宇宙演化与热寂说

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热寂说的终极批判

关于热寂说的终极批判郭茂森物理学院光信息科学与技术6班摘要：作者总结了几种关于热寂说的批判，并指明了其批判的不合理性。

在成熟的宇宙学基础上一针见血的否定了热寂说。

Clausius 把热力学第二定律推广到整个宇宙本身是正确的，但是宇宙并没有熵极大值，因为他没有考虑到宇宙粒子退耦。

在此基础上，作者根据宇宙大爆炸理论敏锐的提出了具有开创性的观点——宇宙熵守恒。

关键词：热寂说熵宇宙Clausius 在1850年总结了热力学第一定律和第二定律。

其中热力学第一定律数学表示形式为ΔU=W+Q ，热力学第二定律数学表示形式为⎰=ba ab T Q d S -S 。

Clausius 把热力学两大定律外推到宇宙，提出“宇宙总能量守恒，宇宙的熵趋于极大最终永久出于死寂状态”观点。

在当时，前者被人们普遍接受，后者引起不少人质疑。

此后，宇宙是否“热寂”始终困扰着人们，各种批判“热寂”的理论应运而生。

但是，这些观点都没有触及到宇宙的根本，故说服力都不是很强。

现回顾一下前人的观点。

1.麦克斯韦妖Maxwell 假想了一种具有极高的智慧，可以追踪每个分子的行踪，并能辨别出它们各自的速度的妖（怪）称为麦克斯韦妖。

该“类人妖”有特殊的能量控制机制以与熵增加相拮抗，从而热力学第二定律不再成立。

现简单描述如下：绝热容器里面充满理想气体，并且达到热平衡。

中间有一隔板，分子无规则运动碰撞隔板，小妖在隔板上精确控制隔板上的“门”，使动能大的分子通过，而动能小的分子留在另一侧，这样，其中的一侧就会比另外一侧温度高，从而违背了热力学第二定律。

其实，此过程并没有违背热力学第二定律，此妖在选择分子时必然要消耗一定的能量，所以如果把妖与气体看成一系统，在演化过程中，系统的熵还是增大的。

2.玻尔兹曼涨落说Boltzmann 从微观角度对熵增加给予统计解释。

按照这种解释，热平衡态总伴随着涨落现象，后者是不遵从热力学第二定律的。

Boltzmann 认为，在宇宙的某些局部可以偶然的出现巨大的涨落，在那里熵没有增加，甚至在减少。

热寂说ppt

热寂说
热寂说的提出
于1865年4月24日在苏黎世自然科学家联合会上作了一篇题为《关于热动力理论主要方程各种应用的方便形式》的演讲，该文同年发表于德国《物理和化学年鉴》。克劳修斯在这篇文章中第一次引进了“熵”的概念，证明了熵在绝热过程中的增加，并将热力学定律表述为“宇宙的能量保持不变，宇宙的熵趋于极大值”这样两个宇宙的基本定律。他指出，当宇宙中的一切状态改变都向着一个方向时，全宇宙必然要不断地趋近于一个极限状态。实际上，这里所说的“极限”状态就是指“宇宙热寂状态”。
参考文献：钱时惕.《热力学第二定律的成立条件与热寂说问题》.河北大学学报（自然科学版）1991.第三期
谢谢观赏
按直观经验或热力学第二定律, 这10 个粒子经一定时间的无规热运动之后, 将达到几率最大的状态, 即10 个粒子在整个容器中呈均匀分布。粒子数N 愈大, 这个结论愈可靠。产生这一结论的原因是粒子热运动的动能远大于粒子间万有引力相互作用的势能。
2.系统处于静态空间设想如图2所示的又一理想实验在空腔内有二个物质体系A 与B, 它们分别由不同种类的物质粒子所组成。设物质体系A 的温度为Ta, 物质体系B 的温度为Tb。按热力学第二定律, 热将从温度高的物体自动地传递到温度低的物体, 直到腔内达到热平衡为止。
上述结果是在假设空腔本身的体积保持不变的情况下得出的, 亦即系统处于静态空间。若空腔体积发生变化, 组成物质体系A 与组成物质体系B 的物质种类不同,它们遵守不同的物态方程, 则可能出现体系A 的温度Ta 随空腔体积V变化的速度不同于体系B 的温度Tb随空腔体积V 变化的速度, 这样一来, 原来腔内已达到的温度平衡会由于体积之变化而引起温度不平衡, 即: 在V 不变时,Ta=Tb 在V 发生变化时, 出现Ta>Tb或Ta<Tb 。这显然也不遵守热力学第二定律。

