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时间的观念 · 第 156 页

PDF 物理页索引 177 · 第九章物理时间之矢的发现

书名
时间的观念
作者
未记录
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156
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177(从 0 开始)
章节
第九章物理时间之矢的发现
UUID
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来源类型
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页面 SHA-256
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时间的观念

助而继续在走一样,这样的概念是唯物主义和定命的概念,并且倾向于(在使上帝成为超世界的心智的借口下)把天道和上帝的统治实际上排在世界之外。”〔1]

对牛顿体系严密地数学的发展,表明牛顿关于太阳系稳定性的担心是多余的。拉普拉斯证明了,只用角动量守恒定律就可以保证太阳系的稳定性。因此,当拿破仑读完《天体力学》一书后问拉普拉斯为何一句也没提到上帝时,拉普拉斯回答说:“陛下,我不需要那个假设!”这是机械论思想豪迈的宣言。

对宇宙机器思想提出挑战的依然是热学理论。1822年,法国数学家傅里叶发表“热的分析理论”,给出了热在固体中传导的热传导方程。这个方程的重要意义在于它是时间不可逆的。傅里叶定律指出,只要存在温度差,总有热流从高温物体传到低温物体而使温度趋于均衡。这个温度均衡现象是物理学中发现的第一个不可逆物理过程。1824年,法国工程师卡诺在他的“论火的动力”一文中,研究了蒸汽机如何在两个不同热源之间做功的问题,他发现,一定的热量能做的功有一个上限,这个上限取决于两个热源之间的温度差,但任何实际的热机都不可能达到这个上限,因为总有热量因热机设计的不完善而被浪费掉,而浪费掉的热量再也不可能用来做功了。温度均衡过程必导致做功可能性的丧失,这被称做卡诺原理。

19世纪50年代,在卡诺原理的基础上,经过进一步的数学运演和观念洗炼,克劳修斯和威廉·汤姆逊(后来的开尔文勋爵)表述了更普遍更一般的不可逆性原理,即热力学第二定律。克劳修斯的版本是:“热量不可能自动地从较冷的物体转移到较热的物体”,汤姆逊的版本是:“从单一热源吸取热量使之完全变为有用的功而不产生其它影响是不可能的。”后来,克劳修斯引入熵(系统热含量与其绝对温度之比)的概念,证明了孤立系统的熵永不会减少。热力学第二定律也被称为熵增定律:一个孤立系统的熵总趋于增大。

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[1〕《莱布尼茨与克拉克论战书信集》,陈修斋译,第15—16页。