搜索
科学网 群组 物理综合 一场关于“挑战热力学第二定律方案”的辩论。欢迎加入, ...
查看: 11939|回复: 45
go

[原创] 一场关于“挑战热力学第二定律方案”的辩论。欢迎加入,君子之辩!

Rank: 2

发表于 2014-5-4 12:49 |显示全部帖子

1.将钢珠自U型钢管一端射入,可从另一端射出,忽略摩擦损耗,钢珠动能不减;

2.将光子射入光纤一端,光子可以从另一端射出,频率不变(能量不减);

3.如上类比,如果存在一种狭管,将分子自狭管一端射入,分子可以从狭管另一端射出(动能不减,理论上,仅需要狭管接近理想刚体,其内壁对分子的约束力不做功,就可以);

那么,当狭管足够狭窄(如碳纳米管),仅容大约一个流体分子通过时,如附图所示的装置,


在初始状态,虽然流体分子1,理论上,有相同的几率从每一狭管2两端的任意一端进入狭管,从另一端出来;系统无法产生宏观动能。但是,如果给图示系统施加一个初始启动过程,则图示系统将可以从单一热源,源源不断地产生宏观动能(射流);启动过程结束后,进入工作状态,工作状态可以自持,原因是:在进入工作状态后,每个狭管中都存在多个在途流体分子按照工作设定方向沿狭管前进,这时,即使认为随机运动的流体分子从每一狭管两端进入狭管的几率仍然相等,逆向进入狭管的流体分子也会被在途流体分子反向推出狭管,从而,可以不断从单一热源获得宏观动能(射流)。

启动过程可以是:真空机从汇流管喷口4抽吸流体分子进入图中主仓室,直到形成宏观射流。图中流体分子可以考虑采用氩气分子作为工质。清华大学已经可以制作长达半米的碳纳米管,似乎为实际检验图示系统的可行性提供了物质基础。

结束时间: 2014-8-2 12:25

正方观点 (2)

该方案符合牛顿力学定律,突破了热力学第二定律的限制!构成了第二类永动机。

反方观点 (9)

该方案是不可能突破热力学第二定律限制,构成第二类永动机、持续对外做功的!

辩手:0 ( 加入 )
     
    辩手:3 ( 加入 )
    ydj.JPG

    Rank: 2

    发表于 2014-5-4 13:00 |显示全部帖子
      就该辩题,一名山沟里中学地理教师和自己最敬佩的一位大学教授之间利用电邮往来进行过深入的辩论。双方已有观点,可参考《一场关于“挑战热力学第二定律方案”的私下电邮辩论纪实》。http://blog.sciencenet.cn/u/lwg

    Rank: 2

    发表于 2014-5-4 14:37 |显示全部帖子
      我不懂量子力学。所以只能以牛顿力学作为讨论的基础。不过,据我所知,即使在量子力学世界,能量守恒仍然是对的。因此,只要管道是通畅的,分子和所通过管道之间反复碰撞能量得失相当,按照经典力学讨论该方案和按照量子力学讨论该方案,就没有区别。
      因此,大家大可不必研究量子力学之后,才感觉自己有资格辩论这个问题。

    Rank: 2

    发表于 2014-5-5 08:15 |显示全部帖子
      任何科学理论,作为对已经发生的客观事实的概括、总结,在一定范围内,具有真理性。但是,我们不能因为以往没有事实能证伪一个理论,就断言今天或以后某个定律也不会被证伪。特别是像热力学第二定律这样的全称判断,只要我们发现有一个事实可以突破该判断,那么,严格讲,定律就被证伪了。
      当然,热力学大厦不会因此轰然倒塌,只是,人们可以进一步认识到它的局限性。
      伴随热力学第二定律适用领地被侵蚀的是:人类将由此获得一种使能源得以循环反复利用的能力,彻底摆脱能源困扰;由于,在能源充足的基础上,许多物质资源都可以循环再生,意味着,人类从此也可以由此摆脱许多物质资源的困扰。
      这一切,有点太美好了!好得令我们甚至不敢想象。所以,对于我们是否切实拥有了一个可以突破热力学第二定律限制的方案,必须谨慎论证,慎之再慎。来不得半点的马虎粗糙。为此,诚邀王季陶大师访问我的博客,到我发起的、关于热力学第二定律的辩论平台去参加这一君子之辩。
                                                                  ——在王季陶先生博文之后的邀请批评砥砺跟帖