热寂说

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耗散结构学说
“耗散结构”是指一种远离平衡态的有序结构。耗散结构理论认为关键在于系统必须是开放的，而且系统内有序结构的产生要靠外界不断供给能量和物质以及负熵流。耗散结构理论提出不久，一些人即将其推广到整个宇宙，认为宇宙是一个无限发展的开放系统，它远离平衡态。由于它不断吸取负熵流，因而在宇宙的一些区域内，熵不但没有增加反而有减少的趋势。因此宇宙不可能变成完全无序的“热寂”状态。
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大爆炸学说---“倒了头”的宇宙“热寂说”
未来所有恒星上的热核反应都将逐渐停止，留下的将是各种各样的宇宙“熔渣”--黑矮星、中子星和黑洞，而宇宙的背景辐射温度将不断下降，以至于无限地趋近于绝对零度，最终达到另一种意义上的“冷寂”。宇宙另一种可能的状态是，当膨胀达到最高点，背景辐射的温度降到最低，此时宇宙开始收缩，温度又重新上升。当宇宙不断收缩至愈来愈接近它的最后阶段时，环境条件同大爆炸后不久起支配作用的那些条件越来越相似，宇宙又重新回到处于“热寂”状态的基本粒子“羹汤”状态。这实际上是一个反演过程。在宇宙暴缩的最后时刻，引力成为占绝对优势的作用，所有的物质都将因挤压而不复存在，包括时空本身在内的一切有形的东西统统将被消灭，只剩下一个时空奇点。无论宇宙最后出现哪一种状态，其结果对人类来说都将是灭顶之灾。
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大爆炸学说
现代宇宙学的基本模型——宇宙大爆炸由于在膨胀过程中，不同物质的温度降低的程度不一样，辐射温度降低较慢，粒子温度降低较快，就会造成Tr大于Tm而产生温差。这与经典热力学的结论正好相反。虽然这个温差会由于辐射与粒子之间的碰撞而消失，以至达到热平衡，但是由于达到平衡所需的时间比宇宙膨胀所需的时间要长，因而辐射和粒子之间就永远不可能达到热平衡。此时系统的熵尽管不断增加（这与热力学第二定律相符），但它离平衡态却越来越远。而宇宙中发生的正是这种变化。

热寂说和循环说

热寂说和循环说
热寂说和循环说，是描述宇宙命运的两种概念。

热寂说，是指宇宙在经历漫长的时间之后，会渐渐失去活力和能量，最终进入一个永无止境、全无生命、全无活动的状态。

这是因为
宇宙会不断地膨胀，渐渐地稀薄，星体之间的相互作用力也会减弱，
最后星体间将断绝一切形式的联系。

宇宙将变得极度孤寂冷清，呈现
出冷促促的灰暗景象。

而循环说，则是指宇宙的演化是一个不断循环的过程。

宇宙有一
个起点，也会有一个终点，但由于万物之间无始无终，所以宇宙的终
点也就是另一个起点。

就像一个钟摆，摆动时时刻刻都在做往返，没
有终点也没有起点。

这种循环的过程被称为“宇宙大爆炸与重整论”。

这两种说法是科学家根据天文观测和理论分析，提出的两种可能性。

目前还没有确切的证据表明其中哪一种是正确的，但从目前的观
测数据来看，循环说更能得到支持，也更符合宇宙的普遍规律。

热寂说

热力学第二定律揭示了自然界宏观过程的不可逆性,是19世纪自然科学发展所取得的伟大成果之一,它和其他许多自然规律一样,适用范围具有条件性和局限性.1865年克劳修斯把第二定律应用范围推广至整个宇宙,提出了"宇宙的熵趋于极大"的观点.1867年他进一步指出:"宇宙越接近于其熵为一最大值的极限状态,它继续发生变化的机会也越减小,如果最后完全到达了这个状态,也就不会再现进一步的变化,宇宙将处于死寂的永远状态."[1]这就是"热寂说".第二定律是否适用于宇宙?宇宙"热寂说"是否成立?这些问题虽然争论了一百多年,但至今尚未解决.目前西方某些学者倾向"热寂说",[2]他们认为当前流行的大爆炸宇宙说是支持"热寂说"的,理由是宇宙起源于一个密集能源的大爆炸.当这个稠密的能源向外膨胀时,它的膨胀速度逐渐减慢,从而形成了银河系、恒星和行星.当这个能源继续膨胀、消散时,它失去原来的秩序,最后使熵达到最大值,即达到热寂的最终热平衡状态.许多学者从哲学角度对"热寂说"进行了批判.本文则着重从物理学角度讨论这个问题.对热力学定律做出杰出贡献的克劳修斯，在1865年发表了《力学的热理论的主要方程之便于应用的形式》的论文。

