首页 › 世界奇闻› 宇宙探索

都说永动机不存在，为什么分子可以一直做无规则运动？

发布者：倚窗望月 2023-7-21 22:20

无论是理论上还是现实中，都无数次证明了永动机确实不存在。而且早在一百多年前，关于永动机的任何专利申请都被停止了，这更加说明了人们确实对永动机“死心”了。

事实上，在相当长的一段时间里，人们对永动机确实很狂热，渴望发明一种能永久转动的机器，不依靠外界能量输入就能转动对外做功的机器，比如说最著名的“魔轮永动机”。但是在人们的不断验证之后，各种永动机方案最终都被证明是不可行的。

而在热力学三大定律提出之后，关于永动机的热度终于彻底降了下来，人们也不再痴迷于永动机。“永动机”三个字更多地成为了人们茶余饭后的谈资，一种“娱乐谈资”。

那么，既然永动机不存在，为何分子可以一直做无规则运动，微观粒子也一直在运动呢？

首先，很多人对“永动机”的概念有误解和偏见，总是会下意识地认为“永久转动的机器”就是永动机。

其实不然，严格来讲，永动机与运动没有直接关系，而与“做功”息息相关。不依靠外部能量束缚而持续对外做功的机器，才是永动机，这类永动机也被称为“第一类永动机”，也是我们常说的永动机。

如果只是运动，而没有对外做功，就不是永动机。按照牛顿定律，任何物体在不受力或者受到合力为零的情况下，都会保持静止或匀速直线运动，而这种运动就与永动机没有任何关系。

第一类永动机违反了能量守恒定律。根据这个定律，能量不生不灭，只能在不同的能量形式之间来回转换，绝不会凭空消失或者出现。

还有一类永动机被称为“第二类永动机”，通俗来讲就是：低温物体不可能把热自发地传给高温物体，或者说我们不可能从单一热源取热让其做功而不发生其他任何变化。

这类永动机虽然没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律。

再来看看分子的热运动。分子的无规则运动，也被称为“布朗运动”，是19世纪英国学者布朗发现的。分子则这种无规则运动其实就是热运动，因为任何环境都存在着能量，只要有能量，就一定会有热运动，而热运动在微观上就是分子的运动。

单个分子的运动遵循力学定律，但是很多分子的运动遵循的是统计规律，是没有固定规则的，看起来是随机行为。

能够看出，分子的无规则运动，与所谓的永动机是没有一毛钱关系的，两者是两个完全不同的概念。

而且，做无规则运动的不仅仅是分子，量子世界里面的微观粒子都在一刻不停地运动，这也是最低温无法突破绝对零度的主要原因，因为微观粒子不可能保持绝对静止。

量子世界完全不同于我们所在的宏观世界，不确定性才是量子世界的核心。不确定性意味着微观粒子的位置和速度不确定性的乘积必须不小于一个常数，这就表明微观粒子不可能是静止的，一旦静止就说明微观粒子的速度为零，速度的不确定性就为零了，这就违反了不确定性原理了。

同时，我们也不能用“能量守恒定律”直接搬运到量子世界。因为按照量子力学的诠释，能量可以“凭空”产生，然后瞬间消失，这就是所谓的量子涨落。

其实，量子涨落的时间非常短暂，能量可以在极短的时间里衍生出来，然后瞬间湮灭，把能量归还给真空。在某个极短的瞬间，能量看起来确实不守恒了，但从宏观整体来看，能量依旧是守恒的。

只要时间足够短，大自然是允许出现这种“能量凭空出现”的现象的，其实这也是量子力学不确定性的另一种表现形式，除了位置和速度有不确定性关系之外，时间和能量同样具有不确定性关系。

