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熵定律解讀

生活更新时间:2025-02-12 16:53:32

太陽哺育地球上的生命，地球每分鐘從太陽接收的能量達到10的15次方焦耳，其實絕大多數能量都被反射到太空了。

問題來了，如果吸收和反射的能量差不多，人類是如何使用能量的呢？

熵定律解讀（解讀熵的奧秘）1

嚴格來講，人類并不是使用能量這麼簡單，而是使用“有用的能量”，何為“有用的能量”？也就是“以低熵的形式出現的能量”。

熵，是衡量萬物混亂程度的物理量，熵越低意味着越有序，而低熵的能量意味着有用的能量。

熵定律解讀（解讀熵的奧秘）2

人類為了利用水能，都會修建大壩，而大壩後面的水就是有用的能量，因為那裡的水會不停地流動，直到兩端的勢能相同，也就是能量相同。

還有其他現象也很常見，比如說在熱水中的冰塊會融化，直到溫度達到同溫。這個過程是不可逆的，你從來不會看到一杯溫水在加熱的過程中會變成一塊冰塊。

所以，我們平時利用的都是有用的能量，也就是低熵。比如說汽車發動機的轉動需要低熵的汽油。

當然，這并不意味着高熵的能量就是無用的能量，隻是很難被利用，通常會被遺棄掉，因為它們通常會以噪音，廢棄的熱量存在，我們很難去利用。

石油具有低熵能量，燃料起來可以推動汽車，但在燃燒的過程中也會産生廢棄的熱能，噪音等形式，這些都屬于高熵，這些能量仍舊存在，但很難被我們再利用。

熵定律解讀（解讀熵的奧秘）3

這種現象在我們日常生活中無處不在，最常見的就是太陽能。太陽能是有用的低熵能量，以光子形式發射出來，在地球上經過多重吸收之後，最後以高熵的形式輻射出去。

比如說，我們接收的是太陽發出的可見光子，每接收一個可見光子，就會向太空輻射20個紅外線光子，也就是說，能量的熵提升了大約20倍！

上升到太陽的高度，我們為什麼能利用太陽能？不單單是因為太陽在不斷發光發熱，更是因為太陽是在寒冷的太空中的一個發熱的存在，如果整個太空的溫度都與太陽差不多，雖然人類能接收到更多能愛那個，但很快地球就會達到高熵平衡，成為太陽般那樣熾熱的星球，屆時我們再也沒有辦法利用能量。

熵定律解讀（解讀熵的奧秘）4

不是因為沒有能量可利用了，而是沒有“有用的能量”了，因為所有能量來源都達到了平衡，萬事萬物都相對靜止了，時間也不存在了，世界變得沒有任何意義了！

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