文章中把热力学第二定律表述为“一个孤立系统的熵永不减少”即熵增加原理。

在这篇文章的末尾，克劳修斯指出，如果热力学第一、第二定律适用于整个宇宙，则可以得到如下结论：“（1）宇宙的能量是恒定的；（2）宇宙的熵将趋于某个极大值。

”克劳修斯认为这两个结论是宇宙的基本原理。

1 867年，克劳修斯又进一步明确提出：“宇宙越接近于其熵为最大值的极限状态，它继续发生变化的可能性就越小；当它完全达到这个状态时，就不会再出现进一步的变化了。

宇宙将处于一种热寂（heat death）的永恒状态。

宇宙大爆炸分析热寂说

宇宙大爆炸分析热寂说
（1）“热寂说”是热力学第二定律的宇宙学推论，这一推论是否正确，引起了科学界和哲学界一百多年持续不断的争论。

由于涉及到宇宙未来、人类命运等重大问题，因而它所波及和影响的范围已经远远超出了科学界和哲学界，成了近代史上一桩最令人懊恼的文化疑案。

（2）在宇宙大爆炸发生后，宇宙的热量就开始从高温向低温传递，最终达到热量平衡，也就是宇宙中不再存在着温差，这个效应也被称作“宇宙热寂论”。

（3）其实宇宙之初,即宇宙大爆炸之后的状态就是热寂的状态,今天的宇宙是从热寂中一步步走出来的,是不断熵减的结果。

（4）热寂说”却把宇宙看成是一个静态的、不变的热寂状态。

进化论系列讲座（二十六）_熵与热寂

71化石2022年第2期熵与热寂进化论系列讲座（二十六）郭建崴陶格通其木格前文提到，克劳修斯（R u d o l f J u l i u s Emanuel Clausius ，1822-1888）于1850年提出热力学第二定律的表述——热不可能从低温物体流向高温物体而不产生任何其他的影响，突出了热传导的不可逆性。

在此基础上，他率先发现了当时的同业学者期望找到的以建立一个普适的判据来判断自发过程进行方向的物理量，即后来定名为熵的状态参量。

在1865年发表的《力学的热理论的主要方程之便于应用的形式》论文中，他把这一新的状态参量正式定名为熵。

熵克劳修斯重新研究了卡诺热机、卡诺循环和卡诺原理。

卡诺的理想热机用于作功的热量是，从高温热源吸来的热量Q 1减去低温热源处放掉的热量Q 2，即Q 1-Q 2。

因而理想热机的效率也可以由(Q 1-Q 2)/Q 1=1-Q 2/Q 1来计算，这与前文介绍的用绝对温度表示的热机效率是等价的，因此可由1-Q 2/Q 1推导出1-T 2/T 1，由1-Q 2/Q 1=1-T 2/T 1便可得到Q 1/T 1=Q 2/T 2。

克劳修斯将Q 1/T 1解释为工作物质从温度为T 1的高温热源处吸取热量Q 1，而Q 2/T 2则是工作物质在温度为T 2的低温热源处放掉热量Q 2，发现工作物质的温度T 同它所携带的热量Q 的比值Q /T 是一个同理想热机具体工作过程无关的量，它的变化只决定于初始和终了两个状态。

因此，Q /T 是系统的一个状态参量。

克劳修斯发明了熵这个名词来表示这个状态参量。

理想热机是一种可逆的热机，排除了热机工作过程因摩擦、漏汽、散热等所损耗的热量，工作物质在高温热源和低温热源处的熵完全相等，即Q 1/T 1=Q 2/T 2。

换言之，理想热机工作过程中不发生熵的变化。

因此可以推论，可逆的变化过程是系统的熵不发生改变的过程。

在真实的热机中，由于不可能完全排除摩擦、漏汽、散热等因素，必然会有部分热量在热机工作的过程中被上述因素耗损掉，所以真实热机的工作过程是不可逆的。

热寂说的提出与影响分析论文

热寂说的提出与影响分析论文热寂论也称热死亡论，是宇宙学中的一种假说，提出了宇宙的终极状态——一种热寂的境地。

它认为，随着时间的流逝，宇宙将会变得越来越冷，最终所有的热量都将漫散于宇宙中，任何生命和物质都将消失。

热寂论最初由奥地利物理学家卡尔·福纳在19世纪末提出。

他认为，如果宇宙是有限的，那么它必然会在有限的时间内消耗完所有的热量，进入一种无序状态。

福纳之后，引力物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹、热力学和统计物理学家威廉·汤姆森（开尔文男爵）等人对这个理论进行了进一步的发展和探讨。