      同时,欢迎所有朋友加入这一场君子之辩,批评砥砺该方案。

    Rank: 2

    发表于 2014-5-5 08:51 |显示全部帖子
    1.将钢珠自U型钢管一端射入,可从另一端射出,忽略摩擦损耗,钢珠动能不减;
    本人观点:如果这是一个实际问题,“忽略摩擦损耗”就是虚假的,无论你选择什么样的钢管,摩擦损耗必然存在,钢珠动能必减。
    2.将光子射入光纤一端,光子可以从另一端射出,频率不变(能量不减);
    本人观点:基于炸药奖获得者高锟的工作,采用高纯度玻璃丝的光纤,使得光子在传输过程中的能量衰减变得非常小,光纤通信成为可能,但光子的能量是随着距离衰减的。

    Rank: 2

    发表于 2014-5-5 09:19 |显示全部帖子
      的确。在实际上,摩擦等传输过程中的损耗是多多少少都存在的。
      最初的光纤传输距离很短,但是,经过人类的不懈努力,光纤传输过程中的损耗很快降低到了一个可以满足实用化要求的水平。
      那么,碳纳米管(或者其它什么狭管),将传输损害降低到一个适当的水平之后,该方案是否就具有实用意义了呢?
      毕竟,就理论分析看,我目前的观点认为:理论上该方案是成立的。对吗?

    Rank: 2

    发表于 2014-5-8 07:46 |显示全部帖子
    jianchixingdong  2014-5-7 22:08
    我还看过一篇没能发表的反驳能量守恒的文章,挺有意思的,当时觉得实验很巧妙,可惜时间很久我都记不得了。
    博主回复(2014-5-8 07:40):您好。欢迎关注。不过,对于能量守恒,它是一条被目前为止,所有事实证明的"原理"。相当于几何学里面的“公理”、“公设”,由此,可以导出很多东西,但是,它们本身只能被接受,或者被新发现的事实证伪。但是,热力学第二定律,只是一条“经验定律”,以前,人们认为,该定律和牛顿力学的基本原理不冲突,是逻辑相容的。但是,在我所提方案系统中,分明可以导出:热力学第二定律和牛顿力学基本原理是存在逻辑矛盾的。或者说,我们必须在牛顿力学和热力学第二定律之间做出取舍。而我,赞成牛顿力学基本原理,认为热力学第二定律的适用范围应该做进一步限定。

    Rank: 1

    发表于 2014-5-11 08:20 |显示全部帖子
    此类问题,实在太无趣。
    环卫工作都可以研究物理,你也可以,满足个自娱自乐吧。不过还是建议你在科学网上多谈地理问题,少谈或者不谈物理。执迷不悟对社会对家庭都无功,你懂的!
    ———
    第一,两个粒子,在一个平面盒子中,就是一个混沌体系。也就是,你完全无法准确预测粒子的运动方向和动量大小。这就是热运动。无论初态如何,最后,就是两个粒子系统,进入入口和出口处的概念严格相等。
    第二,一维管道,粒子的分子原子性决定了粒子和管道间的强烈相互作用,耗散不可避免。所以你理想的一维实际上是做不到的。
    第三,那么,有没有完全持续的流动而遵守热力学的所有定理? 当然有!低温时的BEC就有这种现象,但是此时的体统的熵值为零,完全符合热力学。这不是你能理解的,也完全不在你的模型之内。
    结论:试试修一下大学一二年级的物理课程,当然,你这辈子是学不会了。

    Rank: 2

    发表于 2014-5-11 13:52 |显示全部帖子
    回复 physicism 的帖子

    比你有资格给我上物理课的来访者很多。真有本事,是用不着恼羞成怒、骂人的。对吗?

    Rank: 2

    发表于 2014-5-11 15:51 |显示全部帖子
    回复 physicism 的帖子

    physicism  2014-5-11 08:11
    “对我所提方案寻找有效质疑的努力是注定不会成功的。” 这是典型的科学疯子的语言和思维,很多人把这种人是为“民科”。参见田松:“二十年目睹之“民科”怪现状”。http://blog.sciencenet.cn/blog-309667-263697.html  
    科学网最近一段突然“民科”盘踞,一般都反相对论,以前有个反热力学第二定律后来被封了,你又来了。科学行当,有科学行当的语言和思维,你完全不在行内。没有人愿意给一位成年人改幼儿园水平的作业。
    不过,既然你是地理老师,应该把地理课教好。当然,环卫工作都可以研究物理,你也可以。满足个自娱自乐吧。
    建议你在科学网上多谈地理问题,少谈或者不谈物理。执迷不悟对社会对家庭都无功,你懂的!

