不减； 2. 将光子射入光纤一端，光子可以从另一端射出，频率不变（能量不减）； 3. 如上类比，如果存在一种狭管，将分子自狭管一端射入，分子可以从狭管另一端射出（动能不减，理论上，仅需要狭管接近理想刚体，其内壁对分子的约束力不做功，就可以）；那么，当狭管足够狭窄（如碳纳米管），仅容大约一个流体分子通过时，如附图1所示的装置，附图1 在初始状态，虽然流体分子 1 ，理论上，有相同的几率从每一狭管 2 两端的任意一端进入狭管，从另一端出来；系统无法产生宏观动能。但是，如果给图示系统施加一个初始启动过程，则图示系统将可以从单一热源，源源不断地产生宏观动能（射流）；启动过程结束后，进入工作状态，工作状态可以自持。启动过程可以是：真空机从汇流管喷口 4 抽吸流体分子进入图中主仓室，直到形成宏观射流。由于我们可以选择单原子惰性气体氩气分子作为 “ 工质 ” ；选择刚性可以和金刚石相比拟、清华大学已经可以制作长达半米的碳纳米管作为狭管。使该实验设计，不是一个像“麦克斯韦尔妖”那样仅可以思想中进行的“理想实验”，而是实际可以进行的一项关于——“牛顿力学基本原理正确，还是热力学第二定律正确？”——的判决实验设计。 2 基于牛顿力学原理“射流”可自持的论证 2.1 关于“偏撞离轴定理”的证明及其意义定义１：任意一个分子Ａ在碰撞之前质心漂移运动路线称为“（分子Ａ的）轴线”，分子Ａ沿轴线前进方向称为“（分子Ａ的）轴线方向”；定义２：分子Ａ沿轴线和另一分子Ｂ相撞，且相撞时刻两个分子的质心连线在分子Ａ的轴线上时，称相对分子Ａ，受到了“正撞”；定义３：相对分子Ａ，正撞以外受到的所有碰撞，称为“偏撞”。偏撞离轴定理的表述：任一分子 A ，受到另一分子 B 的偏撞后， A 、 B 两分子都会发生偏离分子 A 轴线的运动。定理的证明如下—— ∵ 偏撞时刻，两分子质心连线不在 A 轴线上； ∴ 偏撞时刻，两个分子相互作用的冲量 Ft 在 A 轴线以外方向的分量不为零； ∴ 偏撞发生后， A 、 B 两个分子都会发生偏离分子 A 轴线的运动。证毕。偏撞离轴定理的意义：因为偏撞的几率远大于正撞的几率，冲出狭管的分子遇到的碰撞几近全部为偏撞，偏撞的结果使得偏撞的两个分子都会偏离从狭管冲出分子的轴线，都没有机会逆向冲入狭管；因此，在启动之后，分子从狭管两端进入狭管的几率必定可以锁定在不平衡状态。 2.2 汇流管具有锁定不平衡的重大意义如附图2所示，狭管出口设置在“汇流管”内部，狭管出口方向和汇流管出口方向尽量保持着一致性。因此，当汇流管长径比大到一定程度后，可以做到—— 附图2 1. 汇流管出口的横截面面积远小于其中所有狭管出口横截面面积之和； 2. 每个从狭管冲出、进入汇流管空间的分子，所遇到的碰撞，绝大多数情况都发生在刚刚冲出狭管、进入汇流管的分子之间； 3. 第２点条件下的碰撞，由于碰撞双方都具有指向汇流管出口方向的动量分量，所以，如附图3所示，这样的碰撞，绝对不会导致分子逆向冲入狭管；附图3 4. 当第３点成立的条件下，汇流管内容许有很高的气体密度，同时又不会形成遏阻“自动流”的负向气压差； 5. 在以上（ 1~4 ）条件下，冲出汇流管的射流是定向、且高密度的分子流，分子逆向冲入汇流管这件事本身，就构成违背热力学第二定律的事件（微观来说，大量偏撞，使分子逆向进入汇流管的几率降低到几乎为零）。 6. 即，系统一旦形成“自动流”，该自动流可以永动。 7. 特别有趣的是：如果在汇流管出口附近设置叶轮，使射流对叶轮做功，那么，做功后，分子平均动能降低，相对集中在汇流管出口处附近，使得，即使有少量从汇流管出口逆向进入狭管的分子，其负方向动能也比较小；而且，在原始假定为单一热源的箱体内部，随着系统工作，可以在汇流管出口附近，形成一个相对的低温区域。使得，理论上，普通热机也具备了初始不具备的工作条件。 8. 当系统射流对叶轮做功，叶轮带动发电机发电，能量输出到图示系统以外的情况发生后，系统温度降低，可以从环境中吸收热量。意味着：图示那样一个按照牛顿力学基本原理工作的系统，由于在狭管、汇流管发挥特殊的“自组织”作用，系统可以不断地从环境中吸收热量，并将这种分子无规则运动具有的能量源源不断地转化为宏观动能（构成第二类永动机）。显然，这直接违背了热力学第二定律。 3 结论该实验设计方案揭示，在牛顿力学基本原理和热力学第二定律之间，确实存在着逻辑矛盾。参考文献李政道 . 《统计力学》 . 上海：上海科学技术出版社 ,2006.11, 林宗涵 . 《热力学与统计物理学》 . 北京北京大学出版社 ,2007,; 6102 次阅读|29 个评论

量子纠缠、超距作用、分子轨道和狭义相对论: 热度 1 lwg 2014-6-29 08:46; 量子纠缠、超距作用、分子轨道和狭义相对论　　最近，利用“量子纠缠”进行保密通讯的研究非常热络。据说，“ 两个状态相干粒子（比如光子变成的一个正负电子对）的波函数是两个独立粒子的波函数的特殊形式的相干叠加。如果一个粒子波函数发生了塌缩，另一个粒子的波函数也立刻完成了相应的塌缩（即使是这两个塌缩在空间上是完全分离的） ”。显然，这要求我们承认存在“超距作用”！细细想来，否定微观粒子有“轨道”，其实就意味着“超距作用”。如果真的存在超距作用，现在科学网讨论的单向光速是否可测的问题，也就不是个问题了。爱因斯坦是坚决反对超距作用存在的，如果超距作用存在，狭义相对论光速极限这一理论前提就立即不复存在了。可是，如果真的微观粒子没有轨道，我们从高能物理关于甚至是基本粒子量级的雾室实验中看到的“径迹”又是什么呢？从理论上讲，量子力学必须在极限情况下（ h → 0 条件下），和经典力学关于微观粒子运动有相同的结论，要求我们至少需要承认微观粒子具有以牛顿轨道为（中心）极限的轨道是客观存在的。因此，以为从量子力学角度看问题，关于我们所讨论的麦妖实验方案的结果会和基于牛顿力学的讨论有所不同，是缺乏理论基础的。; 4796 次阅读|8 个评论

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