在20世纪初，爱因斯坦提出了广义相对论，这个理论推翻了牛顿物理学的观点，揭示了物质运动中基本的几何学结构。

随着时间的推移，热寂论逐渐成为了宇宙学领域中备受关注的问题。

在20世纪50年代，天文学家温特（Edwin Hubble）的天文观测实验证明了宇宙的膨胀，这对热寂论做了追加证明。

此后，宇宙学领域的研究逐渐深入，人们也逐渐了解到宇宙中能量的有限和热力学第二定律的影响，这都成为热寂论得以成立的重要依据。

热寂论的提出对人类的影响广泛而深刻。

首先，它彻底颠覆了人类关于宇宙的传统认识。

人们过去认为，宇宙是个永恒不变的存在，而热寂论给出了宇宙发展的有限性，人们对宇宙的认识也变得更加深刻。

其次，热寂论的发现引发了人类对宇宙命运的思考，尤其是人类是否能够生存到热寂的到来。

此外，它也促进了人类对熵增原理的研究，揭示了物质和能量变化规律之间的密切联系，在科学研究领域中具有重要的指导意义。

对于未来的研究，围绕热寂论的探索还将继续。

一方面，通过对宇宙的观测和测量，人们将能够更加深入地了解宇宙的结构和演化过程，预测热寂的时间。

另一方面，研究人员还将探索如何在热寂来临之前确保人类的生存，这将是人类未来研究的一个重要方向。

总的来说，热寂论的提出和发展，为人类认识宇宙的本质和未来排序提供了重要的思考和研究基础。

带领人类走向未来的，不仅是宏观和微观的科学技术，也是我们对大宇宙的深刻思考和认识。

热寂论

热寂论是否能在物理学实验或着理论上被证实是错误的热力学发展的初期，克劳修斯（）和汤姆逊（，即开尔文LordKelvin）等人，把热力学第二定律滥用于整个宇宙，得出荒谬的"宇宙热寂论"，认为整个宇宙都发生着熵增加，最后整个宇宙将会达到热平衡，熵值达到最大，温度差消失，压力变为均匀，所有的能量都成为不可再进行传递和转化的束缚能，整个宇宙都陷入停止变化、停止发展的状态。

在19世纪，能够认识到热寂论谬误的科学家寥寥无几。

在文献中留下记录的，只有波耳兹曼（）和麦克斯韦（）两人。

早在1866年，离克劳修斯提出"宇宙的熵趋向极大值"的论点不过一年时间，甚至当克劳修斯还来不及进一步发挥成宇宙热寂论时（克劳修斯说宇宙将发生热的死寂是在1867年），玻耳兹曼就注意到生物的生长过程与熵增加相拮抗的事实。

他说："生物为了生存而作的一般斗争，既不是为了物质，也不是为了能量，而是为了熵而斗争（联系上下文来看，波耳兹曼这句话的意思是说生物学过程是对抗熵增加的斗争——本文作者注）。