    至于你的问题,实在太无趣。骂你这么多,赏赐点有建设性的吧!
    第一,两个粒子,在一个平面盒子中,就是一个混沌体系。也就是,你完全无法准确预测粒子的运动方向和动量大小。这就是热运动。无论初态如何,最后,就是两个粒子系统,进入入口和出口处的概念严格相等。
    第二,一维管道,粒子的分子原子性决定了粒子和管道间的强烈相互作用,耗散不可避免。所以你理想的一维实际上是做不到的。
    第三,那么,有没有完全持续的流动而遵守热力学的所有定理? 当然有!低温时的BEC就有这种现象,但是此时的体统的熵值为零,完全符合热力学。这不是你能理解的,也完全不在你的模型之内。

    Rank: 2

    发表于 2014-6-3 23:47 |显示全部帖子
    1、理想刚体是不存在的。这个讨论是没有意义的。
    2、理想刚体的不存在性却是一个很好玩的话题。

    Rank: 2

    发表于 2014-6-4 07:29 |显示全部帖子
    回复 ddx7171 的帖子

    您好。其实,叙述使用了“刚体”一词,仅仅是为了方便。并不需要理想刚体,不过碳纳米管的刚性很强,据研究介绍,其强度可以和金刚石的强度相比拟。

    Rank: 2

    发表于 2014-6-5 09:21 |显示全部帖子
    回复 tiangoulwo 的帖子

    感谢支持。但是,科学是老老实实的事情。我目前已经遇到很可能是有效的质疑。但是,并不是一定有效的质疑。我已经专门写了一篇博文介绍这个情况,请参考。如果您是有足够学养的物理学家,真诚希望您继续就此展开进一步的研究;如果您的物理学修养尚不是很好,千万不要将自己的时间和精力投入进一步的研究(不可轻视进一步研究的难度、巨大的挑战性)。

    Rank: 2

    发表于 2014-6-9 08:35 |显示全部帖子
    回复 tiangoulwo 的帖子

    感谢您的宝贵支持。
    通过证明“偏撞离轴定理”,我们现在不需要复杂的计算,也可以判明:
    在启动之后,分子从狭管两端进入狭管的几率必定可以锁定在不平衡状态。

    Rank: 2

    发表于 2014-6-9 08:35 |显示全部帖子
    回复 tiangoulwo 的帖子

    感谢您的宝贵支持。
    通过证明“偏撞离轴定理”,我们现在不需要复杂的计算,也可以判明:
    在启动之后,分子从狭管两端进入狭管的几率必定可以锁定在不平衡状态。

    Rank: 1

    发表于 2014-6-10 17:20 |显示全部帖子
    形成宏观射流后,会造成分子密度的不均匀,按统计假设,从4流回管子的分子动能要大于从2流进的分子,形成逆流,最终直到达到动态热平衡,从任意口子流进流出的分子都相等。只有你初始启动的做功,保留了最初的部分宏观动能。

    Rank: 2

    发表于 2014-6-10 18:17 |显示全部帖子
    如果让射流对叶轮做功,使出口附近相对分布有较多的“低动能分子”,因此,出口附近的确会有较高的分子密度。但是,这是以这些分子具有较低的动能为前提的。也就是说,是在原本假定为均一温度的箱体内,出现了一个平均动能较低的低温区域为前提的。这是一个极其有趣的现象,希望您能够加以注意。仅仅形成射流本身,是不可能形成密度差的。

    Rank: 2

    发表于 2014-6-10 18:23 |显示全部帖子
    回复 mljphy 的帖子

    如果让射流对叶轮做功,使出口附近相对分布有较多的“低动能分子”,因此,出口附近的确会有较高的分子密度。但是,这是以这些分子具有较低的动能为前提的。也就是说,是在原本假定为均一温度的箱体内,出现了一个平均动能较低的低温区域为前提的。这是一个极其有趣的现象,希望您能够加以注意。仅仅形成射流本身,是不可能形成密度差的。即使希望利用这个密度差(实际上是压强差)终止“自动流”,按照伯努利方程,需要的条件也难以满足(请参考相关博文)。

    Rank: 2

    发表于 2014-6-11 08:41 |显示全部帖子
    关心这个辩论的朋友,请参考博主最新博文中的认识——
    《汇流管长径比,具有锁定不平衡的重大意义》

    Rank: 1

    发表于 2014-6-11 10:34 |显示全部帖子
    射流端口出来的分子有宏观速度。在图中也就是4端口附近向左运动的平均速率要大,作为理想气体分子,那么这些分子必然通过与大量其他分子碰撞,把这个速度(动能)传递出去,等效于原先从4流出的分子最后与左器壁碰撞而反弹,从左器壁回到4端口,造成回流的分子数会多于从2端口流进的分子。这种状态很快达到热平衡,射流消失,从2流进的等于从4流出的。只有最初的射流来自于你初始做的功。
    你说的均匀温度,只能说明体系总会达到平衡态,但一旦从4端口有射流就不可能在容器内为平衡态,必然处于非平衡态。
    你需要登录后才可以回帖 登录 | 注册
    验证码 换一个

    Archiver|科学网 ( 京ICP备14006957 )

    GMT+8, 2017-5-28 07:08

    Powered by ScienceNet.cn

    Copyright © 2007-2017 中国科学报社