总之，所谓的“永动机”确实是不存在的，而微观粒子一直在不停地运动，与永动机也没有任何关系，这就像“地球一直转动46亿年”，这种转动与永动机也没有关系。

永动机违反的是热力学定律，而微观粒子的运动遵循的是不确定性原理。

体育力学地球

上一篇：恒星核聚变到铁就停止了，金银等比铁更重要的元素是如何产生的？

下一篇：外星人攻击人类，阴差阳错为人类带来超时空引擎和反重力技术！

大家都在看

第十九章：万灵共振，探索宇宙的奥秘，见证生命的奇迹！🚀✨ 唤醒生机之种的过程成了全银河生灵的共同使命。联盟向所有星球发出号召，用最纯粹的希望与勇气向枯寂星传递意念这两种情感。在法则层面恰是光的存续与暗的革新最鲜活的体现。·一、时间新银河的每一颗星球上，无论是 ... 宇宙探索03-21
探索宇宙的奥秘，揭开宇宙的神秘面纱！🔍🔬 宇宙究竟是平坦的还是弯曲的？这个问题让无数科学家和天文迷争论不休，真相究竟是什么？宇宙是否平坦一直是天文学界的一个热门话题。根据广义相对论，如果宇宙是平坦的，那么光线在宇宙中就能直线传播，不会发生弯曲 ... 宇宙探索03-19
太空探索：人类如何一步步走出地球，开启宇宙之旅说起太空探索，很多人脑海里浮现的可能是宇航员穿着厚厚的宇航服，驾驶飞船飞向月球或者火星的画面。但其实，太空探索的故事远比这些画面更精彩、更复杂，也更充满了人类的智慧和勇气。今天咱们就来聊聊，这场人类走 ... 宇宙探索03-18
探索宇宙的奥秘，从大爆炸到黑洞，带你走进神秘的星空世界！先说大爆炸吧。想象一下，138亿年前，整个宇宙其实是一个极其炽热、密度超高的“火球”，比太阳还要热千万倍，空间几乎没有。突然，这个“火球”开始疯狂膨胀，速度快得难以想象，这就是大爆炸。别误会，这不是普通 ... 宇宙探索03-18
探索宇宙奥秘：地球的起源与生成之旅🌍✨ 地球的起源与生成过程。耄耋视频。远古时期宇宙的起源和地球的生成是一个宏大且复杂的过程，涵盖了从宇宙大爆炸到地球形成的漫长演变历程。以下是对浩瀚宇宙、地球起源与生成过程的简要概述。宇宙的起源与浩瀚宇宙。 ... 宇宙探索03-16
$北京天文馆“宇宙探索营”开启\中国人民抗日战争纪念馆卢沟桥抗战半景画全新升级……本周最新博物馆资讯点击——$

北京天文馆“宇宙探索营”开启\中国人民抗日战争纪念馆卢沟桥抗战半景画全新升级……本周最新博物馆资讯点击—— 春天来了，本市多家博物馆以丰富多彩的活动迎接2026年的到来。北京文博推出“1分钟博物馆”资讯栏目，在新年为您推介文博最新资讯，让我们一起走进2026年的博物馆之城吧！北京天文馆“宇宙探索营”今日启动沉浸式探 ... 宇宙探索03-15
科学家追踪引力波，结果发现更离谱的宇宙事件 2019年，人类接收到了一段来自宇宙深处的“低语”。这不是光，也不是普通的电波，而是一种极其特殊的信号——引力波。如果把宇宙想象成一张巨大的橡皮膜，那么当黑洞、恒星这样的大质量天体剧烈运动时，就会在这张膜 ... 宇宙探索03-10
以光速的20%飞行：科学家展示“实用”光帆探索宇宙人类已在太空中行走超过六十年，却从未真正"飞快"过。即便是代表人类探索最远边疆的旅行者1号，自1977年发射至今，也不过刚刚抵达太阳系边缘，距离最近的恒星比邻星，仍有约七万年航程。如果想让探测器在一 ... 宇宙探索03-08
看不见的宇宙：暗物质与暗能量的证据、理论与探索当我们在晴朗的夜空仰望星辰时，目之所及的一切——恒星、行星、星云、星系——仅仅占据了宇宙总物质-能量构成的约百分之五。其余百分之九十五的宇宙成分是人类无法直接看见、至今尚未完全理解的暗物质和暗能量。暗 ... 宇宙探索03-08
美国太空部队：要有攻击中国卫星能力，探索部署攻击性轨道航天器 宇宙探索03-05

相关文章

热门阅读

精选文章