这种斗争在能量从热的太阳到冷的地球的转移过程中很有价值。

为了尽可能利用这种转移，植物铺开了它的面积大得不可计量的叶片，以一种尚未探明的方式，迫使太阳去完成我们在实验室中不知道如何完成的化学合成。

"1895年，波耳兹曼还曾进一步提出"微观起伏"说来反驳热寂论。

麦克斯韦也模模糊糊、隐隐约约地意识到，自然界存在着与熵增加相拮抗的能量控制机制。

但他当时无法清晰地说明这种机制。

他只能假定一种"类人妖"，能够按照某种秩序和规则把作随机热运动的微粒分配到一定的相格里。

这就是1871年出现的有名的"麦克斯韦妖"（Maxwell's demon）的概念。

由于麦克斯韦妖只是一种猜想，当然不可能解决宇宙热寂论的问题。

玻尔兹曼所说的绿色植物进行光合作用与熵增加相拮抗，则要求从阳光输入更多的负熵，也就是说，是以太阳的更大的熵增加为代价的。

关于热力学第二定律的诘难和佯谬

5.傅献彩，沈文霞等.物理化学[M].高等教育出版社，2016.
6.李如生.非平衡态热力学和耗散结构[M].清华大学出版社，1986.
。 Physics.
参考文献
1.王季陶.现代热力学基础简介[J].物理.2016， 29 9.
2.王季陶.现代热力学基础简介[J].物理.2016， 69 1.
3.郭奕玲，沈慧君.物理学史[M].北京清华大学出版社，1993.
4.赵凯华.新概念物理教程热学[M].北京高等教育出版社，1998.
在19世纪，能够认识到热寂说谬误的科学家寥寥无几，当然更不可能科学揭示其实质了。玻耳兹曼曾经注意到生物的生长过程与熵增加相违背的事实，还曾进一步提出微观起伏说来反驳热寂说，但是微观起伏远远不足以与宇宙中极其巨大的熵增加过程例如恒星的衰老死亡和宇宙本身的膨胀相抗衡。麦克斯韦也模糊意识到，自然界存在着与熵增加相拮抗的能量控制机制，但他无法清晰地说明这种机制。热寂说成为19世纪的自然科学留给20世纪的一大疑难问题，曾经困扰了物理学界和哲学界100多年，而没有解决。
三、吉布斯佯谬
对等量的两种不同理想气体A、B，在体积、温度、压力都相等的条件下，混合前总熵
S=SA+SB
根据吉布斯定理，混合后总熵等于两种气体的分熵之和，即
S=SA+SB
混合熵S=SS=nRln2 1
混合熵与气体的性质无关。即使两种气体性质无限接近，只要存在差别混合熵就由1式给定。但是，当两种气体的性质完全相同时，1式不再成立，这时S=0。依据我们的经验，这里的S突变似乎不应出现，这好像是一个理论上的谬误。这就是吉布斯佯谬。两种气体的分子，只要存在差别，总可以把它们分辨开来。因而在混合前后，我们可以探测到两种分子的数密度都发生了变化，各减小为原来的二分之一。但是，一旦过渡到同种气体，混合前后分子数密度不变。因此，S的突变于不同于相同的突变，或者说于分子数密度的改变的突变，这是客观存在，吉布斯佯谬并非谬误，所以称为佯谬。

自然辩证法概论第2讲自然界的演化发展

▪ 1、有序、无序与混沌 ▪ 序：标志事物宏观可辨识性的范畴，是指
某参量按规律取值的确定程度，能按规律取确定值的是有序，否则是无序。
2020/10/18
自然辩证法-第二章
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▪ 序：（熵dS=dQ/T、序参量、信息量） ▪ 序：差异程度，对称性破缺
2020/10/18
自然辩证法-第二章
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熵的定义
2020/10/18
自然辩证法-第二章
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▪ 碳—氮—氧循环
▪ 这个循环的结果是4个质子合成一个氦核，同时产生2个正电子、 2个中微子和3个光子，释放出25.03兆电子伏特的能量。参与反应的碳元素在核反应前后没有发生任何变化，而氮、氧同位素只是在中间过程中产生又消失。
▪ 当恒星里的氢耗尽后核反应会一个接着一个，氦聚变为碳、碳聚变为氧和镁、氧聚变为氖和硫、……..最后全部变成铁。然后恒星会崩溃而形成超新星爆发。
2020/10/18
自然辩证法-第二章
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论宇宙热寂说
▪ 在19世纪，能够认识到热寂论谬误的科学只有波耳兹曼和麦克斯韦两人。
▪ 早在1866年，玻耳兹曼就注意到生物的生长过程与熵增加相拮抗的事实。他说：“生物为了生存而作的一般斗争，既不是为了物质，也不是为了能量，而是为了熵而斗争。植物铺开了它的面积大得不可计量的叶片，以一种尚未探明的方式，迫使太阳去完成我们在实验室中不知道如何完成的化学合成。”
2020/10/18
自然辩证法-第二章
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混沌理论原理
描述混沌现象运动规律的方程是非线性的。有些事物的发展变化虽然存在规律性，但未来某一时刻的突发事件，使初值发生微小的变动后，会引起事物在较长的时间内作出很大的改变。

