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宇宙的最后三分鐘 版權信息
- ISBN：9787557680091
- 條形碼：9787557680091 ; 978-7-5576-8009-1
- 裝幀：一般輕型紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
宇宙的最后三分鐘 本書特色
●著名物理學家保羅·戴維斯經典之作，人人讀得懂的宇宙學科普著作，是每一個關心宇宙和人類未來的人不可錯過的一本大師級作品。 ● “科學大師書系”經典再現。中國科學院院士、復旦大學教授金力，科技創新研究者、清華大學教授陳勁，世界著名哲學家、《直覺泵和其他思考工具》作者丹尼爾·丹尼特重磅推薦！ ● 湛廬文化出品。
宇宙的最后三分鐘 內容簡介
●你想過世界末日的場景嗎？宇宙將會在怎樣的場景下走向末日？是遭遇小行星撞擊，還是遭遇彗星撞擊，又或是銀河系遭遇另一個星系的撞擊？在《宇宙的很后三分鐘》，保羅·戴維斯將為你介紹關于宇宙未來的近期新理論，帶你破解宇宙終結之謎。一本人人讀得懂的宇宙學科普著作。 ●所有你關心的宇宙未來的話題：小行星撞擊、熱力學第二定律、宇宙誕生的很初三分鐘、恒星的末日、黑洞、引力輻射、太空移民、外星智慧生命、循環宇宙模型……你都可以在本書中找到！
宇宙的最后三分鐘 目錄
01 宇宙會消亡嗎
02 逐步消亡的宇宙
03 *初的三分鐘
04 恒星的末日
05 黑夜降臨
06 稱稱宇宙的質量
07 永遠很遠
08 慢車道上的生命
09 快車道上的生命
10 暴卒和突生
11 世界沒有盡頭嗎
展開全部
宇宙的最后三分鐘 節選
02逐步消亡的宇宙 1856 年，德國物理學家赫爾曼·馮·亥姆霍茲（Hermann von Helmholtz）做出了科學史上*令人感到沮喪的預言—宇宙正在消亡。這個天啟般的預言依據的是熱力學第二定律。該定律于19 世紀早期被提出，*初用來說明熱機效率，但很快人們就發現它具有更普遍的意義，即整個宇宙都適用。 簡而言之，熱力學第二定律指明，熱量是由熱向冷流動的。這是物理系統的一個常見而又明顯的特性，從做飯或咖啡冷卻這些日常小事中，我們可以清晰地看到這個定律的作用方式：熱量從溫度較高的地方流向溫度較低的地方。這并不神秘。熱以分子運動的形式在物質中表現出來。在氣體中，分子會四處亂竄并相互碰撞，包括空氣中的分子也是如 此。即使在固體中，原子也在劇烈地運動著。物體的溫度越高，分子的運動就越劇烈。如果兩個溫度不同的物體相接觸，較熱物體中運動比較劇烈的分子很快就會擴散到較冷物體的分子中。 因為熱量流動是單向的，所以該過程在時間上是不對稱的。如果放映一部記錄熱量由冷的地方到熱的地方自發性地流動的影片，那它看上去就像河水倒流至高山、雨滴升至云層，非常荒唐可笑。因此，我們可以確定熱量流動的基本方向，通常用從過去指向將來的箭頭表示（見圖2-1）。這個“時間箭頭”表明了熱力學過程的不可逆性，物理學家為此著迷了150 年。 馮·亥姆霍茲、魯道夫·克勞修斯（Rudolf Clausius）和威廉·湯姆森（William Thomson，又稱開爾文勛爵）的研究向人們普及了熱力學中一個描述不可逆轉的變化的重要物理量——熵。在簡單的熱冷物體相接觸的情境中，熵等于熵增過程中流入物質的熱量除以物質的溫度。