冷和热有可能是物质运动的原动力

cwnraul

目前的理论，原子内部和天体排列太不一致了
一个能用量子力学解释，一个用相对论解释，而这两套理论是矛盾的，目前还没有一个被广泛认可或得到观测或者实验证实的大统一理论。
steal 发表于 2010-4-20 19:38

宏观的相对论和微观的量子力学的矛盾，一直是物理学研究的重要课题
虽然一些膜理论、弦理论（M理论）被提出来，现在也得到部分学者接受了
但和“存不存在绝对零度以下的世界？”、“有没有平行宇宙？”这些问题一样，很难验证。。。。

tom.hp

一句话概括：混沌的辩证法。

一个科学发展的事物都有其正反两面性，这个事物才会促进和发展。

zhouyanping1955

这时间我一直在看tom.hp的许多文章，很受启发才把自己的文章拿出来和大家交流的。希望以后有机会和12楼建立更多的联系。

steal

好吧，楼主，请参考这篇文章
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=317488

r6144

14# steal

很有趣的文章。热寂说如果成立，其实也并不那么可怕，但确实如8.2节所述，熵增未必表明它会趋于一个极限，也有可能无限增加的。

直观地去理解，对于存在万有引力的系统，只要把一部分粒子聚集到非常小的区域内，它们的引力势能几乎可以任意负，这样虽然这些粒子的可能微观态数目小了，但由于系统总能量守恒，其余的粒子会具有很大的能量，其微观态的取法也会非常多，从而系统总的微观态数目（和熵）就可以非常大。当然，聚集在小区域内的粒子本身必须具有较高的动能、电势能等等，例如多个费米子不能占据同一微观态，就必须有许多粒子跑到动能很高的微观态上去，这在宏观上体现为degeneracy pressure，但Chandrasekhar极限表明这些能量的增加未必能抵消引力势能的下降，仍然可以为系统其余部分提供能量。换言之，与大量物质聚集在黑洞中的情形相比，现在的宇宙还有几乎无限的引力势能可以利用，或者说在对应于引力的运动自由度上温度几乎无限高，因此熵也有可能几乎无限地增加。

引力最终也要受量子效应的影响，即使在黑洞中，粒子也未必能全聚集到一点上。Hawking辐射的存在，也许就可以理解为量子效应不利于物质过分聚集，从而在包含一个黑洞的系统中，与黑洞周围完全为真空的宏观态相比，稍稍减少一些黑洞中的物质和能量，让周围的空间存在少量辐射，这样让黑洞自身失去的微观态数目要小于周围空间增加的微观态数目，因此热平衡条件下黑洞的周围会有辐射，或者说黑洞本身有一定（一般较低的）温度。相应地，黑洞的熵也不是无限大（事实上Hawking等人已经给出了其具体数值，确实是很大的），比如可以假想把一个黑洞放在体积非常大的真空中，如果黑洞具有的能量不足以让Hawking辐射充满整个空间，那么系统会朝黑洞消失而整个空间充满辐射的宏观态演化，该宏观态具有更高的熵，但这一熵值显然是有限的。

这似乎就是现代物理对于无限膨胀宇宙未来的一种预测，膨胀到一定程度，万有引力的作用反而会减小。不过与此同时，膨胀的体积也提供了更多的自由度，比如同样的能量可以分散到多个频率更低、波长更长的光子上，从而产生更多可能的微观态和熵。所以，如果宇宙真的永远膨胀下去（如果将来出现收缩的话多半没有时间达到热平衡），而且倍数没有上界，那也很难说熵会不会有上界，会不会趋于热寂状态。但鉴于黑洞熵值之大，宇宙熵的上界即使存在也会非常大，所以热寂即使会发生也需要极长的时间。

以上是我非常业余的理解，请大家指正。