第四讲科学问题与科研选题

三、科学问题的选题
（一）科研选题的意义(1)
1、科研选题关系到研究的方向、目标，具有战略意义科研选题关系到研究的方向、目标，物理学家贝尔纳:“课题的形成和选择， :“课题的形成和选择物理学家贝尔纳:“课题的形成和选择，无论是作为部的经济技术要求，抑或作为科学本身的要求，的经济技术要求，抑或作为科学本身的要求，都是科研工作中最复杂的一个阶段。一般来说，作中最复杂的一个阶段。一般来说，提出课题比解决课题更困难。……所以评价和选择课题所以评价和选择课题，更困难。……所以评价和选择课题，便成了研究战略的起要从一大堆课题中挑出带实质性的课题来，点，要从一大堆课题中挑出带实质性的课题来，而不能把它们同非实质性课题混杂在一起。它们同非实质性课题混杂在一起。” 袁隆平：选题正确与否是科研中的首要问题。袁隆平：“选题正确与否是科研中的首要问题。要想选题正确，必须跟踪世界最新科技成果。选题正确，必须跟踪世界最新科技成果。”
第四讲
科学问题与科研选题
一、科学问题是科学研究的起点
一、科学问题是科学研究的起点（1）科学问题是科学研究的起点（）
弗朗西斯·培根：弗朗西斯·培根：科学始于观察以培根为代表的归纳主义者认为，以培根为代表的归纳主义者认为，科学研究从观察和搜集材料开始，然后通过对材料的归纳，和搜集材料开始，然后通过对材料的归纳，从特殊上升为一般性理论，这种观点统治近300 300年上升为一达尔文巴甫洛夫：观察、观察、巴甫洛夫：观察、观察、再观察
3、科学问题的来源（1）科学问题的来源（
爱因斯坦：爱因斯坦：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性，的技能而已。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而标志着科学的真正进步。” 的真正进步。希尔伯特：只要一门科学分支能提出大量的问题，希尔伯特：“只要一门科学分支能提出大量的问题，它就充满着生命力；它就充满着生命力；而问题缺乏则预示着独立发展的衰亡或中止。 1900年希尔伯特站在当时数学研究的前沿，或中止。” 1900年，希尔伯特站在当时数学研究的前沿，提出了23个问题， 2O世纪数学发展产生了巨大的影响 23个问题世纪数学发展产生了巨大的影响。提出了23个问题，对2O世纪数学发展产生了巨大的影响。海森堡：提出正确的问题往往等于解决了问题的大半。海森堡：提出正确的问题往往等于解决了问题的大半。

宇宙热寂论

宇宙热寂论宇宙是一个混沌的地方，在宇宙的深处潜藏着未知的奥秘。

随着科学技术的不断进步，我们对于宇宙在发展过程中所发生的种种事件以及宇宙本质的变化有了更加深刻的认识。

而宇宙热寂论就是在这样的一个大背景之下产生的一种独特的理论，有关宇宙的演化过程。

宇宙热寂论是由Eddington在20世纪20年代提出的一种宇宙演化理论，它有助于我们更加深入地了解宇宙的演化过程。

宇宙热寂论的核心思想是：宇宙的演化过程是由宇宙的能量守恒定律驱动的，在宇宙演化的过程中，宇宙的总能量保持不变。

宇宙守恒定律可以简单地解释为：当宇宙空间和时间不断变化时，宇宙总能量保持不变。

宇宙热寂论具有重要的实践意义，它证明了宇宙能量守恒定律这一重要宇宙演化法则，是宇宙演化过程中不可以破坏的。

它也提供了一种新的宇宙演化观点，即宇宙在演化过程中，整个宇宙的能量保持不变。

因此，宇宙热寂论的重要性不言而喻。

宇宙热寂论的另一个重要特征是它提出了宇宙本质的变化。

宇宙热寂论指出，宇宙的总能量恒定，但它的形式会随着时间的流逝而发生变化。

宇宙的能量会随着时间的推移而分布到不同的形式，如热能、光能、重力能等，这些形式的能量在宇宙演化过程中会发生变化，从而使得宇宙整体的能量状态不断发生变化。

宇宙热寂论对于我们了解宇宙演化有着至关重要的意义，它所提出的宇宙能量守恒定律以及宇宙形式的变化，都为我们未来更深入地了解宇宙演化提供了重要的理论依据。

同时，它也有助于我们对宇宙能量更加敏锐地感知，从而为我们拓展宇宙更大的空间。

总之，宇宙热寂论是一个极具洞察力的理论，它为我们提供了一种新的宇宙演化观点，将宇宙能量演化出一种新的视角，使我们能够更加深刻地了解宇宙在不断发展过程中，宇宙本质的变化。

