物理
宇宙会自发的收缩吗?在高中物理书中有这么一个知识点:自然界的一切自发过程,总是朝着熵增加的方向进行的.宇宙是一个封闭的系统,而宇宙收缩又是熵减小的过程,那么也就是说宇宙只会不断地膨胀而永远不会收缩?这段话究竟哪里错了呢?

2019-06-27

宇宙会自发的收缩吗?
在高中物理书中有这么一个知识点:自然界的一切自发过程,总是朝着熵增加的方向进行的.宇宙是一个封闭的系统,而宇宙收缩又是熵减小的过程,那么也就是说宇宙只会不断地膨胀而永远不会收缩?
这段话究竟哪里错了呢?
优质解答
在回答问题前先建立一下共识:宇宙收缩是熵减小的过程,反之是熵增过程.
楼主提的问题本质上是个逻辑的问题,与宇宙演化的细节无关.
楼主认为这两种说法是矛盾的,其实并不矛盾.
热力学第二定律只是人类目前观察到的现象的总结,并不能预知宇宙未来.关键是我们尚不能断定宇宙就是一个孤立的系统,并且也未能断定宇宙一定继续膨胀或在未来某时收缩.
如果宇宙不是孤立系统,那么宇宙熵增、熵减无法判定,宇宙可能膨胀可能收缩.
如果宇宙是孤立系统,并热力学第二定律对该系统成立,则宇宙必永远膨胀.直至与万有引力平衡,形成宇观的平衡态,熵取得最大值,即热寂.
如果宇宙是孤立系统,并若干亿年后确实证实宇宙在收缩,那也不会出现矛盾,只是现在的热力学第二定律到那时不再成立,那时新的第二定律将是:孤立系统熵必减少.
在回答问题前先建立一下共识:宇宙收缩是熵减小的过程,反之是熵增过程.
楼主提的问题本质上是个逻辑的问题,与宇宙演化的细节无关.
楼主认为这两种说法是矛盾的,其实并不矛盾.
热力学第二定律只是人类目前观察到的现象的总结,并不能预知宇宙未来.关键是我们尚不能断定宇宙就是一个孤立的系统,并且也未能断定宇宙一定继续膨胀或在未来某时收缩.
如果宇宙不是孤立系统,那么宇宙熵增、熵减无法判定,宇宙可能膨胀可能收缩.
如果宇宙是孤立系统,并热力学第二定律对该系统成立,则宇宙必永远膨胀.直至与万有引力平衡,形成宇观的平衡态,熵取得最大值,即热寂.
如果宇宙是孤立系统,并若干亿年后确实证实宇宙在收缩,那也不会出现矛盾,只是现在的热力学第二定律到那时不再成立,那时新的第二定律将是:孤立系统熵必减少.
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