假定少量熱量從熱物體流入冷物體，熱物體將失去一些熵，那么冷物體將獲得一些熵。由于這個過程中轉移的熱量相同，但溫度不同，因此，冷物體獲得的熵將大于熱物體損失的熵，整個系統的總熵值（熱物體的熵加上冷物體的熵）也就增加了。由此可得出熱力學第二定律的一個原則：一個系統的熵永遠不可能減少，因為減少就意味著一些熱量自發地從低溫物體流向了高溫物體，而這種現象顯然是不可能發生的。 熵永遠不會下降。這個定律適用于所有的封閉系統。以冰箱為例，冰箱可以將熱量從低溫物體（冰箱內部）傳遞到高溫物體（冰箱外部），那么整個系統的總熵值就必須考慮冰箱運行所消耗的能量，因為熱量傳遞過程本身會使熵增加。正因為如此，在通常情況下，冰箱運行產生的熵會超過冰箱從低溫物體到高溫物體因熱量的傳遞而導致的熵減少。在自然系統中，比如那些涉及生物有機體或者晶體形成的系統，其中一部分熵通常會下降，但這個下降總是由系統另一部分的熵的增加換來的。總而言之，熵永遠不會下降。 如果將整個宇宙看作一個封閉系統，在沒有“外部”的基礎上，我們可以根據熱力學第二定律做出一個重要的預測：宇宙的總熵永遠不會減少。事實上，熵會一直冷酷無情地增加。我們眼前就有一個很好的例子—太陽，它不斷地向寒冷的太空深處散發熱量，而熱量進入宇宙，永不返回，這是一個驚人的不可逆的過程。 如果真如上文所述，便會不可避免地產生一個問題： 宇宙的熵會永遠增加嗎？想象一下，一個熱物體和一個冷物體在熱力學封閉（絕熱）的容器中相互接觸，熱能從熱物體傳遞到冷物體，熵會增加，但*終冷物體會變暖，熱物體會冷卻，進而兩個物體達到相同的溫度。當達到這種狀態時，就不會再發生熱能傳遞現象。容器內的系統將達到均勻的溫度，即包含*多熵的穩定狀態，這種現象被稱為熱動平衡（thermodynamic equilibrium）。只要系統保持隔離，就不會有進一步的變化；但如果物體受到某種形式的干擾，比如，從容器外部引入更多的熱量，那么就會產生進一步的熱活動，熵將增加到更大的峰值。 這些熱力學的基本原理向我們揭示了天文學和宇宙學方面的什么規律呢？在太陽和大多數其他恒星中，熱量的外流雖然可以持續數十億年，但總體而言并不是取之不盡的。正常恒星的熱量是由其內部的核聚變過程產生的。正如我們將看到的，太陽終將會耗盡，除非有大事件能改變這一局面，否則太陽將持續冷卻到與周圍空間相同的溫度。 雖然馮·亥姆霍茲對核聚變反應一無所知（在當時，太陽巨大能量的來源還是一個謎），但他認識到了一個普適規律：宇宙中的所有物理活動都將趨向于熱動平衡這一*終狀態，或*大熵狀態，隨后宇宙中不會發生任何有意義的物理活動。這種走向平衡的單向變化過程被早期的熱動力學家稱為宇宙的“熱寂”（heat death）。個別系統可能會被外部的干擾事件重新激活，但宇宙本身按其定義沒有“外部”的概念，所以沒有任何東西可以阻止宇宙走向無所不包的熱寂。這似乎是不可避免的事情。
宇宙的最后三分鐘 作者簡介
保羅·戴維斯 ●澳大利亞阿德萊德大學物理學教授，世界著名物理學家，同時也是一位能用簡潔生動的語言解釋深奧科學概念的大師。 ●他的研究內容包括黑洞、量子場論、宇宙的起源、意識的本質和生命的起源等。在《宇宙的最后三分鐘》里，戴維斯將帶領我們探索“宇宙如何走向終結”的問題：宇宙會走向結束嗎？那時的人類又將如何，能夠幸免于難、永遠存在嗎？
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