它对宇宙科学具有重要的意义，也为我们提供了一种更深刻的认识，有助于我们更好地拓展宇宙的空间。

热寂的概念

热寂的概念热寂（Heat death）的概念起源于热力学第二定律，是指宇宙将走向的一种结局状态，即最终平衡状态。

它是所有物质最终能量达到最低状态后无法再发生其他变化的状态。

这种状态下，宇宙内所有的物质和能量都趋向于平衡，失去了差异和活力，进入了一种冷静且静止的状态。

热寂是由于热力学第二定律所导致的，这个定律是理解热寂的关键。

热力学第二定律告诉我们，在自然界中，热量不会从低温物体自发地流向高温物体，而只有在外界施加能量的情况下，热量才会从低温物体流向高温物体。

这个定律告诉我们，自然趋势是达到热能均衡，或者说是能量向热量的传递。

而这种趋势将导致宇宙终极时刻的到来：热寂。

热寂的时间似乎非常遥远，大约是几十亿年甚至更久之后。

这是因为当前的宇宙还在急速膨胀，各种物质和能量仍然被活跃地转移和变换。

然而，尽管热寂可能比人类历史和宇宙历史更遥远，它的概念却是非常重要的。

它告诉我们，从宇宙大爆炸开始，宇宙一直在朝着一个特定的状态迈进，这个状态最终将使宇宙变得整个宇宙完全相同、平静、冷静和静止。

在热寂状态下，宇宙中不存在差异和变化。

所有的星系和恒星都会停止运动，停止发光。

所有的黑洞都将蒸发，释放出最后一丝能量后消失。

此时，宇宙中将没有明亮的物体，甚至没有黑暗的物体。

宇宙中将唯一存在的是温度最低、能量最稳定且均匀的背景微波辐射，它将均匀地覆盖在宇宙的每个角落和每个物体上。

虽然热寂似乎是一种没有希望、没有生命、没有存在的恐怖状态，但它也是一种自然而然的趋势，是宇宙不可避免的结局。

理解热寂是我们对宇宙的认识和理解的一部分。

在我们对宇宙和万物的探索中，热寂或许是我们探索的最终境界。

唯物辩证法热寂说错误

唯物辩证法热寂说错误
从唯物辩证法的角度来看，“热寂说”的错误之处在于忽略了物质的发展过程。

唯物辩证法认为，物质世界是一个不断发展和进化的过程，它是由许多相互作用和转化的基本元素组成的。

而“热寂说”却把宇宙看成是一个静态的、不变的热寂状态，这显然是不符合事实的。

从宇宙大爆炸的视角来看，“热寂说”的错误之处在于忽略了宇宙的演化过程。

根据宇宙大爆炸的理论，宇宙在大约13.8亿年前，经历了一个巨大的爆炸，这个爆炸使得宇宙开始了不断扩大的过程。

而“热寂说”却把宇宙看成是一个静止的状态，这显然是不符合事实的。

自然辩证法考试问题详解

1、试述当代马克思主义自然观的三种形态的主要内容和特征并阐述其对你的启发意义系统自然观人工自然观生态自然观系统自然观的基本内容：1自然界是一个系统。

美籍奥地利生物学家贝塔朗菲将“系统”定义为“处于一定的相互关系中并与环境发生关系的各组成部分的总体”。

系统具有普遍性，万物皆系统。

系统反映了自然界中事物的相互联系、相互制约和相互协同的整体性。

2自然界不仅存在着，而且是自主演化着。

开放的非线性非平衡系统理论揭示了自然界演化是一个不可逆过程，存在着“时间之箭”。

耗散结构理论认为，自然界演化本身具有自身的时间尺度，这就是“内部时间”，这标志着自然科学从关注存在转向关注演化，自然界不仅是存在着，而且演化着。

自然界演化的基本方式表现为分叉和突现，演化的方向进化与退化并行3自然演化方向的矛盾19世纪中叶，克劳修斯由热力学第二定律导出的“宇宙热寂说”与达尔文的“生物进化论”所揭示的演化方向并不一致。

这一矛盾长期困扰着人们4自然界是线性与非线性作用的辩证统一近代科学的产生和发展是从研究线性系统开始的。

但线性模型仅是一大批现实自然系统的良好近似。

在这种线性自然观作用下，我们习惯性的把相互作用视为单向的，把线性系统视为自然界的正常状态，把非线性系统视为例外，仅是线性系统的外在干扰等。

事实上：自然界是非线性的，而线性是非常少的，仅是在一定条件下的近似。

自然界是线性与非线性的辩证统一5自然界是确定性与随机性的统一。

近代经典物理学建立以来，决定论、确定论的观点被视为自然科学的正统。

经典物理学的确定论是线性的确定论。

系统科学特别是混沌理论表明，对于那些原来看来完全确定的系统，自身也会内在地产生不可预测的随机性✋系统自然观的特征：1、系统性。

系统作为自然界的存在方式，凸显了自然界的整体性和普遍联系等特征。

2、复杂性。

自然界在本质上是复杂性的、非线性的和随机性的，是复杂性和简单性、生成性和构成性、线性和非线性、确定性和随机性的辩证统一。

宇宙演化纲要：宇宙极古期的喧嚣被宁静打破了

宇宙演化纲要：宇宙极古期的喧嚣被宁静打破了《宇宙演化纲要》三部曲是【徐德文】最新创作的知识性科幻重磅力作，硬科幻和软科幻相结合，里面关于宇宙和文明演化的多数思考和观点都是全新首创和独创，既诙谐有趣，又让人深思，更令人震撼——你可能从未想过宇宙、生命、文明和时间竟然可以这样颠覆性地认知。

