热力学第二定律和遙遠未來的時間線

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热力学第二定律和遙遠未來的時間線之间的区别

热力学第二定律 vs. 遙遠未來的時間線

热力学第二定律（second law of thermodynamics）是热力学的三条基本定律之一，表述热力学过程的不可逆性——孤立系统自發地朝著熱力學平衡方向──最大熵狀態──演化，同样地，第二类永动机永不可能实现。 這一定律的歷史可追溯至尼古拉·卡诺对于热机效率的研究，及其于1824年提出的卡诺定理。定律有许多种表述，其中最具代表性的是克劳修斯表述（1850年）和开尔文表述（1851年），这些表述都可被证明是等价的。定律的数学表述主要借助魯道夫·克勞修斯所引入的熵的概念，具体表述为克劳修斯定理。 虽然这一定律在热力学范畴内是一条经验定律，无法得到解释，但随着统计力学的发展，这一定律得到解释。 这一定律本身及所引入的熵的概念对于物理学及其他科学领域有深远意义。定律本身可作为过程不可逆性及时间流向的判据。而路德维希·玻尔兹曼对于熵的微观解释——系统微观粒子无序程度的量度，更使这概念被引用到物理学之外诸多领域，如信息论及生态学等。. 雖然未來的預測永遠不可能完全準確，但如果僅限於廣泛的輪廓，則可以由現今各種知識領域的理解，預測遙遠未來的事件。這些領域包含了揭示行星與恆星形成、相互作用與死亡的天體物理學；揭示物質在最小尺度之性質的粒子物理學；預測生命如何隨時間演化的演化生物學；以及顯示千年以來地球大陸變化的板塊構造論。 所有地球、太陽系和宇宙未來的投射，都必須考慮熱力學第二定律，也就是熵（做功時所損失的能量）會隨時間的推移而增加。恆星最終會耗盡氫氣的供應並燃燒殆盡。行星與恆星之間的緊密接觸，將會使行星受到引力的影響而拋離恆星系統之外；而恆星與銀河系之間的緊密接觸，也會使恆星拋離星系之外。 最終，物質自身預計會受到放射性衰變的影響，即使是最穩定的物質也會分解成次原子粒子。目前的資料暗示著宇宙有一個扁平的幾何構造（或非常接近扁平構造），因此在有限的時間過後，不會出現自身塌陷的情形，而且在無限的未來可能會發生難以置信的大規模事件，如波茲曼大腦的形成。 本條目所列出的時間線，涵括了直到所能觸及的未來時間中，所發生的事件。其中本條目列出諸多可替換的未來事件，以用來說明尚未解決的問題，例如人類是否會滅絕，質子是否會衰變，或是當太陽膨脹成紅巨星時地球是否會存活下來等。.

功

功（work），也叫机械功，是物理学中表示力对位移的累积的物理量，指从一种物理系统到另一种物理系统的能量转变，尤其是指通过使物体朝向力的方向移动的力的作用下能量的转移。与机械能相似的是，功也是标量，国际单位制单位为焦耳。 “功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。 由动能定理，若一个外力作用于一物体使之动能从Ek0增至Ek，那么，此力所作的机械功为： 其中m是物体的质量，v是物体的速度。 机械功就是力与位移的內積： 若力与位移的夹角小于直角，则机械功为正，亦称为力作正功。若力与位移的夹角大于直角，则机械功为负，或力作负功，或物体克服力作功。 若力的方向与位移方向垂直，则此力不作功： 舉例來說：一個10牛頓（F.

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熵

化學及热力学中所谓熵（entropy），是一種測量在動力學方面不能做功的能量總數，也就是當總體的熵增加，其做功能力也下降，熵的量度正是能量退化的指標。熵亦被用於計算一個系統中的失序現象，也就是計算該系統混亂的程度。熵是一个描述系统状态的函数，但是经常用熵的参考值和变化量进行分析比较，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。.

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