十年文学，四年科学路上的漫漫耕耘，只是为了向这个世界奉献这个宇宙。

第一部《生命》约42章，从100多亿年前宇宙极早期生命大爆发开始，讲到2.5亿年后的宇宙文明大灭绝，欢迎先关注再阅读并发表感想，你的意见说不定也会出现在后续章节里哦。

【徐德文科学频道｜最脑洞科幻｜《宇宙演化纲要》三部曲｜第一部《生命》（07）】第六章在宇宙的极古时期，曾经有一段低智生命的黄金岁月。

好吧，实际情况是，宇宙生命的盛宴已过，现在只是残羹冷炙而已。

按照《宇宙演化纲要》的说法，140亿年前宇宙刚爆炸没多久，形成了很多超大质量恒星，几百万年就烧掉了所有燃料，然后就是我们熟悉的超新星爆炸，砰！砰砰！砰砰砰！宇宙中到处都在炸响，比一亿个太阳一起发出的光芒还亮，烹调出来的各种元素随随便便就扔向周围的太空，也不管会不会砸到什么不该砸的东西。

当然了，在爆炸的过程中，由于温度更高，压力更大，顺便也把一些元素合成了更重的元素，比如大量的铁，金、银、铂、铜、锡、锌什么的。

虽然超新星费了老大劲儿折腾出这些玩意儿，但显而易见它们中的一些对构建星球并没什么作用，压根儿就无足轻重，星球没有它们，对星球的存在也不会有丝毫影响；即使对构建生命本身，它们实际也没有多大意义，有些还大大的不友好，真不知超新星爆炸时是怎么考虑的，处于怎样一种心理状态，经历了怎样一种熬煎的心路历程。

不过在某些生命形式演化出所谓智慧这种东西后，这些更重的元素却大大地派上了用场，除了可以用来割断其它生命的脖子，剖开其它生命的肚子，钻进其它生命的脑子，彻底改变了生命演化方向和模式外，有些还派上了某种说不清道不明的特殊用场。

自然辩证法概论经典思考题和答案

1 论述自然界演化的复杂性问题（一）渐变与突变自然界中，当某一具体自然物的演化表现为缓慢、逐渐和连续的形式，这种演化就成为渐变。

渐变普遍存在于自然界，如星云引力收缩、海陆变迁、大陆漂移、地球公转周期的变化、岩石的变质作用、海洋水分的蒸发、大多数物种的形成、胚胎的发育等等。

但是，当同一自然物的演化表现为短暂、变化强度迅速激烈、变化量大、呈现间断性的形式，这种演化就被称为突变。

例如距今5.3亿年的寒武纪早期，地球生命突然出现了从单样性到多样性的飞跃。

再如，有的质量比太阳大得多的恒星在其演化后期，当内部燃料耗尽时，由于自身强大的引力作用，星体会突然坍塌。

与此同时，向外的冲击波把外层物质猛烈地抛向星际空间，这就是一直恒星世界最剧烈的超新星爆发。

其他的自然界突变还有火山爆发、洪水泛滥、小行星撞击地球、森林大火等等。

渐变和突变虽然都是自然界演化必然表现的两种形式，但一般说来，无论时间上还是空间上，渐变比突变都表现得更普通、更经常。

因此，可以说自然界的演化更多表现为渐变形式。

同时渐变与突变是对立统一的。

所谓对立是指渐变和突变有着不同的特征性，在时间和空间上存在不同的表现形式。

统一性表现为，渐变和突变的相对性，渐变和突变是相互依存的。

在自然界演化过程中，没有绝对的渐变和突变。

离开了渐变，就无所谓突变；离开了突变，渐变也就无从谈起。

渐变和突变也是有层次性的，在同一自然物质层次上，简便和突变有其具体的表现形式，可以进行严格的界定。

某种具体的自然变化过程，在低层次可以称为突变，而在高层次，则属于渐变。

最后渐变和突变时可以相互转化得。

在一定条件下，渐变可以转变为突变，突变也可以转变为渐变。

（二）有序和无序有序和无序是描述自然物质系统之间和系统内部各要素之间关系的范畴。

有序是指系统内部的要素和系统之间有规则的联系和转化，以及系统运动转化的有规则性；无序是指系统内部的要素或系统之间无规则的组合，以及系统运动转化的无规则性。